[化学][光催化]可见光光催化进展

11楼2005-06-21 09:44:18

hardwork

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[物理&材料科学]储氢材料研究进展

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[物理&材料科学]储氢材料研究进展

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文献标题：Tuning clathrate hydrates for hydrogen storage
期刊名称：Nature
内容简介：储氢材料的重要性我想不必我多说了，一般的方法是利用化学键合、吸附于某些材料上或者储存在同时具有前两者功能的混合材料上，但是这存在技术上或者材料成本上的问题。用四氢呋喃去填充材料的中的空挡以使材料稳定并使合成压力减小，但是这是以牺牲材料的储氢能力为代价的折衷的方法。该文献则报道了含四氢呋喃的二元笼形水合物储氢材料的能力增加到约~4%重量比。

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12楼2005-06-22 13:58:36

霹雳旋风

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13楼2005-06-23 21:39:28

hardwork

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[物理]材料研究进展

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文献标题：Amorphous Metallic Plastic
期刊名称：Phys Rev. Lett.
内容简介：中科院物理所极端条件物理重点实验室汪卫华研究组张博等人研制出了一种具有聚合物塑料和金属的特点于一身的新型铈基具有非晶结构的材料，它被命名为－－金属塑料。
聚合物玻璃是一种广泛应用的有机材料，因为它具有优良的玻璃形成能力，低的玻璃化转变温度（Tg）和稳定的过冷液体区间。聚合物玻璃最显著的特点就是它的优良的塑性，可以在较低的温度下软化和塑性加工。相对于聚合物玻璃，金属材料具有很好的机械、力学和导电性能。这两类材料都是人类最广泛使用的材料之一。但长期以来，金属材料的玻璃形成能力都很低，尺寸只能限制在微米级别。上世纪90 年代，块体金属玻璃（大块非晶）的临界尺寸终于突破了毫米量级。然而，过去十几年所开发的大块非晶，它们的玻璃转变温度Tg都很高（350 C～600 C），远高于通常聚合物玻璃的Tg。所以，这使得金属玻璃的塑性加工和过冷液态的研究都带来很大的困难。张博等人研制出的具有聚合物塑料和金属的特点于一身的新型铈基金属塑料具有迄今为止最低的玻璃化温度（60-120℃），接近室温，大大低于通常的金属材料，但却具有比普通塑料高的多的热稳定性, 很宽的过冷液相区, 这使得该金属材料在很低的温度和很宽的温度范围内表现出类似聚合物的超塑性，比如它可在开水中立即变软（具有超塑性），这样就可以象塑料一样在较低的温度下（如在开水中）容易地对该材料进行成型、弯曲，拉伸，压缩和复印等形变，形成各类不同的形状；当温度恢复到室温，它又恢复了一般金属玻璃所具有的高强度（可以达到普通的铝合金以及镁合金的强度）等优良的力学和导电性能。另外，该大块非晶还具有很强的玻璃形成能力，是目前世界上为数不多的几个可以达到厘米尺寸的大块非晶体系之一。初步研究发现这类材料在低温和高压等极端条件下可能表现出特殊的性能和现象. 他们还为设计具有不同的力学性能的类似的金属塑料提供了理论依据和方法。

14楼2005-06-25 11:58:35

笨笨鸟

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[物理][材料] C60内嵌原子/分子实验突破

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文献标题：Encapsulation of Molecular Hydrogen in Fullerene C60 by Organic Synthesis
期刊名称：SCIENCE 14 JANUARY 2005 VOL 307
内容简介：本文献第一次实现了C60中H2内嵌，而且关键是产率比传统的方法要高很多，这不但为其他物质的这种方法的内嵌制备提供了可能，而且克服了传统方法由于产量不足而无法对这些“超分子”进行研究的缺陷。同时可以看出，这也是一种储氢的好办法。

