一、ZrO_2薄膜的X射线光电子能谱分析（论文文献综述）
白杨[1]（2021）在《动态压电电场增强纳米ZnO光催化性能研究》文中研究说明ZnO具有制备简单、成本低、无毒、氧化还原能力强等优点,在光催化降解有机污染物领域有着巨大的应用潜力。但是,由于ZnO光生载流子分离效率低导致其光催化活性不高,严重阻碍了其工业化应用。基于ZnO兼具的压电和光催化特性,本文提出利用应用环境中的机械能激发ZnO产生动态压电电场,提高光生载流子的分离效率。一方面,分别采取高能量密度的超声波和低能量密度的水流激发不同形貌结构的ZnO产生动态压电电场,研究动态压电电场的产生过程及其对ZnO光催化活性的增强作用;另一方面,为了提高ZnO的压电光催化活性,对ZnO进行改性,研究气氛处理、V掺杂和Ag负载对ZnO压电光催化活性的增强作用。最后,通过评价样品压电光催化活性、光电化学性能和光吸收特性,结合第一性原理和有限元计算方法,探讨影响ZnO压电光催化活性的因素。本文主要工作如下:首先,利用高能量密度的超声波激发ZnO纳米颗粒产生动态压电电场。采用水热法制备了由纳米片组成的ZnO分级多孔微球,并在真空下热处理获得了具有高氧空位浓度的ZnO微球（V-ZnO）。通过超声波辅助光催化性能测试发现,ZnO微球中的动态压电电场不断驱动ZnO中的多数载流子（电子）向其表面迁移,使V-ZnO具备了压电催化活性。通过对比不同气氛处理下ZnO微球的光催化、压电光催化和压电催化活性发现,随着氧空位浓度提高,在动态压电电场的作用下有更多的多数载流子（电子）迁移至ZnO多孔微球表面参与催化反应,从而使其压电催化活性不断增强。其次,利用光催化服役环境中的低频、低能量密度的水流动能激发ZnO纳米棒阵列（ZnO NRA）产生动态压电电场。采用水热法在二维掺F的SnO2平板（FTO）和三维ZrO2多孔泡沫陶瓷上生长了 ZnO NRA,研究了水流运动方式和基底结构对ZnO NRA压电电场及压电光催化活性的影响。研究发现,在水流往复流经二维基底或单向水流流经三维基底的过程中,水流对ZnO纳米棒冲击力的方向和大小不断改变,在ZnO纳米棒中产生了动态压电电场。由于动态压电电场对光生载流子的分离-束缚-释放作用,提高了 ZnO NRA的光催化活性,并且随着动态压电电场的强度和变化频率的提升,ZnO NRA的压电光催化活性不断增强。再次,为了提高ZnO NRA的压电光催化活性,采用一步水热法合成了 V掺杂的ZnO纳米棒阵列（ZnO:V NRA）。研究发现,随V掺杂浓度的提高,ZnO纳米棒的尺寸先增后减,长径比保持不变。V掺杂不仅在ZnO中形成掺杂能级,而且提高了 ZnO纳米棒的动态压电电场强度,减小了光生载流子的复合,加速了光生载流子迁移。当V掺杂量为1 mol%时,ZnO:VNRA表现出最高的压电光催化活性,其在2h内对甲基橙的压电光催化效率达61.6%,降解速率常数k为0.0076 min-1。最后,为了进一步提高ZnO NRA的压电光催化活性,采用压电还原法制备了 Ag负载的ZnO NRA（Ag/ZnO NRA）。利用动态压电电场将ZnO中多数载流子（电子）富集于纳米棒表面参与还原Ag+,黑暗条件下在ZnO纳米棒表面生长了直径约为30 nm的Ag颗粒。在动态压电电场和肖特基势垒的协同作用下,Ag/ZnO NRA在2 h里对甲基橙的压电光催化效率达到94.3%,降解速率常数k为0.0227 min-1。由于Ag与ZnO形成肖特基势垒时,Ag纳米颗粒中的电子向ZnO纳米棒迁移,提高了 ZnO纳米棒中自由电子浓度,使Ag/ZnO NRA对罗丹明B的压电催化效率达到了 58.8%,降解速率常数k为0.0073 min-1,并且经过10次循环后催化活性的保持率为85.8%。
屈莉莎[2]（2021）在《镁合金表面ZrO2（TiO2）-MAO超疏水膜的制备及耐蚀性研究》文中进行了进一步梳理镁合金由于高比强度、优异的电磁屏蔽性和可加工性在汽车工业、航空航天、生物医疗和电子通信等领域引起了广泛关注。但是镁合金高的电化学活性,使其易于氧化且在室温下易于腐蚀,严重限制了其工程应用。ZrO2和TiO2是一类化学性质稳定的氧化物陶瓷材料,超疏水表面可在金属基体和腐蚀液之间形成一层空气膜并有效阻碍腐蚀性介质与金属基体的相互作用,在镁合金表面构筑ZrO2/TiO2的超疏水层则有望显着提升镁合金材料的耐腐蚀性能。本文采用深紫外（DUV）辅助低温Sol-gel法在微弧氧化（MAO）AZ31B镁合金基底上制备出了超疏水ZrO2-MAO复合膜和TiO2-MAO复合膜,实现了 MAO、沉积耐蚀氧化物陶瓷涂层和构筑超疏水表面三种防腐技术的有机结合,显着提升了镁合金的耐腐蚀性能,并最终探究出了一种提高镁合金耐腐蚀性能的新方法。主要研究工作如下:（1）以正丁醇锆为原料,乙酰丙酮为螯合剂,配制了 ZrO2感光溶胶,研究了在DUV光照作用下,ZrO2凝胶陶瓷化转变的最佳工艺。结果表明:ZrO2凝胶膜在304 nm处具有最强吸收;当DUV光照时间为120min辅助加热温度为150℃时,ZrO2凝胶膜中的有机物可完全分解,ZrO2凝胶膜可完全转变为非晶态的ZrO2薄膜。（2）依次通过MAO和DUV辅助低温Sol-gel法在镁合金基体上制备了ZrO2-MAO复合膜,研究了退火温度对ZrO2-MAO复合膜微观结构、表面形貌和耐性能的影响,并对镁基底、MAO和不同退火温度下的ZrO2-MAO复合膜的耐腐蚀性能进行了对比研究。结果表明:退火温度为400℃时,ZrO2薄膜结晶为四方相结构;且ZrO2-MAO复合膜表面致密均匀、无裂纹;与镁基底相比,ZrO2-MAO复合膜的腐蚀电流密度（icorr）从1.69×10-4 A/cm2降低至9.77×10-8A/cm2,阻抗模量（|Z|f→0）从～103 Ω·cm2增加至～4×105Ω·cm2,耐蚀性提高了近3个数量级,表明ZrO2-MAO复合膜显着提升了镁合金的耐蚀性能。（3）以1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷（FAS）为化学修饰剂,对ZrO2-MAO复合膜进行化学修饰制备得到了具有超疏水特性的FAS/ZrO2-MAO复合膜,对表面化学组成、润湿性能和耐蚀性能进行了表征。结果表明:FAS有机分子层被均匀固载于复合膜表面;ZrO2-MAO复合膜具有微纳米粗糙结构,对水的静态接触角（WCA）小于5°,表现出优异的超亲水性,其经低表面能FAS修饰后所制备的FAS/ZrO2-MAO复合膜的WCA为162°,表现出优异的超疏水性。FAS/ZrO2-MAO复合膜与ZrO2-MAO复合膜相比,icorr从9.16×10-7 A/cm2降低至2.75×10-9 A/cm2,|Z|f→0从～4×105 Ω·cm2 增加至～107 Ω·cm2,耐蚀性能提高了1～2个数量级。（4）以钛酸正丁酯为原料,配制了 TiO2感光溶胶,采用与ZrO2相似的工艺,制备了TiO2-MAO复合膜,探讨了修饰前后TiO2-MAO复合膜表面微观结构、表面元素组成、润湿性能和耐蚀性能的变化。结果表明:FAS修饰剂对TiO2-MAO复合膜的表面形貌影响不大,FAS通过Si-OH基团和TiO2薄膜表面的-OH基团间的反应固载于TiO2的表面,形成CF3（CF2）5（CH2）2Si（OTi）3。TiO2-MAO复合膜的WCA为8°,在粗糙结构和低表面能FAS层的共同作用下,FAS/TiO2-MAO复合膜表现出优异的超疏水性,其WCA达到160°。与 TiO2-MAO 复合膜相比,FAS/TiO2-MAO 复合膜的icorr从1.64×10-7 A/cm2 降低至1.31 ×10-9A/cm,|Z|f→0值从～3×105Ω·cm2增加至～2×107Ω·cm2,耐蚀性能提升了近2个数量级。由此可见,超疏水特性的FAS/TiO2-MAO复合膜可有效阻碍腐蚀性介质与金属基体的相互作用,使TiO2-MAO复合膜对镁合金的耐蚀性能进一步提升。
付蓉[3]（2021）在《金属-半导体复合光催化材料的设计制备及其全光谱光催化固氮反应的研究》文中指出作为氨基酸和核苷酸（DNA/RNA）不可或缺的元素之一,氮元素在生物体中发挥着重要作用。自然界中氮元素主要是以氮气分子的形式存在,约占空气总量的78%,微生物所含的固氮酶能将氮气分子转化为氮基化合物。然而N≡N键具有较大的解离能（945 k J/mol）导致了N≡N完全解离成为氮气活化的关键。20世纪初,铁基催化剂成功地将大气中的氮分子转化为氨,即众所周知的哈伯-博施过程。该工艺每年为全球农业贡献约5亿吨肥料,但与此同时会消耗大量的能源并导致严重的环境污染,近年来,利用清洁太阳能活化惰性的氮气引起了人们的广泛关注,有望为实现更为绿色的合成氨过程提供新的可能。为了克服光催化过程中的动力学限制,提高光催化固氮效率和拓宽可利用光谱范围,人们在光催化剂的结构设计、表面缺陷态和电子态调节以及助催化剂的修饰等方面进行了大量的尝试,其中的关键科学问题是:（1）如何设计活性位点实现对于氮气分子的吸附、活化和还原;（2）如何高效的将光生电子从半导体经过界面转移传递到吸附的氮气分子上;（3）如何设计双功能催化位点,实现氮气分子和氢气分子的协同活化和催化加氢。本论文围绕如何提高光催化固氮效率,通过以下几个方面对半导体进行结构设计和表面态修饰:（1）构筑表面桥联的氟离子实现二氧化钛表面的金属化,在半导体与助催化剂界面构筑欧姆接触,实现光生电荷的高效分离与界面输运;（2）增强活性位的电子密度和电子反馈能力,从而促进能够削弱N≡N三键的back-donation过程,实现氮气分子的高效室温活化与还原;（3）引入新的金属态能级,极大的拓宽光催化材料的光吸收能力,实现了在整个太阳光光谱范围内的室温光催化合成氨活性;（4）设计双活性中心复合催化剂体系,促使氮气和氢气的活化发生在不同的活性中心上,通过表面的“活化氢转移”机制,从而有效减轻了单一过渡金属上的氢中毒效应,进一步提高光催化固氮效率。