《一維氧化鋅納米材料及力電器件的結構穩定性研究》是依託北京科技大學，由閆小琴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：一維氧化鋅納米材料及力電器件的結構穩定性研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：閆小琴
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氧化鋅具有半導體和壓電雙重性質以及良好的彈性模量，可以用於機械驅動器和壓電感測器。基於單根ZnO納米線的發電機的成功研製，預示著氧化鋅一維納米材料在力電器件方面將有著廣泛的套用前景。..目前，真正實現對氧化鋅一維納米材料結構與性能的調控，仍然存在著挑戰；對這種納米材料及構建的力電器件在結構穩定性方面研究還比較少。本項目擬採用物理熱蒸發法控制合成純的和摻雜的高質量的一維氧化鋅納米材料；運用變溫Raman和原位高壓Raman，開展摻雜一維氧化鋅納米材料結構性質的原位測量，闡述納米材料中摻雜效應與結構物性調控的微觀機理；構建基於一維氧化鋅納米材料的力電耦合器件，測試力電性能；研究力電作用下器件的結構穩定性，探索器件損傷機理，為納米功能器件的實際套用和安全服役提供研究基礎。
結題摘要
氧化鋅具有半導體和壓電雙重特性以及較高的彈性模量，預示著納米氧化鋅材料在力電﹑光電及電子器件方面將有著廣泛的套用前景。目前，真正實現對一維氧化鋅納米材料結構與性能的調控，仍然存在著挑戰；對這種納米材料及構建的力電器件在結構穩定性方面研究還比較少。本項目採用物理熱蒸發法控制合成了純的高質量一維氧化鋅納米材料，對其力學﹑力電性能以及結構穩定性開展了研究；藉助第一性原理計算，使用雜化密度泛函方法研究了氧化鋅的各種缺陷電子結構，考察它們在不同氣氛中的能量穩定性，闡述納米材料中摻雜效應與結構物性調控的微觀機理；針對ZnO納米帶，使用密度泛函理論和非平衡態格林函式法，研究了其橫向電輸運特性，以及金屬電極和納米帶之間的肖特基勢壘隨接觸距離的變化關係。構建了基於一維氧化鋅納米材料的力電耦合器件—應變感測原型器件，測試力電性能，分析了影響器件性能的重要因素；研究力電作用下器件的結構穩定性，探索器件損傷機理，為納米功能器件的實際套用和安全服役提供研究基礎。
