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一维硼纳米材料研究新进展
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一维硼纳米材料研究新进展 自碳纳米管发现以来，低维纳米材料由于其独特形貌和结构，展现出与本体材料不同的物理和化学性质，在化工、陶瓷、建材、医疗、光电子学、通信技术等诸多领域有着广泛的应用和经济效益。在最新出版的今年第10期我国《中国物理B》（英文版）学术刊物上，优先发表了中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室的两篇有关一维硼纳米材料研究新进展的论文。 探索结构和物性可控的新型低维纳米结构材料，是纳米科技的重要研究方向之一。作者在题为“硼纳米锥的形成和光致特性”的学术论文中，首次实现了低维硼纳米锥可控的生长，首次制备硼纳米锥结构材料并对其发光性质进行了研究，取得了一些进展。他们采用氢氩混合气还原硼化合物的方法，制备得到了大面积的新型一维硼纳米结构，单晶硼纳米锥。研究表明，单晶硼纳米锥具有四方的硼结构，长度为几个微米，尖端的直径为50-100纳米，底端直径为300-500纳米。在532纳米波长的光激发下，硼纳米锥获得了中心波长为650纳米的光致发光谱，这种良好的光致发光特性，将在光发射器件方面具有新的应用前景，同时硼纳米锥也是一个潜在的场发射冷阴极材料。 他们的另一篇论文“单晶硼碳纳米带的合成与表征”，是以B/B2O3/C/Fe粉末为原料，以Ar气作为载气、在1100oC温度条件下，通过碳热还原的方法制备了大面积的硼碳纳米带，并具有很好的结晶性，提出硼碳纳米带形成的一种生长机理。该材料将在纳电子器件和光学器件方面具有潜在的应用价值。（来源：人民网-科技频道 高鸿钧） （《中国物理B》，17(10):3827-3835，Wang Xing-Jun，Gao Hong-Jun） Formation and photoluminescence properties of boron nanocones 摘要点击：156 全文点击：92 Received：2008-2-22 Revised manuscript Received：2008-4-11 View Fulltext 查看/发表评论 下载PDF阅读器 位置：2008,17(10):3827-3835 英文关键词：boron nanocones chemical vapour deposition photoluminescence 基金项目：Project supported in part by the National 863 (Grant No 2007AA03Z305) and 973 (Grant No 2007CB935503) Projects, the National Science Foundation of China (Grant Nos U0734003 and 60571045), and China Postdoctoral Science Foundation. PACC代码：6140M, 8115H, 7855C Author Institution Wang Xing-Jun Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China Tian Ji-Fa Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China Bao Li-Hong Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China Yang Tian-Zhong Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China Hui Chao Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China Liu Fei State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Physics and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China Shen Cheng-Min Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China Xu Ning-Sheng State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Physics and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China Gao Hong-Jun Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China 英文摘要： This paper reports that a simple chemical vapour deposition method has been adopted to fabricate large scale, high density boron nanocones with thermal evaporation of B/B$_{2}$O$_{3}$ powders precursors in an Ar/H$_{2}$ gas mixture at the synthesis temperature of 1000--1200$^{\circ}$C. The lengths of boron nanocones are several micrometres, and the diameters of nanocone tops are in a range of 50--100\,nm. transmission electron microscopy and selected area electron diffraction indicate that the nanocones are single crystalline $\alpha $-tetragonal boron. The vapour--liquid--solid mechanism is the main formation mechanism of boron nanocones. One broad photoluminescence emission peak at the central wavelength of about 650 nm is observed under the 532 nm light excitation. Boron nanocones with good photoluminescence properties are promising candidates for applications in optical emitting devices. |
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