主要取得的研究成果如下:1.通过氟离子实现对二氧化钛电子态的调控,成功制备了金属化的二氧化钛。在真空退火的条件下,氟化的二氧化钛可以通过末端Ti-F基团与相邻的Ti3+之间相互作用形成表面桥连的Ti-F-Ti键来诱导还原态的二氧化钛表面金属化。根据实验表征和理论计算证明,半导体由于导带向下弯曲以及部分充满电子导致半导体表面金属化。由于F-与相邻的Ti3+之间的强电子排斥力,使得材料具有较低功函和良好的给电子能力。在其表面引入金属Ru纳米活性位点,由于金属-半导体界面间存在欧姆接触,能够有效的将光生电子从催化剂本体传递到Ru活性位点,实现对于氮气分子的高效活化。此外,金属化的表面和大量体相Ti3+能够有效吸收红外光波段的光子,使得该材料在整个可见光和近红外光（400-1550 nm）范围内均表现出良好的光催化合成氨活性。常温常压可见光辐照条件下的合成氨速率突破1000μg g-1 h-1。2.将低价钼元素引入带有氧缺陷的二氧化钛晶格中,利用钼杂原子调控二氧化钛的表面缺陷态。实验和理论计算表明,配位不饱和钼的掺杂提高了活性位的电子反馈能力,增强了氮气在二氧化钛表面的吸附和活化。与此同时,为了增强氢气的活化,同时减轻单一活性位上氢气中毒所导致的活化氮气能力降低,我们将金属Pt负载到Mo元素掺杂的TiO2表面。研究发现少量Pt纳米颗粒的引入可以更好地推动氢气的活化和离解,使得氢原子在催化剂表面溢出,并通过表面“活化氢转移”过程,促使氮气分子更好的氢化和还原,从而提升光催化固氮性能。常温常压可见光辐照条件下的合成氨速率突破3000μg g-1 h-1。3.利用高温固相还原法对二氧化锆（c-ZrO2）进行煅烧处理,制备了带有氧缺陷的黑色ZrO2-x,并负载金属钌纳米助催化剂。由于功函数不同,Ru/ZrO2-x界面形成肖特基势垒,有助于光激发电子的单向传递,使得Ru纳米团簇起到了电子陷阱的作用,增强了电子的反馈能力。同时,缺陷态的引入使得该复合材料具备良好的可见光光催化合成氨性能,常温常压可见光辐照条件下的合成氨速率接近500μg g-1 h-1。
宫联国[4]（2021）在《氮掺杂NiO薄膜的光学、电学、电化学性质研究》文中认为NiO作为一种极具发展前景的p型金属氧化物半导体材料,在透明导电薄膜、电致变色电极、化学传感器功能层以及超级电容器电极材料等领域有着广泛的应用。在不同的应用领域中,对NiO薄膜的光学、电学以及电化学等方面的性质有着不同的需求,因此对NiO薄膜的光电性质及电化学性质进行调制以使其适应于不同的应用领域具有重要意义。研究表明,在NiO薄膜中掺入杂质是调控其各项性质的最有效手段。磁控溅射法因其有着溅射速率高、薄膜附着力好、成膜纯度高以及可实现混合溅射等优点而被广泛应用在薄膜制备领域。本论文利用磁控溅射法在Ar和N2的混合气氛下制备了氮掺杂NiO薄膜,并分别研究了衬底温度和混合气氛中N2的百分比对氮掺杂NiO薄膜性质的影响。本论文的主要研究内容如下:（1）在ITO导电玻璃衬底上采用射频反应磁控溅射法分别在衬底温度为室温（RT）、100℃、200℃、300℃以及400℃下制备了氮掺杂NiO薄膜,研究了衬底温度对氮掺杂NiO性质的影响。研究结果表明,伴随衬底温度的升高,氮掺杂NiO薄膜在可见光区的平均透射率从90%降低到50%,带隙能量从3.5 e V缩小到3.08 e V,光致发光光谱的强度减弱,电导率上升。（2）在ITO导电玻璃衬底上采用射频反应磁控溅射法分别在Ar/N2比例为100%/0%、80%/20%、60%/40%、40%/60%以及20%/80%的混合气氛中制备了氮掺杂NiO薄膜,研究了N2百分比对氮掺杂NiO薄膜性质的影响。研究结果表明,随着N2百分比的增加,NiO薄膜在可见光区的透射率从90%降低到55%,带隙能量从3.75e V缩小到3.47 e V,面积比电容由13.4 m F/cm2增加到61.4 m F/cm2。对N2百分比为80%的氮掺杂NiO薄膜进行了进一步的研究表明,随着电流密度提高到20倍,薄膜依然维持着60%的比电容,同时有着出色的循环稳定性能,在经历10000次循环之后电容保持率非但没有下降,反而上升到104%,显示出良好的循环稳定性能。
安齐昌[5]（2021）在《LaCoOx薄膜的氧空位调控及拓扑结构相变的研究》文中指出氧空位作为复杂过渡金属氧化物中一种常见的缺陷,不仅会改变原胞的体积、键角和键长,而且可以改变过渡金属离子的价态。氧空位不仅可以通过电子掺杂改变d轨道的电子填充,而且可以通过改变晶体场劈裂影响d轨道的退简并,进而改变过渡金属离子的自旋态及费米能级等,从而能够诱导出很多新奇的物理性质。某些可变价过渡金属离子构成的氧化物不仅存在钙钛矿（ABO3）相,还可以形成较低价态的(AnBnO3n-1)相。由于结构和价态的改变,AnBnO3n-1相氧化物的物理性质与ABO3相有着显着差异,如磁性、电学性质、光学性质等。而且由于AnBnO3n-1相可以看作是氧空位空间长程有序分布的钙钛矿ABO3结构,因此精确控制氧化物中氧空位的浓度和晶格占位,就可以诱导这种晶体结构的拓扑相变,从而在单晶材料中实现对多种物性的有效调控。在钴氧化物中,Co离子存在多种价态,以及由不同电子排列引起的高、中、低自旋态,从而呈现出不同的磁性及电学性质,因此可以通过改变Co离子的电子填充及排列,来调控其多种宏观物性。在本论文的工作中,我们主要利用了脉冲激光沉积技术以及特殊设计的薄膜表面加热技术,结合薄膜结构和价态的表征以及输运性质测试,研究了外延生长在Sr Ti O3（STO）衬底上的钙钛矿相的LaCoO3薄膜的拓扑结构相变,包括钙钛矿相LaCoO3、氧空位有序相LaCoO2.5、LaCoO2.67和Ruddlesden-Popper（RP）相La2Co O4的转变,以及相对应的物理性质的变化。受氧空位有序的LaCoOx薄膜的亚稳定性以及生长过程中STO衬底对薄膜的氧离子注入效应的影响,即使在超高真空中外延生长LaCoOx薄膜,也都是钙钛矿相。因此,我们设计了一种用于真空中表面加热的装置,该装置能够在样品中产生自上而下的大温度梯度,可以有效抑制退火过程中STO衬底对薄膜的氧离子注入效应,同时能够诱导钙钛矿相的LaCoO3外延薄膜中的氧离子向真空脱附。通过优化退火时间和温度,我们得到了大范围、单相的氧空位有序LaCoO2.67和LaCoO2.5薄膜,并通过选择合适条件对LaCoO2.5薄膜进行退火,可以诱导其转变为RP相的La2Co O4。此外,我们证明了在不同取向（[100]、[110]以及[111]）的STO衬底上都可以实现了以上的拓扑结构相变,由此可以得到LaCoO2.67和LaCoO2.5薄膜中不同取向的氧空位通道,这有助于开拓LaCoOx薄膜在与离子导电通道取向相关的催化和电化学等方面的应用潜力。张应变作用下的钙钛矿相LaCoO3薄膜表现出铁磁绝缘性,但其中的氧空位浓度对其铁磁性产生显着的抑制作用。我们通过控制LaCoO3薄膜中氧空位的浓度和分布对其铁磁性进行调控。虽然直接在氧氛围中退火或者利用离子液体外加负栅极电压注入氧离子的方法都很难减少LaCoO3薄膜中的氧空位,但是可以通过控制LaCoOx薄膜钙钛矿相和钙铁石相的可逆相变,实现对LaCoO3薄膜中氧空位的调节,包括定量的氧空位浓度以及精确的氧空位空间分布。第一性原理计算发现在经过一个可逆相变的循环之后,LaCoO3薄膜中有2/3的氧空位可以被消除,并且剩余的氧空位可以被限制在LaCoO3薄膜中的特定位点,同时伴随着LaCoO3薄膜铁磁性的增强。我们还通过构筑离子液体作为顶栅的场效应结构,外加负栅极电压向钙铁石相LaCoO2.5中注入氧离子,从而实现了室温下电压驱动的LaCoOx薄膜由钙铁石相向钙钛矿相的转变。此外,由于缺少直接探测薄膜反铁磁性的手段,体相为反铁磁的LaCoO2.67、LaCoO2.5和La2Co O4在薄膜状态下的磁性还有待研究。我们通过将不同相的钴氧化物薄膜与铁磁性的La0.67Sr0.33Mn O3（LSMO）薄膜制备成异质结,通过表征双层膜的磁性来研究不同相钴氧化物薄膜的磁性。测试结果表明,LaCoO2.67/LSMO双层膜表现出面内方向的交换偏置现象,而La2Co O4/LSMO则表现出面外方向的交换偏置现象,这与体相LaCoO2.67的面内反铁磁构型和体相La2Co O4的面外反铁磁构型体现出一致性。并且,随着LaCoOx结构相变的发生,LaCoO3/LSMO、LaCoO2.67/LSMO、LaCoO2.5/LSMO及La2Co O4/LSMO双层膜异质结的面内矫顽场逐渐变大,而面外矫顽场逐渐变小,这表明LSMO的铁磁易轴在不同反铁磁构型的钴氧化物作用下呈现出由从面内向面外翻转的趋势,这为调控薄膜磁性提供了一种新的思路。综上,我们实现了LaCoO3、LaCoO2.67、LaCoO2.5及La2Co O4四种不同相之间的转变,利用LaCoO3和LaCoO2.5可逆转变对LaCoO3薄膜中的氧空位进行调控,进而实现了对其铁磁性的调控。通过与铁磁薄膜LSMO制备成异质结,我们从实验上直接指认出了LaCoO2.67和La2Co O4薄膜的反铁磁性。这种通过调控氧空位实现材料拓扑结构相变的方法,可以推广到其它氧化物的拓扑结构相变,进而对丰富的过渡金属氧化物家族实现多功能性的调控。
