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微纳结构具有优异的性能,在微纳电子等领域具有重要应用前景,是当前纳米材料科学研究的热点之一。本文以硫化锌和氢氧化镍为研究对象,采用较温和的化学方法,构筑微纳米结构,研究物理性能的形态相关性,为发展微纳结构功能器件奠定一定的材料基础。
采用溶液相化学方法,制备出球壁由纳米棒组成ZnS空心球微纳结构,系统地分析了生长的动力学行为,提出了生长机制,发现随着聚乙二醇链长的增加,空心球形ZnS微纳结构的尺寸可以在大范围进行调控。首次观察到ZnS空心球微纳结构的多级纵光学声子模和多级表面声子模,发现表面声子模强烈地依赖于环境介质。采用连续介电模型对ZnS表面声子模频率进行了计算,计算结果与实验数据符合得很好。发现表面声子模来源于具有对称破缺的表面缺陷,这种表面缺陷对环境非常敏感,有望用于生物标定和传感技术。研究了ZnS空心球的光致发光特性,探讨了激发光强度、温度等因素的影响,获得了一些规律性的认识。硫化锌空心球在光电器件,光催化,生物等领域具有重要的应用。构筑了α相和β相的氢氧化镍微纳结构,探讨了生长的热力学和动力学特征,研究了电化学性质。发现α-Ni(OH)2具有优异的电化学性能,可望成为新型的电池材料。