Effect of Ambient Gas Pressure on the Thermal Exfoliation of Graphite Oxide: Tuning the Number of Graphene Sheets
我们已经研究了在氧化石墨的热剥离期间使用的环境气体压力（氩气）对所得石墨烯中的石墨烯片的数量的影响。所用的环境气体Ar压力为80、25、1个大气压和10-3以及10-5 ℃。我们已经发现奇怪的结果，即剥离的石墨烯堆叠中的石墨烯片的数量取决于用于氧化石墨（GO）剥离的施加压力。通过降低剥离压力，片材的数量减少。剥离的石墨烯堆叠中的片的数量已经通过XRD曲线的它们各自的002峰的洛伦兹拟合来确定。片的数量也已证实与高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）。已经发现，在80 atm、25 atm、1 atm、10-3 atm和10-5 atm压力下，剥离的石墨烯堆叠样品中的片数分别为28、12、8、5和3。目前的研究结果表明，一个简单而有效的方法来合成特定数量的石墨烯片。
2013-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Thermal decomposition of hydrated graphite oxide: A computational study
采用基于从头算密度泛函理论的热加速分子动力学模拟方法研究了水合氧化石墨（GO）在高温下的行为。我们的研究结果表明，GO是水处理和脱盐膜的可行候选材料，比目前使用的有机材料更具耐热性。我们认为代表高度无序GO中热过程的重要方面的系统是真空中的水合GO双层。我们的研究提供了微观洞察涉及水和官能环氧-O和OH-基团键合到石墨烯层的反应，并描述了在高温下水蒸气压的结构膨胀。我们发现，该系统能够承受模拟温度高达${\approx}$ 2,500 K之前，石墨层开始分解，这意味着清洁生物污垢残留物从GO为基础的膜通过在惰性气体气氛中加热的可能性。
2022-03-29 cond-mat.mtrl-sci
The structure of graphite oxide: Investigation of its surface chemical groups
采用SEM、TEM、XRD、FT-IR、XPS、13 C固体NMR和O-K边X射线吸收近边结构（XANES）等手段对氧化石墨（GO）的结构进行了系统的研究。TEM数据显示GO由非晶相和晶相组成。XPS数据表明，一些碳原子具有sp3轨道，另一些具有sp2轨道。sp2与sp3键合的碳原子的比率随着样品制备时间的增加而降低。GO的13 C固态NMR光谱表明存在-OH和-O-基团，其峰分别出现在60和70 ppm处。FT-IR结果证实了这些发现。FT-IR也暗示了酮基的存在，这被O K边XANES和13 C固态NMR证实。我们提出了一个新的模型GO的基础上的结果; -O-，-OH，和-C=O基团的表面上。
2010-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Molecular beam epitaxy growth of SrO buffer layers on graphite and graphene for the integration of complex oxides
我们报道了利用分子束外延技术在高度有序的热解石墨（HOPG）和单层石墨烯上成功地生长了高质量的SrO薄膜。SrO层具有（001）取向，如通过X射线衍射（XRD）所证实的，而原子力显微镜测量显示连续的无针孔膜具有<1.5 μ m的均方根表面粗糙度。SrO沉积后的剥离的石墨烯的运输测量显示狄拉克点和Sr氧化之间的强烈依赖性。随后，利用SrO作为缓冲层，通过在SrO/HOPG叠层顶部生长的（001）取向SrTiO 3的演示，实现更复杂的氧化物集成。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of thermal annealing on the heat transfer properties of reduced graphite oxide flakes: a nanoscale characterization via scanning thermal microscopy
本文报道了用扫描热显微镜（SThM）研究还原氧化石墨（RGO）薄片的热性质。这种技术被证明允许热表征的薄片与几十纳米的顺序的空间分辨率，同时记录纳米级的形貌。通过SThM分析几个单独的RGO薄片，这两者都是在常规热还原之后和随后在1700°C下退火之后获得的。原始和退火薄片之间的热图中观察到显着差异，反映退火RGO薄片与原始的相比更高的散热。这一结果与RGO结构缺陷的减少有关。特别是，通过X射线光电子和拉曼光谱证明了退火后氧化基团和sp3碳的大量减少，而通过X射线衍射证明了结晶顺序的增加，在沿着和垂直于石墨烯平面的较高相关长度方面。本文提出的结果为石墨烯相关材料的缺陷与其热导率之间的定性相关性提供了实验证据，这对于将这些材料开发成导热纳米复合材料显然至关重要。
2016-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Functionalization of reduced graphite oxide sheets with a zwitterionic surfactant
本研究通过双极性表面活性剂功能化还原石墨烯片，提高其还原度和电导率。
2026-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Unexpected colloid-like supernatant from liquid-phase ball-milling graphite using miscible solutions as solvents: a failure analysis