包胜斌[6]（2021）在《共溅射Ag-MoSe2薄膜材料制备及非线性光学性质研究》文中提出近年来,鉴于光电器件领域需要具有优异光学和电学特性的材料,人们对层状过渡金属硫化物（TMDs）产生了极大的兴趣。许多TMDs材料具有较强的激子特性,并且表现出光谱强且窄的光致发光和吸收特性,使其非常适合于新型光电器件的研究。例如:光限幅、光通讯、光开关等方面。带隙（1-2 e V）和原子组成的多功能性也使TMDs材料成为微电子学的理想材料。基于二硒化钼（MoSe2）的能带间隙较窄、线宽较小,且激子电荷效应可调节等特性,使其在实际应用中展现出卓越的化学、物理和光学性能。同时,MoSe2薄膜的载流子迁移速度较低,而过渡金属（例如铂、银与铁）可以改善半导体材料的载流子迁移速度。因此,采用掺杂或复合等调控手段可以改善材料的光电性质。本文采用磁控溅射法获得了不同条件下（沉积时间、射频（RF）功率、基底温度）的Ag-MoSe2复合薄膜,并对样品的形貌、组分及结构特征进行了表征及分析,进一步研究了线性和非线性光学（NLO）特性。通过研究得出以下主要结果:（1）首先,采用共溅射技术设计并制备不同实验参量的Ag-MoSe2薄膜,分析Ag-MoSe2薄膜的形貌、组分、结构与实验参量的依赖关系。扫描电子显微镜（SEM）结果证实:RF功率、沉积时间和基底温度对Ag-MoSe2薄膜的形貌、结构及厚度均有影响。RF功率影响Ag-MoSe2薄膜的表面形貌,随着RF功率的增加,薄膜表面出现团簇现象。沉积时间影响薄膜的厚度和致密性,薄膜的厚度和致密性随沉积时间的增加而增加。基底温度影响薄膜的结晶质量,基底温度越高,薄膜结晶质量越高。XRD图谱证实了RF功率和基底温度对Ag-MoSe2薄膜结构的影响。随着RF功率的增加,Ag-MoSe2薄膜表现为非晶相。基底温度越高,XRD峰强越大。通过光电子能谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）分析Ag-MoSe2薄膜的化学组分和化合价态。结果显示:薄膜中存在Ag+、Mo4+、Se2-的特征峰。（2）其次,研究Ag-MoSe2薄膜的线性紫外-可见光吸收光谱及带隙结构。通过计算得到不同RF功率下的Ag-MoSe2薄膜材料的带隙值。结果表明:不同RF功率的Ag-MoSe2薄膜的带隙值分别为1.84 e V（80 W）、1.84 e V（90 W）和1.83e V（100 W）。并且,Ag的含量对Ag-MoSe2复合薄膜光吸收特性产生了显着的调制作用。通过分析Ag-MoSe2薄膜的光致发光光谱,得知基底温度对薄膜的发光特性有促进作用。（3）最后,使用Z扫描（Z-scan）测试了Ag-MoSe2薄膜的NLO性质。计算出了非线性吸收（NLA）系数,揭示其物理机制。实验结果表明,Ag-MoSe2薄膜的开孔Z-scan显示出单光子诱导的饱和吸收现象。不同RF功率下,随着RF功率的增大,NLA系数先减小然后增大。不同沉积时间下,NLA随沉积时间的增加而增大。
谭毅成[7]（2021）在《耐等离子体刻蚀钇基复合陶瓷的制备及其性能研究》文中研究表明等离子刻蚀技术是选择性去除晶圆表面物质的一个重要工艺过程,是现代集成电路制造领域不可缺少的工艺步骤。等离子刻蚀目的是在涂胶的晶圆上高效地复制掩膜图形,通过化学和物理过程选择性地从晶圆表面去除不需要的材料,从而形成微电路。随着集成电路技术的高速发展,等离子体刻蚀技术逐渐成为纳米量级的集成电路制造和微纳制造工艺中广泛应用的刻蚀技术。随着刻蚀气体中含氟等离子体能量的提高,高能含氟等离子体会侵蚀腔体和腔体内部件,缩短部件的使用寿命;同时腐蚀过程中会生成难挥发的氟化物沉积在晶圆表面,同时也增加了晶圆的污染。因此,刻蚀机腔体和腔体部件材料的耐等离子体刻蚀性能变得至关重要,研究陶瓷材料的等离子体刻蚀机理以及制备优异的耐等离子体刻蚀性能陶瓷材料具有十分重大的意义。当前,广泛应用的陶瓷腔体材料集中于氧化钇陶瓷,高纯Y2O3材料成本高且机械强度低,它的断裂韧性和抗弯强度分别只有1.1 MPa.m1/2和130 MPa,这使得刻蚀机腔体部件在制造、运输或使用的时候容易损坏腔体内壁的高纯Y2O3材料,而99.9%Al2O3的断裂韧性和抗弯强度高达5-6 MPa·m1/2和400 MPa及99.9%ZrO2的断裂韧性和抗弯强度分别达4-5 MPa·m1/2和1000 MPa。本文在Y2O3粉体中混入一定比例的ZrO2或Al2O3,以此来制备锆增韧或铝增韧的钇基复合陶瓷（细分为钇锆复合陶瓷和钇铝复合陶瓷）并降低材料制造成本。本课题通过对比陶瓷在等离子刻蚀环境前后的质量损失率以及表面粗糙度变化,分析刻蚀前后陶瓷表面形貌和电子结合能变化,深入研究钇基复合陶瓷在等离子体环境中的刻蚀行为。本文的主要研究内容及重要结论如下:（1）通过物理溅射实验,研究了刻蚀后的质量损失、表面形貌与Y2O3/ZrO2或Y2O3/Al2O3比值之间的相互关系以及Ar等离子体与陶瓷表面发生的反应过程。确定了刻蚀后的质量损失率与Y2O3/ZrO2或Y2O3/Al2O3比值之间的非线性对应关系,且Ar等离子体与陶瓷表面发生的是纯物理反应过程,溅射出的物质为化合物颗粒。（2）通过物理刻蚀研究,对公认的Sigmund溅射理论进行了深入分析和研究,论证了钇基复合陶瓷在Ar等离子体环境中的耐溅射性取决于化合物的表面结合能这一重要事实。（3）通过化学刻蚀实验,研究了刻蚀后的质量损失、表面形貌与Y2O3/ZrO2或Y2O3/Al2O3比值之间的相互关系以及CF4等离子体与陶瓷表面发生的反应过程。确定了刻蚀后的质量损失率与Y2O3/ZrO2或Y2O3/Al2O3比值之间的非线性对应关系,且CF4等离子体与陶瓷表面发生了化学反应,利用刻蚀表面元素电子结合能的变化确认了化学反应产物,而化学反应产物的表面升华焓和沸点直接决定陶瓷材料的耐化学刻蚀性能。（4）利用渗流理论对钇基复合陶瓷在等离子环境中的质量损失进行了仿真。仿真结果表明当ZrO2或Al2O3的含量超过某一阈值时,钇基复合陶瓷的质量损失率将发生突变,这与实测质量损失率随ZrO2或Al2O3的变化趋势是一致的。
甘明丰[8]（2021）在《ε-Ga2O3薄膜的生长及其异质结能带结构研究》文中研究说明宽禁带半导体是继Si和GaAs之后的第三代半导体材料,以GaN与SiC为代表,这类材料的禁带宽度大、击穿电场强度高、饱和电子漂移速度快、热导率大、介电常数小、抗辐射能力强,具有良好的化学稳定性,非常适合用来研制抗辐射、高频、大功率与高密度集成的半导体器件。相比SiC和GaN,Ga2O3具有约4.9eV的禁带宽度,它对应的吸收波长为253 nm,是一种可探测日盲区光谱信号的理想材料;其临界击穿电场高达8MV/cm,适合应制作大电压、大功率电子器件;且由于耐电场击穿能力的增加,Ga2O3基功率电子器件可以通过降低导通电阻,实现低的热损耗。由于Ga2O3材料器件主要针对大功率、高耐压的应用场合,对结晶质量有较高的要求,相应的,针对Ga2O3的器件研究多数采用β-Ga2O3单晶。目前对其材料和器件的研发仍处于起步阶段,要充分发挥Ga2O3的超宽禁带优势,还需要继续对单晶和外延的质量、器件结构、工艺流程进行优化和改善。Ga2O3包括α、β、Y、δ、ε五种相,其中β-Ga2O3是稳定相,α相和ε相是亚稳相,γ相和δ相稳定性差。β相为单斜晶系,可供使用的异质衬底较少,因此异质外延的β-Ga2O3薄膜缺陷较多;α相和ε相均具有六方对称性,适合采用具有六方对称性的衬底进行异质外延,如蓝宝石或硅（111）面衬底,这有利于实现Ga2O3薄膜的大尺寸、低成本制备。在蓝宝石等六方对称性的衬底上,采用MOCVD异质外延能获得ε-Ga2O3薄膜。由于ε-Ga2O3中存在较大的自发极化场,因此,借鉴AlGaN/GaN异质结中形成二维电子气的经验,可在ε-Ga2O3基异质结中形成高迁移率的二维电子气,解决Ga2O3材料迁移率普遍偏低的问题。此外,ε-Ga2O3由于具有可翻转自发极化的铁电性质,能够通过极化翻转更剧烈地改变二维电子气密度。在本课题中,主要的研究成果如下:（1）MOCVD制备ε-Ga2O3薄膜。通过向MOCVD设备提供三乙基镓（TEGa）和氧气作为反应原材料,调整生长气压和温度,可在SiC等衬底上外延生长出不同晶相的Ga2O3异质结。结合X射线衍射谱（XRD）表征的晶体结构可得到生长ε-Ga2O3/SiC异质结的最佳条件,生长温度为470℃,气压为25 torr,反应气体流速为TEGa 300 sccm,氧气6000 sccm。（2）对不同生长条件的ε-Ga2O3薄膜进行表征。以光学显微镜、XRD、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱（XPS）等表征手段对ε-Ga2O3薄膜的形貌、晶体结构、能带结构、组分构成进行表征。由测量紫外-可见吸收光谱得到的光学带隙和测量XPS得到的原子结合能数据,可以计算出ε-Ga2O3/SiC异质结的能带排列。SiC和ε-Ga2O3的光学带隙分别为3.29 eV与4.80 eV,ε-Ga2O3/SiC异质结的价带偏移△Ev=0.61 eV,导带偏移量△Ec=0.9 eV,表现为Ⅰ型能带排列结构。（3）对器件的伏安特性进行研究也是获得异质结能带结构信息的重要手段。同时因为Ga2O3器件在日盲紫外区的吸收特性,具有良好的光电探测器应用前景,所以对薄膜的光电性能进行了初步测试。结合现有半导体异质结的导电模型,计算得到的异质结势垒高度VD=0.983 eV。对薄膜的光电性能测试结果表明该器件在光电探测领域还有一定的改良空间。
