文档介绍：湖南师范大学
硕士学位论文
TiO<,2>一维纳米材料的制备与磁性掺杂研究
姓名:王勇
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:唐东升
20091001
摘要一维纳米结构,并通过控制宏观实验条件从而实现对二氧化钛一维纳水热法中,通过在溶液中引入三价铁离子,实现二氧化钛一维纳米结构磁性搀杂。湎哐苌浞治鱿允径趸岩晃擅捉峁沟木Ц二氧化钛是一种宽禁带半导体化合物,在太阳能、微电子、锂离子电池、光催化以及气体传感器等应用领域内所起到的作用正日渐突出。其低维结构以其更为优异的物理化学性质而吸引越来越多的注意力和研究热情。本论文中,我们采用化学气相沉积法和水热法成功地制备了米结构微结构精确控制。在这基础上,通过对水热法所制备的二氧化钛一维纳米结构进行高温退火,改善了一维纳米结构的结晶度和电子结构,以及实现其晶格由锐钛矿结构向金红石结构转变。常数增大。紫外光漫反射谱显示二氧化钛一维纳米结构的禁带宽度由跎俚搅.。磁性掺杂的二氧化钛一维纳米结构的电学和磁学性质正在深入研究中。关键词:二氧化钛;一维纳米材料:化学气相沉积法;掺杂
瑆:,琹琾瓼,甦,,.瓵,瓼,瑃猼甌,—Ⅱ
篢籵甅甌,—琣痸/..;;..
影针硝每疑蝴:硝年丑历\日期:矽巧年,,月/嗜⒈C芸冢凇杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤湖南师范大学学位论文原创性声明湖南师范大学学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,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结果由本人承担。学位论文作者签名: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,,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南师范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。本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉皛/’’导师签名:⒉槐C芸凇作者签名:
第一章绪论引言伟大的物理学家普朗克在年提出了“量子论诖嘶上建立了量子力学,从而人们对客观世界的认识从宏观物质世界深入到了微观物质世界。纳米科技的概念是在年由理论物理学家查德·费曼首次提出的。纳米科技是现代多门科学和现代尖端技术相结合的最前沿科学技术,其核心内容是指在—某叨壬咸剿和利用分子、原子现象及其结构信息。随着纳米技术的快速发展,不但引发了知识创新的高潮,还促使了几乎所有科技领域和工业领域的创新。纳米科技使人类在对世界的认识和改造方面,从宏观领域进入到了微观领域,深入到一个新的层次,即从微米层次深入到分子原子的纳米层次。在这层次上面绝不只是几何上“相似缩小奈侍猓是必须考虑到一系列全新的现象和规律。对于一些宏观上的物理概念,如密度、温度、弹性模量等都要重新定义,以及在工程科学中习以为常的欧几里得几何、牛顿经典力学、经典热力学与电磁学等,都已经不能正常描述纳米级的现象和规律了。但是物质的波动特性、量子效应与微观涨落等已不再可以忽略,有时甚至还成为主导因素。纳米科技包罗物理、化学、材料和生物等多门传统学科,同时也涉及信息、微电子、计算机、航空宇航、化工、精密机械加工、能源、纺织、一维纳米材料的制备与磁性掺杂研究
医药等的测量、控制、设计、制造和制成产品等技术。纳米科技的研究发展可能导致精密工程、材料科学、通信和微电子技术、计算机科学、光学、化工、生物和生命科学技术以及生态农业等领域出现重大突破,这种前景使工业比较先进的国家对纳米科技给予了极大的重视,投入了大量人力、物力、财力进行研究开发。⒃拥牟僮,以及利用这些性质的多学科交叉的科学和技术。纳米科学技术使人类认识和改造物质世界的能力延伸到了分子和原子水平,是当今最重要的新兴科学技术之当物质的尺寸小到—保湮镏实木钟蛐浴⒘孔有вΑ质将呈现出许多既不同于宏观物体,也不同于单个孤立分子、原子的奇异现象,所以说纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代多门科学孔恿ρА⒔楣畚锢怼⒒煦缥锢怼⑽理化学、分子化学、分子生物学拖执际微电子和扫描隧道显微镜技术、计算机技术、核分析技术嘟岷系目蒲Ъ际酢D擅卓萍嫉最终目标是直接以分子、原子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理:化学和生物学特性,制造出具有特定功能的产品。纳米科学将会带来一场新的技术革命,从而引发新一轮产业技术一巨大的表面效应及界面效应使物质的许多性能发生巨大变化,纳米物
革新。也给各个领域的发展、