为了剥离石墨烯，在可混溶溶液中进行球磨石墨。出乎意料地获得胶体样稳定的上清液。利用扫描电子显微镜、热重分析、X射线衍射和元素色散X射线图谱等手段对其进行了表征。结果表明，胶体的成分主要是氧化锆、硅酸盐和氧化钇的混合物杂质，而不是纳米石墨。
2013-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Independence of surface morphology and reconstruction during the thermal preparation of perovskite oxide surfaces
使用CO $_2$激光器从背面直接加热晶体，可以原位热制备SrTiO $_3$衬底用于外延，而不需要非原位蚀刻和退火。我们发现，在900-1100 °C下形成具有直台阶的大平台与外延的理想表面重构的形成无关，这需要超过1200 °C的温度才能完成。该方法可以是通用的，至少对于钙钛矿氧化物表面是通用的，因为它在不同温度下也适用于LaAlO $_3$和NdGaO $_3$，这两种其它广泛使用的氧化物衬底材料。
2018-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Highly Integrated Organic-Inorganic Hybrid Architectures by Non-Covalent Exfoliation of Graphite and Assembly with Zinc Oxide Nanoparticles
在此，我们报告了一种简单，直接和通用的方法，通过非共价化学和改进的逐层组装来构建0D/2D混合纳米颗粒/石墨烯架构。采用三种水溶性二萘嵌苯二酰亚胺将原始石墨有效地剥离成带正电荷的少层和多层石墨烯薄片。这些阳离子结构单元与阴离子氧化锌纳米颗粒的进一步组合导致通过静电和范德华相互作用形成定制的杂化膜。这些超分子混合纳米结构通过UV/Vis和拉曼光谱、AFM以及电子显微镜进行了彻底的表征，显示出在厘米级的出色的长程均匀性和高完整性，在60 - 100 nm之间的均匀纳米厚度以及不同构建块之间的紧密接触。由于其简单的装配。这些架构可以被认为是许多先进应用的有前途的候选者，特别是在能量存储和转换领域。
2018-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A simple method to produce almost perfect graphene on highly oriented pyrolytic graphite
提出了一种简单有效的分步去除高取向热解石墨顶层缺陷的方法。使用臭氧暴露和适度高温的组合，我们已经表明，可以对富含缺陷的石墨表面进行改性，以产生含有可忽略不计的量的氧、氢和sp3碳的石墨烯样表面。我们报告确定的X射线光电子和X射线吸收光谱分析后，该过程的每个阶段，提出了一种机制，通过该机制发生的修改，并提出它作为一种路线，对原始石墨烯样品的制备或操作。
2011-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of hexagonal iron flakes with a hexagonal structure on the sublayer of copper oxides
提出通过玻璃基底上溅射铜、退火形成氧化铜亚层再溅射铁的方法制备hcp六方铁薄片，并结合XRD、磁性和DFT验证其结构。
2024-12-02 cond-mat.mtrl-sci
In situ X-ray diffraction studies of graphite oxidation reaction indicating different exfoliation mechanism than ex site studies
我们提供了一个简单的概述，溶剂为基础的石墨烯生产和总结目前的知识，通过石墨层间化合物进行氧化石墨的形成机制。此外，我们的原位X射线衍射调查到这个过程中的结果，讨论和对比的结果，由其他作者，谁采用相同的氧化协议，但检查样品的非原位X射线衍射。我们的研究结果表明，与其他作者的许多报告相反，没有强的结晶顺序，独特的石墨层间化合物以及氧化石墨，如果它们保持在浓酸中的发展。此外，还显示出，取决于浓度，硫酸分子显著削弱石墨中的石墨烯-石墨烯相互作用。因此，只要有足够的能量输入来分离石墨烯层，浓硫酸就可以是石墨烯分散体的良好溶剂。
2017-01-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Predicting the Realizable Maximum Power Factor using the Jonker and Ioffe formulation: Al-doped ZnO Triangular Microcrystals with Graphite Inclusion Case Study
本研究通过Jonker和Ioffe分析预测Al掺杂ZnO三角微晶与石墨复合材料的最大功率因数，确定最优成分并计算热电效率，同时探究高温热导率异常下降的原因。
2024-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Silicon oxide nanoparticles grown on graphite by codeposition of the atomic constituents
该研究通过原子组分共沉积在HOPG上制备可调化学计量比的SiOₓ纳米颗粒网络薄膜，并揭示原子O对均匀性与1073 K热稳定性的关键作用。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly Conducting Graphene Sheets and Langmuir-Blodgett Films