王涛[9]（2021）在《光电信息功能单晶光纤的设计、生长及器件应用研究》文中提出人工晶体作为推动科技进步、社会发展的关键材料,受到了各国政府和科研工作者的广泛关注。进入21世纪以来,现代工业与军事国防领域的飞速发展对人工晶体材料提出了新的要求,也驱动着人工晶体材料的发展,功能晶体材料的研究也逐渐进入“百花齐放,百家争鸣”的新阶段。单晶光纤作为一种“准一维”功能晶体材料,继承了体块单晶优异的物理和化学性能同时兼具了传统光纤材料大长径比的结构优势,在高能激光、高温传感、辐射探测、信息通信等众多领域都有着广泛的应用前景。目前以美国、法国、日本为代表的西方国家在单晶光纤领域的研究处于领先地位,其中以法国Fibercryst与美国Photran为代表的企业已经实现了单晶光纤材料及器件的产业化。与此同时,美国陆军实验室于2015年开展了一项基于单晶光纤的激光武器研发项目,更加凸显出单晶光纤在军事国防以及社会民生领域的重要地位。我国单晶光纤领域的相关研究起步较晚,系统性研究相对匮乏,缺乏先进的晶体生长设备以及成熟的晶体生长工艺,为了不在关键材料领域受制于人,亟需开展相关研究。激光加热基座法是目前应用最为广泛的单晶光纤制备技术之一,其具有原料用量少、加热温度高、升温速度快、实验周期短、无坩埚生长等特点,多用于制备高熔点单晶光纤或超细直径柔性单晶光纤。美国海军实验室通过激光加热基座法成功制备出直径17μm的柔性YAG单晶光纤,这也是目前已知的直径最细的单晶光纤。本论文以单晶光纤在光电信息领域的应用需求为牵引,以激光加热基座法单晶光纤制备技术为出发点开展相关研究,解决了单晶光纤制备过程中出现的直径波动、应力集中、气泡包裹等问题,成功制备出高质量的柔性YAG单晶光纤,实现了技术突破。同时提出并完善了单晶光纤的质量表征体系,结合体块晶体与玻璃光纤的表征方法,从晶体质量、直径起伏、光损耗、光学均匀性等多个维度对YAG单晶光纤进行了质量评估。在应用研究方面,开展了单晶光纤激光器以及单晶光纤高温传感器的相关研究:探究了 Yb:YAG单晶色心缺陷产生的原因及影响,以无色心缺陷的Yb:YAG单晶光纤作为激光增益介质,实现了 1μm波段瓦级连续激光输出;首次将超声测温技术与石榴石、尖晶石结构单晶光纤相结合,研制出使役温度>1800℃的高温传感器,掌握了声波模式、晶体结构、离子掺杂、晶体取向等因素对单晶光纤声学性能的影响规律,实现了对传感器性能的调控;面向2500℃以上的超高温测温需求,设计了基于Y2O3-ZrO2单晶光纤的高温电学性能的高温传感器,对使役温度范围、测温灵敏度等关键性能进行了表征。本论文的主要研究工作和结论如下:Ⅰ.激光加热基座法柔性单晶光纤制备技术本课题组引进了商品化激光加热基座单晶生长炉,系统研究了单晶光纤生长过程中所面临的偏斜生长、直径起伏、应力集中、气泡包裹、柔性单晶光纤制备等主要问题。通过对光路的优化以及机械装置的改进,解决了单晶光纤的偏斜生长;通过对料棒均匀性的优化以及对CO2激光器功率波动的控制,降低了单晶光纤的直径起伏;通过理论模拟指导,适当降低单晶光纤的生长直径,同时辅助电阻/光学后热降低固液界面处的温度梯度,缓解了单晶光纤内部的应力集中,避免了晶体开裂;通过提高料棒致密度,调整固液界面形状为平坦/凹界面,设置负压生长环境等措施降低了熔体内气泡的含量并促进了气泡的排出,实现了对气泡缺陷的优化;通过改进激光加热基座设备,将原有的球面反射镜替换为抛物面反射镜,消除了聚焦像差,提高了聚焦精度,为超细直径柔性单晶光纤的制备创造了条件。在此基础上,首次通过激光加热基座法以36:1的拉送比实现了直径150μm,长径比>2000:1的柔性Yb:YAG激光单晶光纤制备,相关制备工艺处于国内领先水平。Ⅱ.Yb:YAG单晶光纤的优化生长、质量表征及激光性能在前期工作的基础上,通过激光加热基座法在惰性气氛下制备了无色心缺陷的高质量Yb:YAG单晶光纤,通过XRD、XPS、拉曼光谱、吸收光谱以及第一性原理计算等方法确定了 Yb:YAG晶体中色心缺陷产生的原因是氧空位和Yb2+离子的存在。Yb:YAG单晶光纤中没有色心缺陷的主要原因是单晶光纤巨大的比表面积以及激光加热基座技术敞开式的熔区环境,使得氧离子能够充分与熔体接触并传输。色心缺陷的消除大幅度提升了 Yb:YAG单晶光纤的光学和热学性能,其在近红外波段的透过率达到了 85%以上,室温热导率达到了 8 W.m-1·K-1。我们从单晶质量、直径起伏、掺杂均匀性、应力分布、光传输损耗、光学均匀性等多个维度对所得的Yb:YAG单晶光纤进行质量评估。Yb:YAG单晶光纤沿长度方向劳厄衍射斑点清晰明亮且衍射图样一致,说明整根单晶光纤具有一致的晶体取向,单晶性良好。其在808 nm波段的光损耗约为0.01 dB/cm,与美国陆军实验室的实验数据相当。ZYGO激光平面干涉仪测试结果显示直径1 mm与2 mm的Yb:YAG单晶光纤光学均匀性可达10-6次方量级,展现出了优异的光学性能。在此基础上,以掺杂浓度2 at.%的Yb:YAG单晶光纤为增益介质,实现了最大功率3.93 W的连续激光输出,最大斜效率为28.2%。Ⅲ.石榴石结构单晶光纤超声温度传感器研究将超声测温技术与YAG/LuAG单晶光纤相结合,研制出使役温度>1800℃的超声温度传感器。系统探究了超声波模式、光纤直径、晶体结构、离子掺杂以及晶体取向对单晶光纤高温声学特性以及传感器性能的影响。实验结果显示声速随温度的升高而降低且相同温度下横波声速远低于纵波声速,YAG单晶光纤在1100℃时的横波声速为4860.6 m/s,较纵波降低了近3000 m/s。并且,随着Yb3+离子掺杂浓度的提高,YAG单晶光纤的声速进一步降低,2 at.%掺杂的Yb:YAG单晶光纤在1100时的横波声速为4680.8 m/s。在各向异性的研究中发现,石榴石结构单晶光纤声学各向异性相对较弱,YAG、LuAG的各向异性因子分别为1.05与1.07。通过声波模式、离子掺杂和晶体取向的调控,10 at.%[111]-Yb:LuAG单晶光纤超声温度传感器在20-1100℃范围内的横波声速达到了 4198.26 m/s-3929.95m/s,最大单位灵敏度为34.83 ns·℃-1·m-1,最大分辨率为2.87。Ⅳ.声学各向异性MgAl2O4单晶光纤超声温度传感器研究单晶光纤声学各向异性取决于弹性各向异性,MgAl2O4晶体具有明显的弹性各向异性,其各向异性因子A=2.13,是YAG/LuAG的两倍以上。其在横波和纵波模式下表现出不同的声学各向异性,纵波模式下V[100]<V[110]<V[111],横波模式下V[110]<V[111]<V[100]。MgAl2O4单晶光纤在1200℃时的最大声速为9938.66 m/s,最小声速为3872.56 m/s,调节范围较大。在此基础上,结合前期工作经验,对MgAl2O4单晶光纤进行掺杂改性,成功制备了[110]-（Mg0.9Zn0.1）（Al0.995Cr0.005）2O4单晶光纤超声温度传感器,其在20-1200℃范围内的横波声速为4220.12-3738.04 m/s,单位灵敏度为40.38-67.50 ns·℃-1·m-1,温度分辨率为1.24-0.74℃。分辨率与灵敏度均是目前单晶光纤超声温度传感器所实现的最佳性能。此外,传感器的性能与温度呈正相关关系,展现出其在超高温探测领域巨大的应用前景。V.基于高温电学特性的Y2O3-ZrO2单晶光纤高温传感器研究Y203-ZrO2（YSZ）单晶光纤熔点极高,超过2700℃,其在室温下处于绝缘状态,由于Y3+与Zr4+离子的非等价取代,引入了大量的氧空位,使其在高温下具备了导电性。基于此,我们通过激光加热基座法制备了立方相的8YSZ单晶光纤,探究了其在20-1400℃范围内的电学性能,实验结果表明,当温度超过400℃时,YSZ单晶光纤的离子电导率开始与环境温度呈一定的函数关系。8YSZ单晶光纤1400℃时的离子电导率和测温灵敏度分别为0.531 S/cm和0.129 S·m-1·℃-1,是同组分YSZ陶瓷纤维的4倍以上,且其性能随温度升高呈明显的上升趋势,结合YSZ单晶光纤超高的熔点,其理论使役温度可以达到2500℃。
尚青松[10]（2021）在《石墨烯负载TiO2光催化材料的制备和性能研究》文中研究指明光催化材料在光照条件下具有一定氧化还原能力,可以达到净化污染物的目的。光催化反应为氧化还原反应,催化剂通常是半导体材料,光催化材料利用光的能量,可以把部分有机污染物彻底降解为CO2和H2O。光催化反应是一种安全、高效、环境友好、没有二次污染的污染物净化方法。TiO2、Cd S、SnO2、ZrO2等是常见的氧化物硫化物半导体光催化材料,此外还有银盐、卟啉等。其中TiO2具有无毒、高效、廉价易得、抗光腐蚀性和催化活性高等优势,故综合性能最好,应用最广。TiO2是一种简单的无机化合物,以四种基本晶体形式存在,分别是锐钛矿、金红石、板钛矿和TiO2（B）。TiO2（B）在自然界中存在量很少,最初为上世纪80年代由Marchand首次合成了亚稳态单斜相TiO2,由于单斜相二氧化钛是一种亚稳态结构,密度低,晶型结构不对称,内部和表面都存在大量的空穴和缺陷,这就使得其作为光催化材料的光量子产率低,电子-空穴对的复合速率快。通过复合和掺杂的方法提高TiO2（B）的光催化性能具有一定的研究意义。相较于纳米级TiO2（B）,纳米级锐钛矿相TiO2光催化性能更加优异,但是TiO2（B）纳米材料自身具备孔洞结构,且分散性好,相较于以钛的醇盐或者钛的无机盐为Ti的前驱体制备锐钛矿相TiO2,TiO2（B）在常温常压下稳定存在、容易保存、不易和水或者有机溶剂发生化学反应,所以很适合作为制备锐钛矿相TiO2的前驱体。