高壓下幾種納米材料的相變和光學性質(zhì)研究.pdf

1、高壓科學己經(jīng)成為現(xiàn)代科學技術(shù)的一個重要領(lǐng)域，作為溫度和組分之外的另一維參數(shù)，壓力對物質(zhì)的各種性質(zhì)都存在著不同程度的影響。壓力可以有效地減小原子或分子間的距離，導致材料的晶體結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)和電子軌道結(jié)構(gòu)等性質(zhì)的變化，而且產(chǎn)生常壓下無法獲知的新現(xiàn)象。而納米材料往往在高壓下體現(xiàn)出與其體材料相當不同的物理化學性質(zhì)，總結(jié)納米材料在高壓下的變化趨勢和新相，極有可能引導新材料的發(fā)現(xiàn)。本文主要制備了不同尺寸和形貌的納米材料，探討壓力對其結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì)的

2、影響。這為深入認識這些納米材料的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，探索具有優(yōu)異性能的新材料提供了初步線索。全文共有六章，其主要內(nèi)容如下：
　　 第一章簡要介紹了高壓技術(shù)及研究方法，回顧了幾種高壓效應及相關(guān)領(lǐng)域的研究進展。對納米材料和納米技術(shù)作了介紹，重點綜述了不同維度的納米材料在高壓下的物性研究。
　　 第二章采用溶液法制備了V205納米晶，并通過原位高壓Raman光譜手段對V205納米晶和V205體材料的高壓結(jié)構(gòu)相變進行了比較研究。V2

3、05納米晶在壓力為8.8GPa時，發(fā)生了從正交相到單斜相的結(jié)構(gòu)相變，并在壓力達到14.5GPa時相變結(jié)束。而V205體材料，則是在10.5GPa時發(fā)生從正交相到單斜相的結(jié)構(gòu)相變，并在壓力高于16.6GPa時完全相變。V205納米晶的各個拉曼峰隨壓力下的移動速度比其體材的移動速度快。卸壓后，V205納米晶及其體材在高壓下新物質(zhì)的特征在常溫常壓下依然保持穩(wěn)定，說明該相變是不可逆的。
　　 第三章采用溶液法制各了Se單晶納米線，通過原

4、位高壓拉曼散射對Se納米線在壓力下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行了研究。結(jié)果表明，單晶Se納米線在18.1GPa附近發(fā)生從六方到單斜的結(jié)構(gòu)相變，通過二項式擬合得到單晶Se納米線的Raman模式的壓力系數(shù)和Gruneisen常數(shù)。卸壓后，樣品又恢復到初始的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，表明該結(jié)構(gòu)相變是可逆的。與體材和納米晶相比，Sc納米線相變壓強點的提高，可能是它的帶隙增大造成的。
　　 第四章采用Stober法和水熱法制備了Y20a:Eu3+@Si02納米晶和Y

5、203:Eu3+納米管，利用Raman光譜和PL光譜對它們的高壓結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行研究。在加壓過程中，在壓力為7.5GPa時，Y203:Eu3+@Si02納米晶從立方相轉(zhuǎn)變成單斜相；當壓力達到15.2GPa時，從單斜相又轉(zhuǎn)變?yōu)榱较唷Ｈ欢?，Y203:Eu3+納米管則在壓力為13.4GPa時，從立方相直接轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷唷Ｔ谛秹哼^程中，Y203:Eua+@Si02納米晶又從六方相轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡苯Y(jié)構(gòu)。
　　 第五章采用兩步法制備了MnS/ZnS