说明：本方向本人调研过2月，就多说一点：在用电弧放电制备C60之时，人们就发现了X@C60内嵌原子/分子的存在，只不过产量太低。当时猜测X原子在C60笼中可能有不同于X的性质。进10年以后的研究，人们一般用电弧放电，激光蒸发，低能离子束轰击的办法制备少量的样品，虽然早提出用化学手段打开笼上的口，然后再把一些原子放进去的方法，不过由于C60的高速旋转的特点一直没有实现。调研文献发现2000后基本没有这方面的实验文献，只有一些理论的关于分子/原子/团簇内嵌大分子量的fullerene研究。研究表明，这种物质有一些稀奇的磁性和量子特性，人们考虑用于量子计算机中。不过没有人报告有本人感兴趣的光电特性。本人曾经想尝试这个方向，结果发现由于客观和主观原因，这是没有前途的，后来发现这篇文章，大受鼓舞，不过又由于没有足够的化学和理论知识而作罢。

深度潜水

15楼2005-06-26 01:13:44

笨笨鸟

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建议大家还是不要搞这个方向，太难啊！

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深度潜水

16楼2005-06-26 01:15:04

monowolf

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[材料][纳米材料]纳米新表征技术

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纳米新表征技术
用TEM和金属嵌埋相结合在"纳米"技术愈来愈广泛地开发应用的同时，人们可能会提出这样的问题∶如此微小的"纳米"是用何种科学手段检测的？北京科技大学方克明教授经过20多年的研究，探索出了一种新的方法———

　　"纳米"这个名词越来越引起人们的兴趣。大家知道"纳米"是一个非常微小的长度单位。具体地说，一纳米约一根头发粗细的万分之一。纳米技术应用到传统产品中，会极大地改善产品的性能。例如，碳纳米管是由一层或若干层碳原子卷曲而成的管状"纤维"，直径只有几到几十纳米。比重只有钢的六分之一，而强度却是钢的100倍。如果把碳纳米管制成绳索，是从月球上挂到地球表面而惟一不被自身重量所拉断的绳索。

　　在"纳米"技术愈来愈广泛地开发应用的同时，人们可能会提出这样的问题∶如此微小的"纳米"是用何种科学手段检测的？据了解，目前我国用来检测纳米的纳米表征技术正日趋成熟并取得了新的突破。

　　记者日前在采访中了解到，北京科技大学冶金学院博士生导师方克明教授经过20多年的研究，在纳米表征技术方面取得了新的突破，探索出了用透射电镜或高分辨电镜对纳米材料进行表征的新方法。该技术采用金属包埋法可以从纳米材料中切取纳米尺度的薄膜，然后用透射电镜或高分辨电镜研究纳米材料的微观形貌和微观结构。该技术的成功为我国纳米技术的发展提供了一种重要的检测手段，它荣获第十二届全国发明展览会金牌奖并取得了国家专利，目前在国内外处于该领域的领先水平。

　　纳米材料包括纳米颗粒及其以纳米颗粒为基础的材料；纳米纤维及其含有纳米纤维的材料；纳米界面及其含有纳米界面的材料。纳米材料的性能与其微观结构有着重要的关系。因此研究纳米材料微观结构的表征对认识纳米材料的特性，推动纳米材料的应用有着重要的意义。

　　透射电镜是研究材料的重要仪器之一，在纳米技术的基础研究及开发应用中也不例外。但是用透射电镜研究材料微观结构时，试样必须是透射电镜电子束可以穿透的纳米厚度的薄膜。单体的纳米颗粒或纳米纤维一般是透射电镜电子束可以直接穿透的。研究者通常把试样直接放在微栅上进行透射电镜观察。但是由于纳米颗粒或纳米纤维容易团聚，因此，用这种方法常常得不到理想的结果，有些研究内容也难以实施。比如∶纳米颗粒的表面改性的研究，纳米纤维的横切面研究都比较困难，研究界面问题则有更大的难度。因此，纳米材料的透射电镜研究，其样品制备问题是一个值得探讨的重要课题。对此，方克明教授进行了研究，探索了一种比较适用的制样方法。该方法可以从纳米颗粒或微米颗粒中直接切取可以进行透射电镜研究的薄膜，对进行纳米纤维横切面观察或纳米界面观察的制样也有很高的效率。

　　这一技术的特点是从纳米或微米尺度的试样中直接切取可供透射电镜或高分辨电镜研究的薄膜。试样可以为简单颗粒或表面改性后的包覆颗粒，对于纤维状试样，既可以切取横切面薄膜也可以切取纵切面薄膜。对含有界面的试样或纳米多层膜，该技术可以制备研究界面结构的透射电镜试样。技术的另一重要特点是不损伤试样的原始组织。制膜过程中不使用高温，不接触酸碱，必要时也可以不接触水或水溶液。