本文的主要内容是制备纳米花瓣状TiO2（B）和还原氧化石墨烯的复合材料,并以该复合材料为前驱体制备光催性能良好的锐钛矿TiO2和还原氧化石墨烯的纳米复合材料。由于TiO2（B）的纳米花瓣状结构由片层结构组装而成,片层的厚度约为1 nm,利用其小尺寸效应可实现I元素的低温掺杂,最后制备出I元素掺杂并且复合了还原氧化石墨烯的锐钛矿相二氧化钛复合材料。论文的主要内容和研究成果如下:（1）以TiCl3为钛源,乙二醇为溶剂,采用溶剂热的方法制备复合了还原氧化石墨烯的TiO2（B）纳米材料。通过TEM、XRD、XPS、Raman、BET、BJH分析手段对样品的形貌结构、化学组成、比表面积以及孔径分布进行了表征。结果表明,从TEM透射电镜照片可看出花瓣状的TiO2（B）成功附着到石墨烯片层结构上,BET分析表明复合材料的比表面积大大增加。以亚甲基蓝溶液作为模拟污染物废水,测试复合材料在紫外光照射60 min条件下的亚甲基蓝溶液脱色率。未复合的样品脱色率为40.5%,当还原氧化石墨烯负载量为5%时,其光催化性能最好脱色率为53.8%,小于或大于这个负载量都会使光催化性能降低。还原氧化石墨烯的复合虽然会使光催化性能提高,但是其脱色率仍低于商用P25,这和TiO2（B）本身缺陷较多,光量子产率低有关。（2）以复合了石墨烯的TiO2（B）为前驱体,在一定温度下煅烧,得到复合了还原氧化石墨烯的锐钛矿相TiO2的复合材料。通过TEM、XRD、XPS、Raman、BET、BJH分析手段对样品的形貌结构、化学组成、比表面积以及孔径分布进行了表征。结果表明,从TEM透射电镜照片可看出高温退火后的复合材料依然保持花瓣状纳米结构附着在石墨烯片层结构上,XRD和Raman分析证明TiO2的晶型从单斜相转变成锐钛矿相。以亚甲基蓝溶液作为模拟污染物废水,测试高温退火后复合材料在紫外光照射60 min条件下的亚甲基蓝溶液脱色率,和TiO2（B）光催化性能测试不同的是亚甲基蓝溶液浓度提高一倍。未复合石墨烯的样品脱色率为76.3%,少量还原氧化石墨烯的复合就会使最终脱色率升高,当还原氧化石墨烯负载量为5%时,其光催化性能最好脱色率为96%,小于或大于这个负载量都会使光催化性能降低。与商用P25光催化性能比较,退火后的复合材料在紫外光下催化降解模拟污染物的能力提高21%。（3）以制备好的TiO2（B）为前驱体,由于其形貌为纳米片组装而成的花瓣状结构,纳米片的厚度约为1 nm,利用其小尺寸效应可以低温掺杂I元素。将TiO2（B）在Na I溶液中分散均匀然后搅拌,I-进入到TiO2（B）孔道中后烘干就能得到I掺杂的纳米TiO2（B）材料,其颜色也由白色变成了黄色。在此基础上制备复合了石墨烯、I元素掺杂的锐钛矿相TiO2光催化材料。通过TEM、XRD、XPS、Raman、BET、BJH分析手段对样品的形貌结构、化学组成、比表面积以及孔径分布进行了表征。结果表明,XPS分析证明了I元素的掺杂。以亚甲基蓝溶液作为模拟污染物废水,测试高温退火后复合材料在紫外光照射60 min条件下的亚甲基蓝溶液脱色率。光催化性能测试结果表明,只掺杂I元素的样品脱色率为86.3%,复合了石墨烯同时I元素掺杂的样品脱色率为96%,I元素掺杂和石墨烯的复合提高了催化剂材料的吸附能力和光催化降解速率。
二、ZrO_2薄膜的X射线光电子能谱分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、ZrO_2薄膜的X射线光电子能谱分析（论文提纲范文）
（1）动态压电电场增强纳米ZnO光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化技术 |
| 1.2.1 光催化基本原理 |
| 1.2.2 光催化性能的影响因素 |
| 1.2.3 半导体光催化剂的形貌研究 |
| 1.2.4 半导体光催化剂的改性方法 |
| 1.3 压电光催化剂的研究现状 |
| 1.3.1 光电催化 |
| 1.3.2 动态压电电场的机理和产生方法 |
| 1.3.3 压电光催化 |
| 1.4 ZnO的研究现状 |
| 1.5 本论文的选题及研究思路 |
| 1.6 研究目的及内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.2 材料表征方法 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.4 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.2.5 光致发光谱仪(PL) |
| 2.2.6 电化学性能测试 |
| 2.2.7 紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS) |
| 2.2.8 压电系数测试 |
| 2.3 ZnO催化性能的评价 |
| 2.4 模拟及计算软件 |
| 2.4.1 Comsol Mutiphysics5.3 介绍 |
| 2.4.2 Materials Studio介绍 |
| 3 超声辅助增强ZnO纳米颗粒光催化性能研究 |
| 3.1 ZnO纳米颗粒的制备方法 |
| 3.2 ZnO纳米颗粒的表征及超声光催化性能 |
| 3.2.1 柠檬酸三钠对ZnO纳米颗粒形貌和结构的影响 |
| 3.2.2 水热时间对ZnO纳米颗粒形貌的影响 |
| 3.2.3 水热温度对ZnO纳米颗粒形貌的影响 |
| 3.2.4 ZnO微球的生长机理 |
| 3.2.5 ZnO形貌对动态压电电场的影响 |
| 3.2.6 ZnO纳米颗粒超声光催化活性的评价 |
| 3.3 氧空位对ZnO多孔微球结构和催化活性的影响 |
| 3.3.1 不同气氛处理下ZnO多孔微球的结构及形貌 |
| 3.3.2 不同气氛处理下ZnO多孔微球的催化性能 |
| 3.3.3 ZnO多孔微球的超声催化机理 |
| 3.4 小结 |
| 4 收集水流动能增强ZnO纳米棒阵列光催化性能研究 |
| 4.1 ZnO纳米棒阵列的制备方法 |
| 4.2 ZnO纳米棒阵列/FTO的表征及其压电光催化性能 |
| 4.2.1 ZnO纳米棒阵列/FTO的结构与形貌 |
| 4.2.2 ZnO纳米棒阵列/FTO中动态压电电场的产生过程 |
| 4.2.3 ZnO纳米棒阵列/FTO的压电光催化性能 |
| 4.3 ZnO纳米线/纳米棒阵列/FTO的表征及其压电光催化性能 |
| 4.3.1 ZnO纳米线/纳米棒阵列/FTO的形貌 |
| 4.3.2 ZnO纳米线/纳米棒阵列/FTO的压电光催化性能 |
| 4.4 ZnO纳米棒阵列/ZrO_2泡沫陶瓷的表征及其压电光催化性能 |
| 4.4.1 ZnO纳米棒阵列/ZrO_2泡沫陶瓷的表征 |
| 4.4.2 ZnO纳米棒阵列/ZrO_2泡沫陶瓷的压电光催化性能 |
| 4.5 小结 |
| 5 V掺杂增强ZnO纳米棒阵列压电光催化性能研究 |
| 5.1 V掺杂ZnO纳米棒阵列的制备方法 |
| 5.2 V掺杂ZnO的形貌及结构 |
| 5.3 V掺杂ZnO纳米棒阵列的电化学性能 |
| 5.4 V掺杂ZnO纳米棒阵列的压电光催化性能 |
| 5.5 V掺杂对ZnO能带结构的影响 |
| 5.6 V掺杂ZnO纳米棒阵列的压电光催化机理 |
| 5.7 小结 |
| 6 压电还原法制备Ag/ZnO纳米棒阵列及其压电光催化性能研究 |
| 6.1 Ag/ZnO纳米棒阵列的制备方法 |
| 6.2 Ag/ZnO纳米棒阵列的形貌与结构 |
| 6.3 ZnO纳米棒压电还原Ag纳米颗粒的机理 |
| 6.4 Ag/ZnO纳米棒阵列的压电光催化性能 |
| 6.5 Ag/ZnO纳米棒阵列的压电光催化机理 |
| 6.6 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）镁合金表面ZrO2（TiO2）-MAO超疏水膜的制备及耐蚀性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 镁合金简介 |
| 1.1.1 镁合金的特性及应用 |
| 1.1.2 镁合金的电化学腐蚀 |
| 1.2 镁合金的防护 |
| 1.2.1 合金化处理 |
| 1.2.2 表面处理 |
| 1.3 超疏水表面润湿理论及其在金属表面上的应用 |
| 1.3.1 影响表面润湿性的因素 |
| 1.3.2 润湿理论模型 |
| 1.3.3 超疏水涂层在金属表面的应用 |
| 1.4 本课题的研究目的及内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验方案设计 |
| 2.2 FAS/ZrO_2-MAO复合膜的制备 |
| 2.2.1 ZrO2 薄膜的制备 |
| 2.2.2 ZrO2-MAO复合膜的制备 |
| 2.2.3 FAS/ZrO_2-MAO复合膜的制备 |
| 2.3 FAS/TiO2-MAO复合膜的制备 |
| 2.3.1 TiO2-MAO复合膜的制备 |
| 2.3.2 FAS/TiO_2-MAO复合膜的制备 |
| 2.4 实验原材料与实验试剂 |
| 2.4.1 实验基底 |
| 2.4.2 实验试剂 |
| 2.5 实验仪器设备 |
| 2.5.1 基底处理及薄膜的制备仪器 |
| 2.5.2 分析测试仪器 |
| 3 超疏水ZrO_2-MAO复合膜的表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 DUV光照辅助低温处理下ZrO_2薄膜的表征 |
| 3.2.1 ZrO2 薄膜的感光性分析 |
