|
纳米结构与物理研究取得重要进展
2005-07-15 15:57:10
中国科技大学侯建国教授领导的研究小组在材料学部杰出青年基金的资助下， 几年来在纳米结构的高分辨表征、控制以及物理研究领域取得多项成果，已发表SCI
论文50余篇，其中在Nature、Phys. Rev. Lett.、Adv. Matt.、Phys.
Rev和Appl.Phys. Lett.等高水平杂志上发表论文14篇，申请专利3项，国内外学术会议邀请报
告5次，获中科院自然科学一等奖以及香港“求是”杰出青年学者奖。主要创新性成 果有：
1．纳米结构的高分辨表征：
利用低温扫描隧道显微镜（STM）并结合局域密度泛函方法，在国际上首次确定 了C60单分子在Si表面不同吸附位置的取向状态。美国物理学会图片新闻网发布了此
项研究成果，同时该项成果被科技部评为99年基础研究十大新闻。
将C60分子组装在弱相互作用的分子薄膜表面，利用STM对单分子的高分辨成像，首次发现二维C60点阵的一种新型取向畴结构，这是目前唯一发现的同时保持位置平移序和键取向序的一种畴结构。该项工作被Nature杂志的审稿人认为是“构思巧妙、实验严谨”的研究工作。
2．单电子器件及单分子器件研究：
单电子效应以及相关的单电子器件是未来发展依赖于量子特性的纳米器件的重要基础。而利用单个分子，实现具有特定功能的器件是纳米电子学的重要研究方向
之一。
利用STM研究了生长于自组装硫醇单分子膜上的、不同尺寸的二维金团簇和单层 硫醇分子包裹的三维金团簇的I-V特性，澄清了库仑阻塞效应和分立量子能级在金属
纳米团簇的单电子隧穿过程中各自所起的作用。
C60分子独特的笼状结构决定了它具有分立的窄的局域态密度分布特征，利用 C60分子的这一特征，通过单分子操纵技术和自组装技术，获得了C60单分子负微分
电阻器件。这一研究成果为未来单分子开关、震荡器和锁频电路器件的设计制备提 供了新的思路。
3．特殊纳米结构的制备与表征：
设计和制备了具有特殊界面相结构的C60-金属低维复合结构，首次发现了一种 纳米级C60正交相新结构，利用C60对金属纳米颗粒生长的自限制效应，获得了尺寸
分布均匀的C60-金属纳米复合结构。
通过紫外光照射的方法研究Ag纳米粒子在电场下的自组装生长过程。通过改变 紫外光照时间等外部条件使有机配位体包裹的Ag纳米粒子形成金属和有机体分层有
序排列的纳米多层膜结构。这项工作开辟了通过液相流程制备金属/绝缘体多层膜 的一种新的途径和方法。
|
