准一维碳族纳米材料的水热制备与表征

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1、准一维碳族纳米材料的水热制备与表征图3．8氧化锗纳米结构及氧化锗粉末的PL谱图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37图4．1350℃制备的纤蛇纹石样品不同放大倍数的SEM形貌图⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4l图4．2350℃制备的纤蛇纹石样品的TEM图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42图4．3纤蛇纹石样品的高分辨TEM图，右上角为傅立叶转换图⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．42图4．4350℃水热合成纤蛇纹石样品的EDS谱图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．43图4．5350℃水热合成纤蛇纹石样品的XRD图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43图4．6350℃水热合成纤蛇纹石样品的TGA和DSC曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图4．7350℃水

2、热合成纤蛇纹石样品的IR图谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图4．8温度随时间变化曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45图4．9压力随时间的变化曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．46图4．10低压条件下得到的纳米结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46图4．1l氧化镁纳米晶片的形貌图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47IX湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集

3、体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：鼋d嫣L日期：硼年岁月今。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在——年解密后适用本授权书。2、不保密囵。(请在以上相应方框内打“√")作者签名：导师签名：煮兹日期：矽8年F月；o日日期：卿寥年丁月如日硕士学位论文1．1引言第1章绪论

4、信息产业是20世纪的支柱产业之一，其基础是半导体集成电路，半导体集成电路的发展一直遵循著名的摩尔定律，即集成电路中晶体管的数量每18个月翻一番。然而以目前半导体工业中的微米级技术工艺，无法突破科学界普遍认为的现代半导体工艺极限50hm。因此，科学家们都寄希望于纳米技术来满足更高密度集成电路的需要，并且科学家已经证实了纳米器件中电子的传输速度更快，能耗更小的特点。尺寸更小，性能更优异的纳米电子器件和纳米电缆的不断出现越来越向人们预示着：微电子器件向纳电子器件转变的变革即将出现，并将会对科技生产等整个人类社会产生巨大的推动。进入21世纪以来，世界各国对纳米科学技术的研究都投入了巨大的财力和人

5、力，作为纳米科学技术重要组成部分的纳米材料的研究获得了巨大的发展，纳米材料的内涵日益丰富，纳米材料的外延也逐步扩大。纳米材料就是尺寸大小处于1～lOOnm范围内的材料。由于其小尺寸效应，表面效应，量子限域效应和宏观量子隧道效应等【l】使纳米材料在声、光、电、磁、热力学方面较其宏观体相材料产生明显变化，显示出许多奇特性能，使纳米材料在许多领域都具有很大的应用潜力。纳米科学技术的发展将推动信息，材料，能源，环境，生物，农业，国防等领域的技术创新。纳米材料根据其空间维度可分为：零维，一维和二维纳米材料。当前准一维纳米材料以其独特的结构和潜在的应用，成为材料学家关注的对象。准一维纳米材料是指截面

6、直径为纳米尺度，长度为宏观尺度的新型纳米材料。它包括纳米管，纳米线及纳米电缆。其中同轴纳米电缆芯部为半导体或导体的纳米线，外包敷异质纳米壳体(导体或非导体)，外部壳体和芯部线是共轴的。由于这类材料具有独特的性能，丰富的科学内涵，广泛的应用前景，以及在未来纳米结构器件中占有重要的战略地位，近年来引起了人们的极大兴趣。其制备方法，性能表征，机理研究，应用探索成为研究者主要的研究内容。1．2准一维纳米材料的研究1．2．1准一维纳米材料的制备制备准一维纳米材料的方法有两种：一种是top—down的方法，即通过未加工技术刻蚀出一维纳米结构‘21，这种方法的优点是可控性强，可以按照掩模版刻蚀准一维碳

7、族纳米材料的水热制各与表征出设计好的准一维纳米结构，缺点是工艺复杂，成本高；另一种是down．top的方法，即通过物理和化学反应合成准一维纳米结构，这种方法的优点是工艺简单，成本低廉，缺点是可控性比较差。目前制备准一维纳米材料，多采用合成的方法，且逐步往可控制备，可控生长的方向发展。合成准一维纳米结构，其制备策略大致分为以下两种：一种是晶体结构及外界能量引起的定向生长，如晶体往最密排面方向生长；另一种是限域生长，如合金中的液固界面限