| 3.2.2 ZrO_2薄膜的光学性能分析 |
| 3.2.3 ZrO2 薄膜的XPS分析 |
| 3.3 不同处理工艺下ZrO_2-MAO复合膜的表征 |
| 3.3.1 ZrO_2-MAO复合膜的XRD分析 |
| 3.3.2 ZrO_2-MAO复合膜的表面形貌分析 |
| 3.3.3 ZrO_2-MAO复合膜的极化曲线分析 |
| 3.3.4 ZrO_2-MAO复合膜的阻抗分析 |
| 3.4 超疏水ZrO_2-MAO复合膜的表征 |
| 3.4.1 FAS/ZrO_2-MAO复合膜的表面形貌分析 |
| 3.4.2 FAS/ZrO_2-MAO复合膜的润湿性及润湿机理分析 |
| 3.4.3 FAS/ZrO_2-MAO复合膜的极化曲线分析 |
| 3.4.4 FAS/ZrO_2-MAO复合膜的阻抗分析 |
| 3.4.5 长期浸泡实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 超疏水TiO_2-MAO复合膜的表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超疏水TiO_2-MAO复合膜的表征 |
| 4.2.1 FAS/TiO_2-MAO复合膜的XPS分析 |
| 4.2.2 FAS/TiO_2-MAO复合膜的表面形貌分析 |
| 4.2.3 FAS/TiO_2-MAO复合膜的润湿性分析 |
| 4.2.4 FAS/TiO_2-MAO复合膜的极化曲线分析 |
| 4.2.5 FAS/TiO_2-MAO复合膜的阻抗分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
（3）金属-半导体复合光催化材料的设计制备及其全光谱光催化固氮反应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氨气的来源 |
| 1.2.1 热催化固氮反应 |
| 1.2.2 电催化固氮反应 |
| 1.2.3 生物催化固氮反应 |
| 1.2.4 光催化固氮反应 |
| 1.3 光催化合成氨的挑战 |
| 1.4 光催化合成氨的机理 |
| 1.5 光催化固氮反应的影响因素 |
| 1.5.1 半导体特性 |
| 1.5.2 载流子的分离 |
| 1.5.3 价带和导带的电位 |
| 1.5.4 半导体的晶体结构 |
| 1.5.5 氮气吸附能力 |
| 1.5.6 外界因素 |
| 1.6 光催化固氮材料的分类 |
| 1.6.1 单金属氧化物 |
| 1.6.2 双金属氧化物 |
| 1.6.3 含水氧化物 |
| 1.6.4 金属硫化物 |
| 1.6.5 铋族光催化剂 |
| 1.6.6 碳基光催化剂 |
| 1.6.7 仿生材料光催化剂 |
| 1.6.8 其他光催化剂 |
| 1.7 本论文的选题意义 |
| 1.8 本论文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 氟诱导的半导体表面金属化用于光催化固氮反应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.3 光催化固氮过程 |
| 2.2.4 标准曲线(比色法和离子色谱法) |
| 2.2.5 表观量子效率的计算 |
| 2.2.6 光电化学测试过程 |
| 2.2.7 UPS制样过程 |
| 2.2.8 产物的表征 |
| 2.2.9 理论计算的方法 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 材料结构和形貌分析 |
| 2.3.2 材料的稳定性 |
| 2.3.3 氟离子的影响 |
| 2.3.4 氟诱导表面金属化的表征 |
| 2.3.5 光电流和光电压的测试 |
| 2.3.6 光催化固氮反应的研究 |
| 2.3.7 光催化固氮反应的机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 铂负载钼掺杂二氧化钛用于可见光催化固氮反应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与试剂 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.3 光催化固氮过程 |
| 3.2.4 标准曲线(比色法和离子色谱法) |
| 3.2.5 光电化学测试过程 |
| 3.2.6 产物的表征 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 材料晶体结构的分析 |
| 3.3.2 材料形貌的分析 |
| 3.3.3 钼元素和铂元素对半导体电子结构的影响 |
| 3.3.4 样品的光学性能、能带结构、电子浓度的表征 |
| 3.3.5 光催化固氮反应的研究 |
| 3.3.6 光催化固氮反应的机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 钌负载氧缺陷二氧化锆用于可见光催化固氮反应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与试剂 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.2.3 光催化固氮过程 |
| 4.2.4 标准曲线(比色法和离子色谱法) |
| 4.2.5 光电化学测试过程 |
| 4.2.6 产物的表征 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 材料晶体结构的分析 |
| 4.3.2 材料形貌的分析 |
| 4.3.3 材料的电子结构 |
| 4.3.4 样品的能带结构 |
| 4.3.5 光电流和光电压的测试 |
| 4.3.6 光催化固氮反应的研究 |
| 4.3.7 光催化固氮反应的机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 作者简介 |
| 硕博期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）氮掺杂NiO薄膜的光学、电学、电化学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 NiO材料 |
| 1.1.1 NiO的基本性质 |
| 1.1.2 NiO薄膜制备方法简介 |
| 1.1.3 NiO的应用 |
| 1.2 NiO掺杂的优势 |
| 1.3 本论文的主要内容 |
| 第2章 氮掺杂NiO薄膜的制备及表征方法 |
| 2.1 氮掺杂NiO薄膜的制备 |
| 2.1.1 实验材料与设备 |
| 2.1.2 材料制备方法 |
| 2.2 氮掺杂NiO薄膜表征方法 |
| 2.2.1 形貌与结构表征方法 |
| 2.2.2 光电性能测试方法 |
| 2.2.3 电化学性能分析方法 |
| 第3章 衬底温度对氮掺杂NiO薄膜性能的影响 |
| 3.1 薄膜的形貌和结构分析 |
| 3.1.1 薄膜的形貌分析 |
| 3.1.2 薄膜的结构分析 |
| 3.3 薄膜的光学性能分析 |
| 3.4 薄膜的电学性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 N_2百分比对氮掺杂NiO薄膜性能的影响 |
| 4.1 薄膜的形貌和结构分析 |
| 4.1.1 薄膜的形貌分析 |
| 4.1.2 薄膜的结构分析 |
| 4.2 薄膜的光学性能分析 |
| 4.3 薄膜的电化学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）LaCoOx薄膜的氧空位调控及拓扑结构相变的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 过渡金属氧化物中的氧空位 |
| 1.1.1 氧空位对材料性质的影响 |
| 1.1.2 影响氧空位形成的因素 |
| 1.2 氧空位的表征 |
| 1.2.1 谱学表征 |
| 1.2.2 原子尺度的表征 |
| 1.3 氧空位的调控 |
| 1.3.1 常压或高压退火 |
| 1.3.2 电化学方法 |
| 1.3.3 化学方法 |
| 1.3.4 离子液体场效应调控 |
| 1.4 钴氧化物的拓扑结构相变 |
| 1.4.1 钙钛矿结构钴氧化物 |
| 1.4.2 拓扑结构相变 |
| 1.5 本论文的结构 |
| 第2章 实验技术 |
| 2.1 脉冲激光沉积 |
| 2.2 反射式高能电子衍射 |
| 2.3 扫描探针显微镜 |
| 2.4 X射线衍射 |
| 2.5 X射线光电子能谱 |
| 2.6 振动磁强计 |
| 第3章 LaCoO_3薄膜的拓扑结构相变 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 LaCoO_3薄膜的生长及表征 |
| 3.3.2 LaCoO_3(001)薄膜的拓扑转变 |
| 3.3.3 LaCoO_3(111)和(110)薄膜的拓扑转变 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 通过可逆相变调控LaCoO_3薄膜中氧空位 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 离子液体驱动的LaCoO_x相变 |
