鉛的氧化物一維納米結構和電子態調控研究

《鉛的氧化物一維納米結構和電子態調控研究》是依託湖南師範大學，由海闊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：鉛的氧化物一維納米結構和電子態調控研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：海闊
• 依託單位：湖南師範大學

項目摘要

由於其獨特的物理特性，半導體氧化鉛（PbO）納米線在太陽能電池、光敏和氣敏感測器、生物醫療、能量儲存等方面具有十分廣闊的套用前景。這些套用都與氧化鉛納米線的相結構和電子結構有關。納米線相結構的變化和電子態的變化影響或決定了這些套用所涉及的物理和化學性質。本課題旨在研究氧化鉛納米線相結構和電子結構，套用實驗與理論計算和分析相結合的方法研究氧化鉛納米線的相形成與轉變、電子結構和一維量子輸運特性。研究氧化鉛納米線的相形成與熱力學環境（如溫度和氧分壓）的關係。本項目結果可望給研究者理解氧化鉛和類似的金屬氧化物納米材料結構及其物理和化學性質提供有用的參考，它不僅對基礎理論學科，同時對實際套用都具有重要意義。

結題摘要

本課題旨在研究氧化鉛納米線相結構和電子結構，套用實驗與理論計算和分析相結合的方法研究氧化鉛納米線的相形成與轉變及其與熱力學環境（如溫度和氧分壓）的關係，研究相關電子結構和一維量子輸運特性。通過三年的研究，我們完成了大部分既定目標，主要的研究成果包括：首先，我們建立了一套可調節溫度和氣體分壓的系統，用於完成對金屬鉛納米線的氧化。我們通過對反應室中的反應時間、反應溫度的調節來實現氧化鉛一維納米結構的可控生長，製備不同相的純相一氧化鉛納米線，並對其性質進行了表征。然後，我們實驗和數值地展示氧化鉛納米材料在其製備過程中電子態和相結構的轉變過程，揭示氧化鉛納米材料不同於體材料的結構相轉變特性，並探明這種與尺度相關現象的物理機理。另外，我們還深入研究了不同相金屬氧化物一維納米結構的電子結構特性和一維超晶格材料中粒子的量子輸運特性。 這些結果給我們以後理解氧化鉛和類似的金屬氧化物納米材料結構及其物理和化學性質提供了有用的參考，為今後的相關研究打下了良好的基礎。已有已有5篇相關論文發表在AIP Advance, Opt. Express , Phys. Rev. A和Superlattices and Microstructures等國際著名期刊上。項目主持人已與國內外有關理論和實驗研究組取得了穩定和長期的合作關係，後續工作正在順利開展。