余宁:铅氧化物的可控制备、相变和能带结构研究论文

余宁:铅氧化物的可控制备、相变和能带结构研究论文

本文主要研究内容

作者余宁(2019)在《铅氧化物的可控制备、相变和能带结构研究》一文中研究指出:PbO是Ⅳ-Ⅵ族直接带隙半导体材料,有红色四方相和黄色斜方相两种不同的晶格结构,带隙分别约为1.9eV和2.7eV,并且两种相在一定条件下可以相互转化。PbO纳米材料由于具有独特的光学、电学性能在太阳能电池、锂离子电池、铅酸电池、X射线探测器以及光敏/气敏传感器等方面有着重要的应用。本文采用简单的直接热氧化高纯度金属铅片的方法,通过控制反应时间、氧分压/氧气流量和反应温度得到了粒径不同的α-PbO纳米颗粒,并探究了反应温度、氧分压/氧气流量对α-PbO纳米颗粒相变的影响。然后通过改变氩气流量、反应温度、氧分压/氧气流量实现了不同形状的PbO纳米材料的可控制备。最后通过使用薛定谔方程的等效积分形式对一维晶体中具有奇异性的周期势中的单个电子的能带结构进行了计算。为进一步研究一维PbO及类似氧化物纳米器件在不同条件下的电输运性能提供了良好的理论指导。最终结果如下:1、纯α-PbO纳米颗粒的数量随着反应时间的增加而增加,但这只能在有限的时间范围内才适用,因为系统里的氧气是有限的。在温度为240℃时,氧分压/氧气流量对α-PbO纳米颗粒的相结构没有影响,不过纳米颗粒的粒径随氧分压/氧气流量增大而增加;当不通氧气(利用预热时通入的氧气)反应温度也没有改变α-PbO纳米颗粒的相结构,粒径随温度的升高而增加,但数量却越来越少,这可以归因于氧气有限。2、在对不通氧气(预热时通5SCCM的氧气)、氩气流量为15SCCM(预热时通100SCCM),240℃下氧化20h得到的纯α-PbO纳米颗粒进行相变探究时,我们发现α-PbO纳米颗粒的相变受温度和氧分压/氧气流量的影响,相变温度随着氧分压/氧气流量增加而降低。3、通过实验条件的调控得到了长度不同的α-PbO纳米棒、直径不同(100~470nm)的α-PbO纳米线、厚度为20~150nm的α-PbO纳米片和厚度为150~250nm的混合相PbO纳米片。利用得到的直径为180nm的α-PbO纳米线制作了器件并做了简单测试。4、在理论上探究一维PbO及类似氧化物的能带结构,以期改进PbO及类似氧化物纳米器件的电输运性能。利用等效积分的方法对有尖峰的周期势场或平滑的周期势场的一般弱周期模型求得新的微扰解,对1D KP模型求得新的精确解,它们中的任何一个都导致与能量参数相关的特殊能带结构,这导致对先前能带结构的有效校正,并为能带结构的形成提供了新的解释。

Abstract

PbOshi Ⅳ-Ⅵzu zhi jie dai xi ban dao ti cai liao ,you gong se si fang xiang he huang se xie fang xiang liang chong bu tong de jing ge jie gou ,dai xi fen bie yao wei 1.9eVhe 2.7eV,bing ju liang chong xiang zai yi ding tiao jian xia ke yi xiang hu zhuai hua 。PbOna mi cai liao you yu ju you du te de guang xue 、dian xue xing neng zai tai yang neng dian chi 、li li zi dian chi 、qian suan dian chi 、Xshe xian tan ce qi yi ji guang min /qi min chuan gan qi deng fang mian you zhao chong yao de ying yong 。ben wen cai yong jian chan de zhi jie re yang hua gao chun du jin shu qian pian de fang fa ,tong guo kong zhi fan ying shi jian 、yang fen ya /yang qi liu liang he fan ying wen du de dao le li jing bu tong de α-PbOna mi ke li ,bing tan jiu le fan ying wen du 、yang fen ya /yang qi liu liang dui α-PbOna mi ke li xiang bian de ying xiang 。ran hou tong guo gai bian ya qi liu liang 、fan ying wen du 、yang fen ya /yang qi liu liang shi xian le bu tong xing zhuang de PbOna mi cai liao de ke kong zhi bei 。zui hou tong guo shi yong xue ding e fang cheng de deng xiao ji fen xing shi dui yi wei jing ti zhong ju you ji yi xing de zhou ji shi zhong de chan ge dian zi de neng dai jie gou jin hang le ji suan 。wei jin yi bu yan jiu yi wei PbOji lei shi yang hua wu na mi qi jian zai bu tong tiao jian xia de dian shu yun xing neng di gong le liang hao de li lun zhi dao 。zui zhong jie guo ru xia :1、chun α-PbOna mi ke li de shu liang sui zhao fan ying shi jian de zeng jia er zeng jia ,dan zhe zhi neng zai you xian de shi jian fan wei nei cai kuo yong ,yin wei ji tong li de yang qi shi you xian de 。zai wen du wei 240℃shi ,yang fen ya /yang qi liu liang dui α-PbOna mi ke li de xiang jie gou mei you ying xiang ,bu guo na mi ke li de li jing sui yang fen ya /yang qi liu liang zeng da er zeng jia ;dang bu tong yang qi (li yong yu re shi tong ru de yang qi )fan ying wen du ye mei you gai bian α-PbOna mi ke li de xiang jie gou ,li jing sui wen du de sheng gao er zeng jia ,dan shu liang que yue lai yue shao ,zhe ke yi gui yin yu yang qi you xian 。2、zai dui bu tong yang qi (yu re shi tong 5SCCMde yang qi )、ya qi liu liang wei 15SCCM(yu re shi tong 100SCCM),240℃xia yang hua 20hde dao de chun α-PbOna mi ke li jin hang xiang bian tan jiu shi ,wo men fa xian α-PbOna mi ke li de xiang bian shou wen du he yang fen ya /yang qi liu liang de ying xiang ,xiang bian wen du sui zhao yang fen ya /yang qi liu liang zeng jia er jiang di 。3、tong guo shi yan tiao jian de diao kong de dao le chang du bu tong de α-PbOna mi bang 、zhi jing bu tong (100~470nm)de α-PbOna mi xian 、hou du wei 20~150nmde α-PbOna mi pian he hou du wei 150~250nmde hun ge xiang PbOna mi pian 。li yong de dao de zhi jing wei 180nmde α-PbOna mi xian zhi zuo le qi jian bing zuo le jian chan ce shi 。4、zai li lun shang tan jiu yi wei PbOji lei shi yang hua wu de neng dai jie gou ,yi ji gai jin PbOji lei shi yang hua wu na mi qi jian de dian shu yun xing neng 。li yong deng xiao ji fen de fang fa dui you jian feng de zhou ji shi chang huo ping hua de zhou ji shi chang de yi ban ruo zhou ji mo xing qiu de xin de wei rao jie ,dui 1D KPmo xing qiu de xin de jing que jie ,ta men zhong de ren he yi ge dou dao zhi yu neng liang can shu xiang guan de te shu neng dai jie gou ,zhe dao zhi dui xian qian neng dai jie gou de you xiao jiao zheng ,bing wei neng dai jie gou de xing cheng di gong le xin de jie shi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自湖南师范大学的余宁,发表于刊物湖南师范大学2019-10-31论文,是一篇关于纳米材料论文,可控制备论文,相变论文,能带结构论文,湖南师范大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自湖南师范大学2019-10-31论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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