【摘 要】
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纳米材料由于其特殊的结构和奇特而丰富的物理性质已成为基础研究和应用开发最前沿、最热门的课题之一.它们有望在信息产业、航空航天、环保、能源、生物医药等领域发挥重要
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纳米材料由于其特殊的结构和奇特而丰富的物理性质已成为基础研究和应用开发最前沿、最热门的课题之一.它们有望在信息产业、航空航天、环保、能源、生物医药等领域发挥重要的作用.作为众多纳米材料制备方法之一,脉冲激光诱导方法在新型纳米材料,尤其是亚稳相纳米晶的制备上有着其独特的优势.本报告从实验和理论两个方面对脉冲激光诱导液-固界面反应方法生长纳米晶材料进行了探讨.1)用脉冲激光诱导液-固界面反应方法在Ni/AgNO<,3>溶液界面分别得到如下几种纳米晶材料:a)由Ag和Ag<,2>O<,3>组成的二维类分形纳米枝晶,b)一维Ni-Ag合金纳米棒;c)Ag纳米棒,d)Ag纳米颗粒等.基于样品的分析结果,我们提出了一种液-固界面反应机制.2)基于平衡热力学理论提出了纳米热力学成核理论,并利用它研究了BN相图中脉冲激光诱导液-固界面反应区以及高温高压区c-BN和h-BN之间相变转化的几率,脉冲激光诱导液-固界面反应方法生长c-BN的效率比较高,是一种很有开发潜力的生长方法.另一方面,低压化学气相沉积方法也是一种很重要的生长低维材料的方法,本报告基于碳的热力学平衡相图理论和纳米热力学成核理论,计算了不同尺寸碳纳米管中金刚石成核的临界半径和临界成核能,结果表明,与在平的衬底上成核相比,在碳纳米管中金刚石更容易成核,从而预言在碳纳米管中用化学气相沉积方法可以生长金刚石纳米线.另一方面,考虑纳米尺寸效应的影响后,可将碳平衡相图中低压化学气相的金刚石的亚稳相成核区推进到稳定相区,这样,金刚石的低压气相沉积就可以利用平衡热力学理论来解释.
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