　　目前上述技术已应用于多项课题研究，如：沸石颗粒中半导体纳米团簇组装过程的研究；纳米碳纤维微观结构的高分辨电镜研究；纳米颗粒微观结构与尺寸的表征；多层膜层间结构的透射电镜研究；粉体颗粒表面改性的研究；电容钽粉颗粒渗氧层及介质膜的研究；铸铁中各种石墨微观结构的研究等。

　　该技术在全国已经获得了广泛应用，为北大、清华、中科院等上百个新材料科研课题组和企业提供了技术支持。为我国高新材料的深入研究提供了一种重要方法，引起了国内外的关注。

　　纳米表征技术是高新材料基础理论研究与实际应用交叉融合的技术。对我国高新材料产业的发展有着重要的推动作用。我们希望这项新技术能得到有关部门的关注并在全国更广泛地推广应用，以加速我国高新材料研究的进程，为我国高新技术产业的发展作出更大的贡献

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17楼2005-07-01 11:09:47

monowolf

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[材料][纳米材料]纳米电子学的十大难题

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1.分子电子整流器或分子电子晶体管为了增加密度并把纳米电子器件的工作温度提高到低温范围以上，必须在单分子那么大的尺度上制造纳米电子器件。达到此目标的一个重要途径是设计与合成具有传导和控制电流或信号所必需的本征物理特性的单分子。这条途径通常被称为分子电子学。然而，迄今为止，已能正常工作的纳米尺度分子电子交换器件和放大器件（例如分子晶体管和分子量子点）还没有做出来，也没有演示过。但是，一种已能正常工作的分子导线已被合成和测试。正在攻克分子电子晶体管制造和测试难题的小组包括：詹姆斯·图尔和马克·里德小组以及普度大学的一个跨学科小组。
　　 2.把分子晶体管和导线组装成可运转的电子器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线，但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜按照IBM苏黎世实验室最近演示过的一种方法把分子元件排列在一个平面上。组装较大电子器件的另一种可能的途径是通过阵列的自组装。普度大学的一个跨学科小组在这个方向上取得了惊人的进展。

　　 3.纳米硅基量子异质结为了继续把固态电子器件缩小到纳米尺度，就必须构建纳米尺度的量子势阱。为此，必须制造出很小很小的类似层状蛋糕的固体结构，其中不同层是由不同势能的不同半导体制成。这些层状结构称为“半导体异质结”。要可靠地在纳米尺度上制造出半导体异质结非常困难，而在纳米尺度上把硅化合物制造成半导体异质结就更难了。但纳米电子学研究人员还是一致认为，这是固态电子器件继续迅速微型化这个趋势所必需的。

　　 4.纳米尺度量子点电池和无线逻辑器件圣母大学的伦特教授和波罗教授提出的构建无线量子点计算机逻辑的设计理念对于制造纳米电子计算机来说是一个很有前途的创意。然而，要成为一个实用的设计方案，还需制造出这种类型的纳米器件并对其进行测试。在圣母大学微电子实验室的加里·伯恩斯坦教授的领导下，这个方面的工作正在进行中。

　　 5.兆兆位量子效应电子存储“芯片”有了制造纳米电子逻辑器件的能力后，用这种器件可以组装成的一种非常有用的扩展结构是兆兆位的存储器阵列或芯片。这可为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。其典型应用之一也许是在这样一块芯片上存储一部电影。德州仪器公司的纳米电子学小组与马里兰大学的唐浩（HaoTang）正在合作组装这样一种兆兆位的存储器，他们利用的是微电子与纳米电子混合逻辑线路。

　　 6.利用微型扫描隧道显微镜和微型原子力显微镜进行纳米组装用大探针对纳米结构和器件进行机械组装是一种笨拙的方法且困难重重。一些权威认为，出于熵方面的原因，这些方法注定要失败。因此，一些小组正在利用微型扫描隧道显微镜和原子力显微镜进行制造和试验，他们认为利用这些微机电系统器件可使纳米结构的机械操纵更有效。然而，这种微型扫描隧道显微镜和微型原子力显微镜还没有应用到实际的纳米组装中。那将是向前跨出的一大步。

