当透射电子显微镜 (TEM) 中的光或电子束与金属纳米粒子相互作用时,可以产生适用于光催化的等离子体。等离子体能量取决于金属类型、粒子大小和金属粒子嵌入的化合物的介电性质。这项活动的主要目的是了解等离子体能量如何受到周围介电介质的影响,因为这些信息对于优化选择性 CO2 转化至关重要。博士候选人将专注于合成定义明确的模型材料,并使用 TEM 和光谱测量金属纳米粒子和无机化合物(介电介质)之间的等离子体相互作用。材料合成将包括金属纳米粒子,以及可能的钙钛矿基氧化物和金属有机骨架 (MOF)。
材料的触觉感知将材料的性质和结构与我们通过触摸识别和评估这些材料的过程联系起来。触觉感知的研究结果使我们能够设计和制造具有预定触觉吸引力的材料。天然和日常材料的触觉感知通常用所谓的触觉维度来描述,这些维度由粗糙/光滑、硬/软、冷/暖和粘/滑等词对定义。[1] 这些触觉维度是在心理物理研究中确定的,这些研究分析了研究参与者的主观判断与粗糙度、弹性柔顺性、热扩散率和摩擦力等物理材料性质之间的相关性。触觉维度感知的潜在机制和相应的敏锐度是正在进行的研究的主题。一种重要的研究策略是创建定义明确的模型材料,该模型材料只有一个参数(如表面粗糙度或样品柔顺性)有系统的变化,目的是刺激特定的触觉维度。通过对光滑度感知或这些样本之间相似性感知等量的幅度估计,研究参与者可以洞悉相关材料参数和触觉感知的细微差异。大量研究工作在系统地改变表面结构的实验中探讨了粗糙/光滑维度。仅举几个例子,Lederman 和 Taylor 量化了感知粗糙度的幅度估计如何取决于金属表面凹槽的几何形状和宽度。[2] Hollins 研究了不同粒径砂纸的触觉,为纹理感知的双重理论提供证据,该理论预测,对于 100-200 μ m 以下的细微结构,触觉主要受振动提示的影响,而对于粗糙结构,则受空间静态提示的影响。[3] Skedung 制备了应变引起的表面皱纹的复制品,并证明人类的触觉可以辨别纳米级的振幅。 [4] 除了心理物理学研究之外,对纹理表面触觉的神经生理学研究还提供了对不同尺度粗糙度感知的神经机制的洞察。[5] 人类通过触觉辨别表面化学性质的能力已在平面上得到证实,包括不同的材料 [6] 和不同的化学表面改性。[7]
摘要:几十年来,质子辐照实验一直被用作研究多种材料辐射效应的替代方法。质子加速器的丰富性和可及性使这种方法便于进行加速辐射老化研究。然而,开发具有更高辐射稳定性的新材料需要大量的模型材料、测试样品,并非常有效地利用加速器光束时间。因此,最佳束流或粒子通量的问题至关重要,需要充分了解。在这项工作中,我们使用 5 MeV 质子在砷化镓样品中引入位移损伤,并使用了广泛的通量值。正电子湮没寿命谱用于定量评估辐射诱导的存活空位的浓度。结果表明,质子通量在 10 11 和 10 12 cm − 2 .s − 1 之间会导致 GaAs 半导体材料中产生类似的单空位浓度,而通量进一步增加会导致该浓度急剧下降。
摘要:TIO 2用TIO 2骨料装饰的Tio 2纳米捆绑包在各种温度(170、190、210和230℃)下使用简单且可扩展的热液方法制备。揭示了合成温度是调整纳米表面骨料数量的关键参数。准备好的TIO 2聚集体和纳米束包用于设计阳极材料,其中聚集体调节了相互连接的纳米束结构的孔径和连通性。采用了一种电静态技术来用于TIO 2样品的电化学表征。由于在锂离子电池(LIBS)循环过程中使用TiO 2作为模型材料,讨论了阳极材料的形态与LIBS在循环中的容量保持能力之间的关系。清楚地发现,孔和特定表面积的大小和连通性对电池的LI插入行为,锂储存能力和循环性能产生了惊人的影响。最初的不可逆能力随着特定表面积的增加而增加。随着孔径的增加,介孔释放酶释放菌株的能力更强,从而带来更好的循环稳定性。在230℃的温度下制备的TiO 2粉末显示出最高的排放能力和电荷能力(203.3 mAh/g和140.8 mAh/g)和良好的循环稳定性。