| 4.3.2 PV-LCO薄膜中氧空位的原子尺度调控 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 氧空位有序的LaCoO_x及La_2CoO_4薄膜的反铁磁性 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 氧离子迁移诱导的LaCoO_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3双层膜多相转变 |
| 5.3.2 LaCoO_x/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3双层膜的交换偏置 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）共溅射Ag-MoSe2薄膜材料制备及非线性光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属与二维硫化物复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 二维硫族化合物的结构特征 |
| 1.2.2 金属与二维硫化物复合材料的特性及应用 |
| 1.3 MoSe_2及其复合化合物纳米材料的研究进展 |
| 1.3.1 MoSe_2纳米材料基本性质的研究 |
| 1.3.2 MoSe_2复合材料基本性质及结构的研究 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 Ag-MoSe_2薄膜的设计方案、制备及表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料的制备方法及设计方案 |
| 2.2.1 材料的制备方法 |
| 2.2.2 实验设计 |
| 2.3 材料的制备和表征 |
| 2.3.1 材料的制备过程 |
| 2.3.2 材料的表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Ag-MoSe_2薄膜的结构及形貌表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同实验参数条件下材料的形貌和组分结果分析 |
| 3.2.1 基底温度对Ag-MoSe_2薄膜形貌及组分的影响 |
| 3.2.2 沉积时间对Ag-MoSe_2薄膜形貌组分的影响 |
| 3.2.3 RF功率对Ag-MoSe_2薄膜形貌组分的影响 |
| 3.3 实验参数对材料的结构的影响 |
| 3.3.1 溅射功率对Ag-MoSe_2薄膜的结构的影响 |
| 3.3.2 基底温度对Ag-MoSe_2薄膜结构的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ag-MoSe_2薄膜的线性与非线性光学特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ag-MoSe_2薄膜的线性光学性质 |
| 4.2.1 Ag-MoSe_2薄膜的光致发光特性 |
| 4.2.2 Ag-MoSe_2薄膜的紫外-可见吸收及带隙 |
| 4.3 Ag-MoSe_2薄膜的非线性吸收特性 |
| 4.3.1 Ag-MoSe_2薄膜的非线性吸收及相关参量计算 |
| 4.3.2 Ag-MoSe_2薄膜的非线性吸收机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）耐等离子体刻蚀钇基复合陶瓷的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 半导体制造工艺过程 |
| 1.3 等离子体的形成以及在半导体制造中的作用 |
| 1.4 等离子刻蚀腔体内表面部件材料特点 |
| 1.4.1 石英玻璃材料 |
| 1.4.2 碳化硅材料 |
| 1.4.3 氮化铝材料 |
| 1.4.4 氧化铝材料 |
| 1.4.5 氧化钇材料 |
| 1.5 耐等离子刻蚀陶瓷材料的刻蚀机理 |
| 1.6 课题研究目标和主要研究内容 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 选题意义 |
| 1.6.3 研究内容 |
| 第二章 实验步骤与性能表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验条件 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 制备与表征设备 |
| 2.2.3 热压与等离子刻蚀工艺参数 |
| 2.3 性能表征 |
| 2.3.1 密度测试 |
| 2.3.2 力学性能测试 |
| 2.3.3 显微结构测试 |
| 2.3.4 物相与元素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 耐等离子体刻蚀钇基复合陶瓷的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZrO_2/Al_2O_3对钇基复合陶瓷密度的影响 |
| 3.3 ZrO_2/Al_2O_3对钇基复合陶瓷力学性能的影响 |
| 3.4 钇基复合陶瓷的相组成及微观结构 |
| 3.4.1 XRD物相分析 |
| 3.4.2 SEM显微结构 |
| 3.5 耐等离子体刻蚀陶瓷预处理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 钇基复合陶瓷在Ar等离子体轰击下的刻蚀行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 溅射理论的发展及问题 |
| 4.3 钇基复合陶瓷的物理溅射机理讨论 |
| 4.4 钇锆复合陶瓷的刻蚀行为 |
| 4.4.1 刻蚀后的表面粗糙度和表面形貌对比 |
| 4.4.2 钇锆复合陶瓷的刻蚀率变化 |
| 4.4.3 刻蚀后表面的元素变化 |
| 4.4.4 钇锆复合陶瓷的刻蚀机理 |
| 4.5 钇铝复合陶瓷的刻蚀行为 |
| 4.5.1 刻蚀后的表面粗糙度和表面形貌对比 |
| 4.5.2 钇铝复合陶瓷的刻蚀率变化 |
| 4.5.3 刻蚀后表面的元素变化 |
| 4.5.4 钇铝复合陶瓷的刻蚀机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钇基复合陶瓷在氟碳等离子体轰击下的刻蚀行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钇锆复合陶瓷的刻蚀行为 |
| 5.2.1 刻蚀后的粗糙度和表面形貌对比 |
| 5.2.2 钇锆复合陶瓷的刻蚀率变化 |
| 5.2.3 刻蚀后表面的物相、元素变化 |
| 5.2.4 钇锆复合陶瓷的刻蚀机理 |
| 5.3 钇铝复合陶瓷的刻蚀行为 |
| 5.3.1 刻蚀后的表面粗糙度和表面形貌对比 |
| 5.3.2 钇铝复合陶瓷的刻蚀率变化 |
| 5.3.3 刻蚀后的表面物相、元素变化 |
| 5.3.4 钇铝复合陶瓷的刻蚀机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（8）ε-Ga2O3薄膜的生长及其异质结能带结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ga_2O_3的基本性质 |
| 1.2.1 Ga_2O_3的晶体结构 |
| 1.2.2 Ga_2O_3的物理性质 |
| 1.3 SiC的基本性质 |
| 1.4 异质结基本理论 |
| 1.4.1 异质结的研究历史 |
| 1.4.2 异质结的理论研究进展 |
| 1.4.3 异质结的实验研究进展 |
| 1.5 论文研究内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方法与分析表征手段 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 薄膜的生长制备方法 |
| 2.2.1 磁控溅射 |
| 2.2.2 金属有机化学气相沉积 |
| 2.3 薄膜及其能带结构的表征手段 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 紫外-可见吸收光谱 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱 |
| 2.3.4 椭圆偏振仪 |
| 2.4 异质结的伏安特性测试设备 |
| 参考文献 |
| 第三章 高质量ε-Ga_2O_3异质结的制备和表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 薄膜的外延生长流程 |
| 3.2.1 衬底的清洗 |
| 3.2.2 金属有机化学气相沉积 |
| 3.2.3 磁控溅射工艺 |
| 3.3 薄膜的结构特性表征 |
| 3.3.1 X射线衍射光谱 |
| 3.3.2 紫外可见吸收光谱 |
| 3.3.3 X射线光电子能谱 |
| 3.3.4 椭圆偏振仪 |
| 参考文献 |