　　 7.利用微型扫描隧道显微镜或微型原子力显微镜阵列进行的并行纳米组装纳米器件最终要变得实用且经济上可行，则要求纳米结构能被迅速大量地组装出来。因此，仅靠一台微型扫描隧道显微镜或微型原子力显微镜一次组装一个纳米结构是远远不够的。如果纳米器件要实现机械化组装，则需要由大量并行的显微“纳米操纵器”来完成。这个方向的一些初步试验正在进行中，突出的有康奈尔大学的诺埃尔·麦克唐纳教授和斯坦福大学的卡尔文·夸特教授。

　　 8.与能移动单个原子的正在工作的扫描隧道显微镜连接的虚拟环境北卡罗莱纳大学的“纳米操纵器”��控制“近似探针（proximal－probe）”试验的一个虚拟环境��是一项伟大的、富于想象力的成就。然而，其虚拟环境所连接的近似探针仪器相对还很原始。下一步是把一个相似的虚拟环境连接到一个非常灵敏精确的扫描隧道显微镜或原子力显微镜近似探针上，就象IBM的苏黎世实验室和阿尔梅顿实验室在制造和显示纳米结构时所用到的探针一样。接着，人们也许可以“体验”如何对制造纳米计算机或其它器件所用的原子和分子构件进行操纵，控制自如地抓取原子和分子。这种创新肯定可以带来并进一步加快概念突破和实用上的突破。

　　 9.逼真的模拟实际纳米操纵的虚拟环境当前的纳米操纵器包括一个与虚拟环境相连的正在进行的纳米试验。一个相对困难的、重要的挑战是做到在数字计算机上实时模拟这一纳米尺度的实验，包括所有的关键量子力学效应，接着利用这种计算机模拟为纳米技术研究人员生成一个虚拟体验。这种模拟虚拟环境要求的迅速、敏感、精细的量子模拟远非今天的量子模拟技术所能达到。然而，一些小组正在攻克这一挑战。

　　 10.“互连问题”即便组装电子器件的所有其它挑战都克服了，仍有一些问题没有解决，即由数万亿电子元件以前所未有的密集度组装而成的一台小计算机的适当结构及整体布局的问题。整体结构问题中最重要的是众所周知的“互连问题”。简单地说，就是信息在这样一种密集的计算结构中如何进出的问题。纳米计算机将把巨量信息存储在一个很小的空间内，并有可能极快地使用和产生信息。因此，还需要一些结构来控制和协调计算机的诸多元件。这些事实说明，计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就大多数常规计算机设计的微型化而言，由于电线之间要相互隔开以避免过热和干扰或“串线”，这样就有一些几何学上的考虑和限制，因此连接的数量不可能无限制地增加。信息的输入/输出和控制显然需要新的策略。有人提出把几乎相互独立的处理器组成的大规模阵列和分布式（甚至是“随机的”）控制作为解决方法。这个领域要做的工作还很多。一些科学家已经在为互连问题及其它结构问题寻找创新的解决方法，伦敦大学的特里·方丹教授就是其中之一。

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18楼2005-07-01 11:12:31

sunmlw

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无机化学反应机理研究

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19楼2005-07-04 20:33:08

miketyson

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【物理】【凝聚态】稀土掺杂锰氧化物庞磁电阻效应

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论文题目：稀土掺杂锰氧化物庞磁电阻效应

期刊名称：物理学进展

主要内容：过去十多年来,具有庞磁电阻效应的稀土掺杂锰氧化物成为了凝聚态物理研究的重要领域。锰氧化物的载流子自旋极化率高,且在居里温度附近表现出很大的磁电阻效应,因此在自旋电子学中有潜在的应用前景。另一方面,锰氧化物是典型的强关联电子体系,它对目前有关强关联体系的认识提出了很大挑战。本文综述了锰氧化物的各种性质及其物理原因。全文首先概述了锰氧化物的庞磁电阻效应及其晶格和电子结构,简单介绍了其他一些庞磁电阻材料;随后综述了锰氧化物的电荷/轨道有序相及其输运性质;在第四部分简单介绍了锰氧化物中庞磁电阻效应的机制;最后讨论了锰氧化物

[ Last edited by miketyson on 2005-7-6 at 18:52 ]

心静自然凉

20楼2005-07-06 18:38:05