《大尺度半導體納米晶超晶格的製備及性質研究》是依託吉林大學，由王英楠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大尺度半導體納米晶超晶格的製備及性質研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王英楠
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以經典II-VI（CdS, CdSe，CdTe）和IV-VI族(PbS, PbSe, PbTe)半導體為主要研究對象，採用有機相合成法獲得單分散納米晶，並探索在碳膜、矽片、二氧化矽等基底上及溶液中組裝出毫米級大尺度二維、三維納米晶超晶格，為半導體納米晶的廣泛利用和研究開拓新途徑。採用吸收、螢光光譜以及I-V曲線等測試手段探索隨納米晶尺寸及形貌變化，納米晶超晶格光學及電學性質變化規律。採用金剛石對頂砧進行納米晶超晶格高壓實驗，揭示高壓條件下其結構、性質等變化規律和機制。本項目對推動我國納米材料科學和高壓科學這一新興的熱門前沿交叉領域起到積極作用。
結題摘要
我們承擔的國家自然科學基金委的青年基金項目“大尺度半導體納米晶超晶格的製備及性質研究”經過三年的探索和研究，在科研成果、人才培養和確立未來研究方向等方面取得了顯著的效果，達到了預期的目的。在本基金的支持下已經發表7篇SCI論文（其中6篇影響因子＞3.0），申請專利3項。另有兩篇更高檔次的論文正在審稿中。另有多項相關工作已經取得可喜結果並在進一步完善或總結投稿中，在未來兩年內會有文章陸續發表。隨著項目的進行，相繼有4名博士（協助指導）和1名碩士研究生（項目負責人指導）參與該項目的研究，其中兩名博士已取得博士學位。因此，不論是在納米材料製備方面、自組裝超晶格方面還是高壓研究方面，均發現了大量新穎、意義重大的實驗結果和現象。其中多篇論文被雜誌社評選為“熱點文章”、“新聞”和“TOP10”文章。比如: 1. 傳統觀念認為，利用溶液相方法製備半導體納米晶必須在高溫條件下才能夠實現。在本項工作中，我們利用冷凍和凝固的前驅物在-20度的條件下製備出PbS半導體納米晶。實驗結果不僅打破了人們的傳統觀念而且為製備半導體納米晶找到了新的思路和方法。 2. 我們成功製備出尺寸可調具有不同磁性和近紫外螢光的立方岩鹽結構MnS納米立方體超晶格。而磁性測量結果顯示這些納米立方體具有一個反鐵磁的核和鐵磁性的殼，並具有大的矯頑磁場。 3. 製備形貌可控的各相異性的纖鋅礦MnSe納米晶。這些MnSe納米晶具有藍紫色的螢光。磁性測量表明其奈爾溫度隨著納米晶的尺寸減小而降低。 4. .一種簡單方法直接從金屬氧化物的體材料製備出相應的納米材料。這種方法具有一定的普適性，是一種簡單有效的方法製備不同金屬氧化物納米晶。 5.總結並歸納了包括鍺基、錫基和鉛基硫族納米晶的製備、自組裝超晶格、製備機制和套用等方面的介紹。 6. 簡單製備具有高P硝基苯酚催化活性銅納米晶。因此，這種簡單方法製備的銅納米晶可以用來替代貴金屬來進行某些接觸反應的套用。 7. 高壓下CdSe量子點出現反常並且劇烈的螢光增強。而且這種螢光增強的範圍幾乎可以覆蓋整個可見區域，尤其是可以獲得明亮的藍色螢光。發現的結果不但在螢光增強方面打開新的思路，而且為光壓感測設備的真正實現打下了基礎。 8.我們系統地研究了原位高壓下不同厚度納米片的螢光、吸收和時間分辨螢光光譜。和其他形狀的CdSe納米晶相比，顯示出許多顯著的不同之處。