| 第四章 异质结能带结构的实验分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 异质结的能带排列计算 |
| 4.3 异质结的能带弯曲与势垒分析 |
| 4.4 异质结器件的光电性能测试 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 附件 |
（9）光电信息功能单晶光纤的设计、生长及器件应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 激光加热基座法(LHPG)晶体生长 |
| 1.2.1 激光加热基座法(LHPG)概述 |
| 1.2.2 激光加热基座法发展历程 |
| 1.2.3 激光加热基座法单晶光纤生长国内外发展现状 |
| §1.3 单晶光纤 |
| 1.3.1 单晶光纤概述 |
| 1.3.2 激光单晶光纤的优势及特点 |
| 1.3.3 高温传感的单晶光纤优势及特点 |
| 1.3.4 单晶光纤生长方法及包层制备 |
| 1.3.5 单晶光纤的主要应用与发展现状 |
| §1.4 本论文的选题意义、目的及主要研究内容 |
| §1.5 参考文献 |
| 第二章 激光加热基座法单晶光纤生长技术研究 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 生长工艺优化 |
| 2.2.1 偏斜生长 |
| 2.2.2 直径起伏 |
| 2.2.3 气泡包裹 |
| 2.2.4 应力集中 |
| 2.2.5 球面反射镜像差 |
| §2.3 本章小结 |
| §2.4 参考文献 |
| 第三章 Yb:YAG单晶光纤的优化生长及激光性能研究 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 Yb:YAG单晶光纤优化生长 |
| §3.3 色心问题研究 |
| 3.3.1 单晶解析 |
| 3.3.2 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 3.3.3 光学性能表征 |
| 3.3.4 氧空位形成能 |
| 3.3.5 热学性能表征 |
| §3.4 单晶光纤基本性能表征 |
| 3.4.1 直径起伏 |
| 3.4.2 晶体质量 |
| 3.4.3 应力分布 |
| 3.4.4 掺杂均匀性 |
| 3.4.5 光传输损耗 |
| 3.4.6 光学均匀性 |
| §3.5 连续激光性能 |
| §3.6 本章小结 |
| §3.7 参考文献 |
| 第四章 石榴石结构YAG/LuAG单晶光纤超声高温传感器(～1800℃)研究 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 单晶光纤超声温度传感器原理 |
| §4.3 YAG单晶光纤超声温度传感器 |
| 4.3.1 单晶光纤制备 |
| 4.3.2 超声波模式优化 |
| 4.3.3 超声波导直径影响 |
| 4.3.4 掺杂改性 |
| §4.4 LuAG单晶光纤超声高温传感器 |
| 4.4.1 LuAG单晶光纤制备 |
| 4.4.2 声学特性及灵敏度 |
| 4.4.3 各向异性研究 |
| §4.5 本章小结 |
| §4.6 参考文献 |
| 第五章 声学各向异性MgAl_2O_4单晶光纤超声高温传感器(～2000℃)研究 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 各向异性研究 |
| 5.2.1 MgAl_2O_4单晶光纤制备与表征 |
| 5.2.2 MgAl_20_4单晶光纤弹性各向异性 |
| 5.2.3 传感器性能表征 |
| §5.3 Zn:MgAl_2O_4单晶光纤超声高温传感器 |
| 5.3.1 (Mg_(1-x)Zn_x)Al_2O_4单晶光纤的制备及表征 |
| 5.3.2 传感器性能表征 |
| §5.4 Zn,Cr:MgAl_2O_4单晶光纤超声高温传感器 |
| 5.4.1 (Mg_(0.9)Zn_(0.1))(Al_(0.995)Cr_(0.005))_2O_4单晶光纤的制备及表征 |
| 5.4.2 传感器性能表征 |
| §5.5 本章小结 |
| §5.6 参考文献 |
| 第六章 基于高温电学特性的Y_2O_3-ZrO_2单晶光纤高温传感器(～2500℃)研究 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 YSZ单晶光纤优化生长与性能表征 |
| §6.3 传感器原理与制备 |
| §6.4 电导率与灵敏度 |
| §6.5 本章小结 |
| §6.6 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| §7.1 主要结论 |
| 7.1.1 激光加热基座单晶光纤制备技术研究 |
| 7.1.2 Yb:YAG单晶光纤的优化生长、质量评估及激光应用 |
| 7.1.3 石榴石、尖晶石结构单晶光纤超声温度传感器 |
| 7.1.4 基于高温电学特性的Y_2O_3-ZrO_2单晶光纤高温传感器研究 |
| §7.2 主要创新点 |
| §7.3 有待深入研究的内容 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术论文及专利 |
| 攻读学位期间所获的奖励 |
| 攻读学位期间参加的会议 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）石墨烯负载TiO2光催化材料的制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 TiO_2基光催化材料研究进展 |
| 1.1.1 TiO_2的晶型结构及其性质 |
| 1.1.2 TiO_2光催化反应的原理 |
| 1.1.3 TiO_2光催化剂的应用 |
| 1.1.4 TiO_2的制备 |
| 1.1.5 TiO_2的修饰和改性方法 |
| 1.2 TiO_2(B)研究概述 |
| 1.2.1 TiO_2(B)研究研究现状 |
| 1.2.2 TiO_2(B)的应用 |
| 1.3 石墨烯和TiO_2纳米复合材料概述 |
| 1.3.1 石墨烯和TiO_2纳米复合材料研究现状 |
| 1.3.2 石墨烯和TiO_2纳米复合材料制备方法 |
| 1.4 纳米材料的小尺寸效应 |
| 1.5 本文的选题依据和主要创新点 |
| 2 TiO_2(B)/RGO复合材料的制备、表征及其光催化实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 TiO_2(B)/RGO复合材料制备 |
| 2.2.4 RGO的制备 |
| 2.2.5 实验表征 |
| 2.2.6 光催化性能实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 以TiO_2(B)为前驱体制备锐钛矿相TiO_2/RGO复合材料及其表征和光催化实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 锐钛矿相TiO_2/RGO的制备 |
| 3.2.4 实验表征 |
| 3.2.5 光催化性能试验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碘掺杂TiO_2/RGO复合材料的制备、表征及其光催化性能试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 碘掺杂TiO_2/RGO复合材料的制备 |
| 4.2.4 实验表征 |
| 4.2.5 光催化性能试验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、ZrO_2薄膜的X射线光电子能谱分析（论文参考文献）
- [1]动态压电电场增强纳米ZnO光催化性能研究[D]. 白杨. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]镁合金表面ZrO2（TiO2）-MAO超疏水膜的制备及耐蚀性研究[D]. 屈莉莎. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]金属-半导体复合光催化材料的设计制备及其全光谱光催化固氮反应的研究[D]. 付蓉. 吉林大学, 2021(01)
- [4]氮掺杂NiO薄膜的光学、电学、电化学性质研究[D]. 宫联国. 太原理工大学, 2021
- [5]LaCoOx薄膜的氧空位调控及拓扑结构相变的研究[D]. 安齐昌. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(01)
- [6]共溅射Ag-MoSe2薄膜材料制备及非线性光学性质研究[D]. 包胜斌. 哈尔滨师范大学, 2021(08)
- [7]耐等离子体刻蚀钇基复合陶瓷的制备及其性能研究[D]. 谭毅成. 广东工业大学, 2021(08)
- [8]ε-Ga2O3薄膜的生长及其异质结能带结构研究[D]. 甘明丰. 北京邮电大学, 2021(01)
- [9]光电信息功能单晶光纤的设计、生长及器件应用研究[D]. 王涛. 山东大学, 2021(11)
- [10]石墨烯负载TiO2光催化材料的制备和性能研究[D]. 尚青松. 烟台大学, 2021(09)