高功率电子设备(例如超级计算机)会产生相当大的热量。如果该热量未从设备的内部电路转移,则电路将过热并显着降低设备的寿命和可靠性。由量身定制的热特性所特色的热管理材料用于散发设备电路的热量。钻石(D)和铜(CU)是具有高热电导率(TC)的出色耗散材料。Cu/D复合材料由于其潜在的高TC和可调节的热膨胀系数,可将其用作下一代散热器材料。然而,Cu和C之间存在较弱的亲和力。已证明,Cu和D之间的碳化物形成金属层(例如W,Cr,Ti)已被证明是确保界面化学键合和增强TC的理想选择。在金属基质中集成的钻石颗粒的可加工性差使使用常规技术几乎不可能形成净形。添加剂制造能够制造具有类似于散装的特性的复杂锋利。在这项研究中,我们探索了使用选择性激光熔化作为3D打印技术的高效性能产生CU/D复合材料的可行性。通过光热辐射测量法测量与扫描和透射电子显微镜相互作用的表征相关的热电阻,是在CU和碳之间具有不同碳化物形成金属的多层模型材料上进行的。-这项研究的目的是1)提高对3D打印MMC的基本理解,以及2)通过界面/相间工程开发了CU/D复合材料改进的制造技术。
在基于粉末床的添加剂制造(AM)中粉末扩散的不确定性在制造零件的质量和重复性方面提出了挑战。这些挑战由于粉末床颗粒之间存在的空隙而导致高孔隙率。这项工作着重于使用SS316L作为模型材料在粉末流动性上引起的粒径分布(PSD)引起的不确定性。分析了各种尺寸的颗粒,范围为10 µm至100 µm,以及双峰比为70:30的球形和卫星形颗粒。将使用USP 616确定每个样品的挖掘密度,表观密度和Hausner比率。较小的粒径已显示可降低体积密度和表观密度。同时,颗粒的形状也有助于粉末颗粒之间的包装能力。卫星粉已被证明可以增加粉末的直径,从而增强了粉末颗粒的散装密度。已显示双峰颗粒同时增加体积和挖掘的密度,而较小的粉末无法填充较大颗粒之间存在的空隙。但是,随着粉末颗粒之间的尺寸比的增加,大量密度降低,表明较小的粉末能够填补颗粒之间的间隙。在用Hausner比值来比较粉末颗粒时,双峰颗粒已显示出最差的流动性,值为1.19856。这是由于以下事实:较大颗粒之间的较小颗粒会增加粉末之间的摩擦。因此,本研究说明了粒度和形状如何影响粉末堆积密度,这对于优化材料设计和加工技术至关重要
在二维材料中,过渡金属二硫属化物 (TMD) 因其优异的性能而备受关注。[1,2] TMD 的化学式为 MX 2 ,其中 M 是过渡金属原子(例如 Mo、W),X 代表硫属原子(例如 S、Se、Te)。[2,3] 与其他 TMD 相比,二碲化钼 (MoTe 2 ) 因其工艺可调的同素异形相,即金属 1T' 和半导体 2H 相,最近引起了强烈的研究兴趣。 [4,5] 1T'相具有正交结构,也是获得优异拓扑性质的前兆阶段,并且在单层和多层水平上作为量子自旋霍尔效应的宿主以及在单斜 T d 相中作为原始 1T'相的低温畸变而出现的 II 型 Weyl 半金属态具有特殊的意义。[6,7] 随着厚度的减小,MoTe 2 表现出从间接到直接的带隙跃迁,而其带隙相对其他 TMD 较低 [8,9],范围从块体的 0.8 eV 到单层极限的 1.1 eV。[10] 此外,由于 1T'-MoTe 2 的电导率远高于 2H 相,1T'相在固态电池电极、电化学电容器和氢析出反应方面很有前景。 [11] 另一方面,2H-MoTe 2 由于其带隙小、吸附性强、热导率低等特点,在纳米技术中具有作为二维层状材料的潜力。[10,12] 由于两种同素异形相之间的能量差异很小,MoTe 2 成为研究相变特性的独特模型材料,具有许多相关应用,如微电子领域的二维非挥发性存储器件和忆阻器。[13,14] 此外,由于 2H-MoTe 2 具有高载流子迁移率、光学透明性、薄结构和化学稳定性,它是场效应晶体管、光电子学、储能、化学和生物传感等应用的合适候选材料。[15,16] 作为一种有前途的材料,清晰的理解和可重复的生长方法对于将 MoTe 2 从实验室水平提升到生产水平至关重要。传统上,可以通过机械剥离、物理