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clarali

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[交流] 俄罗斯纳米理论研究成果累累[搜索无重复]

　俄罗斯已经在纳米技术领域取得了丰硕的成果。2002年，以诺贝尔物理奖获得者阿尔费罗夫为首的科研小组对量子点激光器的研究获得了重大突破。

　　以前科研人员认为，在另一种材料上生长无缺陷的单晶是不可能的，但阿尔费罗夫的科研成果否定了这样的结论；以前科研人员在培育用于激光器的单晶时，需要对单晶生长的每个阶段进行控制，而阿尔费罗夫的科研成果证明，不再需要控制单晶生长的各个阶段，所需要的单晶结构可以自己生长。运用自生的量子点单晶，阿尔费罗夫研制出了垂直激光器，其中光的传播是垂直的，而不是平行传播。量子点激光器在工业生产中有着重要意义，阿尔费罗夫的科研成果大大地提高了半导体仪器的性能，增强了激光二极管的温度稳定性，降低了临界电流，在光纤、通信、微电子领域及其研制新型的光电仪器方面将得到广泛应用。

　　俄罗斯在纳米研究方面取得的其他理论成果主要有：

　　1．富勒烯碳结构研究

　　研究分子团簇富勒烯时，一个很有趣的问题是要弄清等离子体由杂乱无章变成高温碳结构时其形成的规律及动力学特征。俄科研人员对这一课题进行了研究，在从石墨弧极间隙获取富勒烯的过程中建立了气载体碳团簇混合体流模型。该模型可以通过输入等离子化学反应器、电弧放电和浮充气体的模拟参数来显示富勒烯的生成率和按尺寸的碳的分布函数。

　　对富勒烯形成的实验动力学研究发现，碳粒子更多的是在低能谱域加入团簇的生长过程，并一直达到富勒烯的尺寸为止。同时还发现，周围气体温度的升高会在弥散生长阶段导致富勒烯浓度增加，以及用氦气代替氩气可增加富勒烯的生成率。

　　2．气相、等离子化学和光化学团簇的反应研究

　　俄科研人员已合成出密度只有0.014克/立方厘米—0.020克/立方厘米的硅氧化物气溶胶体。这些胶体由尺寸为3纳米—6纳米、相互之间作用弱的氧化硅团簇组成。而俄科学院化学物理研究所用自己研究的方法获得了5纳米—10纳米大小的金属和合金纳米团簇。团簇大小靠气体种类、压力、送气速度和形成的初始温度进行调节。在366纳米—1000纳米波长范围内对银水凝胶不规则结构的光刺激生长的研究发现，凝聚速度可增加10倍，记录的光刺激凝聚阈值为1050纳米，发现有双光子光电效应现象。

　　3．固体化学反应和纳米系统研究通过羟磷灰石和铕磷酸盐纳米相位合成获得了有机纳米晶体。合成出磷灰石平面纳米晶体，其厚度尺寸为一个晶格参数。合成的EuPO4H2O纳米晶体表明，晶格肋部的原子平移迁移率大大高于正常面上的，而端面的吸收和生长活性则比侧面高一个数量级。100纳米—1000纳米的EuPO4非晶态相位为纤维状晶体的原始相位，但在半小时内结晶槽中出现0.5纳米—5纳米的纤维状晶体，并结合成聚集体。

　　4．团簇基质绝缘纳米系统研究

　　研究了采用无机基质（SiO2、Al2O3、沸石和玻璃）及聚合有机基质系统。针对无机盐纳米晶体及其在硅胶冻纳米孔中（孔大小为3纳米—30纳米）、在Al（OH）3三水铝层间空间中以及当相位迁移时在沸石槽的水分子准单维链（孔大小达0.6纳米）中的水合物等情况，对纳米团簇与基质的相互关系研究发现，部分亚晶格中存在着相位迁移，并伴有水分子配位多面体在阳离子配位层中的结构突变。

　　5．纳米系统特性转变研究

　　对CaCl2-H2O和MgCl2-H2O系统在硅胶冻孔中的结构性转变研究发现，存在孔直径的最小极限，此时纳米晶体参数与大晶体水合物的差别明显。所发现的这些效应对于纳米系统特性转变研究具有重要意义，根据它们生长出了具有一阶空穴的合成蛋白质样品——基质，这些空穴可形成正规立方晶格，同时获得了蛋白质+PbSe、蛋白质+结晶Se、蛋白质+非晶形Se、蛋白质+NaCl的纳米复合材料。

[ Last edited by 604gq on 2007-4-13 at 09:05 ]

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