石墨烯是一种有趣的材料，其性质与其他石墨系统不同。通过剥离和外延生长获得原始石墨烯的第一样品。最近，氧化石墨的化学还原被用于生产共价官能化的单层氧化石墨烯。然而，用于大规模生产高导电石墨烯片的化学方法仍然难以捉摸。在这里，我们报道了石墨的剥离-再嵌入-膨胀可以产生稳定悬浮在有机溶剂中的高质量单层石墨烯片。石墨烯片在室温和低温下表现出高电导率。在有机溶剂中通过Langmuir-Blodgett组装将大量石墨烯片以逐层方式制成大的透明导电膜。化学衍生的高质量石墨烯片可以导致未来可扩展的石墨烯器件。
2008-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of Flexible Super Capacitor Using Laser Lightscribe Technique
超级电容器是很有前途的能量存储设备，因为它们能够在短时间内提供高峰值电流并存储大量能量，并且内部功率损耗非常低。我们使用激光光刻技术制备了石墨烯或氧化石墨超级电容器。采用改进的Hummers法制备了氧化石墨，并以PET薄膜为柔性基底，在其上包覆了氧化石墨。使用Lightscribe驱动器和软件，在GO涂覆的PET膜上图案化超级电容器配置。在写入过程中，激光将GO转化为石墨烯。我们表征了所制备的柔性超级电容器，其在10V的施加电压下表现出20KOhm的高电阻，并且进一步增加电压（20V）将电阻降低到8KOhm。我们还使用阻抗测量分析了电容器的频率响应，其显示高频响应，估计电容为120nF。我们通过在GO涂覆的PET基底上重复运行Lightscribe来优化图案。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Enzymatic Glucose sensing properties of NiO nanostructured flower decorated Exfoliated Graphite Electrodes
Indian Institute of Technology Jodhpur（印度焦浦理工学院）；Indian Institute of Technology, Ropar（印度罗帕尔理工学院）
本研究通过NiO纳米花装饰展开石墨电极实现了高灵敏度和选择性的非酶葡萄糖检测，灵敏度达304.12微安/毫摩尔/平方厘米，检测限为100微摩尔。
2026-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Preparation and evaluation of alexandrite, forsterite, and topaz substrates for the epitaxial growth of rutile oxides
本文制备了三种单晶衬底（BeAl2O4、Mg2SiO4和Al2SiO4(F,OH)2），通过优化处理获得原子级光滑表面，成功实现多种金红石型氧化物薄膜的外延生长，为应变工程和物性研究提供了新平台。
2025-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Hydration Peculiarities of Graphene Oxides with Multiple Oxidation Degrees
氧化石墨烯（GO）的水化性质对于其大多数潜在应用是必不可少的。在这项工作中，我们采用原子分子动力学模拟，调查七个GO组合物与不同水平的氧化。比较了GO的两种原子电荷模型：（1）sp2碳是纯粹的Lennard-Jones位点;（2）sp2碳电荷与CHELPG方案一致。结构特性被发现依赖于不显着的电荷模型，而热力学显得非常敏感。特别地，与更精确的模型相比，简化的模型提供了系统性更强的GO/水耦合。对于所有GO组合物，水合自由能在-5至-45kJ mol-1的范围内，表明水合即使对于适度的氧化程度也是化学上有利的，因此与原始石墨烯和石墨的情况显著不同。由此呈现的结果和讨论为GO的现代应用提供了物理背景，例如在涉及生物分子的过程中的超级电容器的电极和抑制剂中。
2017-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Shungite as loosely packed fractal nets of graphene-based quantum dots
本文首次尝试基于石墨烯科学积累的知识在微观水平上重建顺碳的起源。我们的方法的主要思想是，在水性环境中进行氧化/还原反应的主要生成的石墨烯薄片（地质文献中的芳香族石墨烯）的化学转化的不同功效奠定了天然条件下石墨和顺式衍生物的差异的基础。在石墨的情况下，低效率的反应不会阻止大石墨层的形成，而高效率的氧化/还原将初始石墨烯薄片转化为尺寸为约lnm的还原氧化石墨烯的那些。这些基本结构单元的多级聚集，归因于石墨烯量子点的顺式碳，导致顺式碳的分形结构，从而将其展示为天然碳的新的同素异形体。在分析现有的经验数据时，所提出的微观观点得到了可靠的证实。
2013-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of novel rare earth - iron oxide chalcogenides with the La2Fe2O3Se2 structure
我们寻找新的稀土和Fe，Co，Ni和Zn的氧化物硫属化物，结果制备了两种新的化合物Ce 2Fe 2 O3 S2和Pr 2Fe 2 O3 S2，它们与La 2Fe 2 O3 Se 2和Sm 2 Ti 2 O3 Sb 2是同构的。用X射线粉末衍射法测定了新化合物Ce_2Fe_2O_3S_2和Pr_2Fe_2O_3S_2的晶体结构。磁性测量进行Ce 2Fe 2 O3 S2和揭示的行为非常相似的同构氧化物硫属元素化物的铁和pnictides的钛。特别是，在4K以下没有观察到超导性。讨论了决定La_2Fe_2O_3Se_2结构类型稳定性的晶体化学因素。
2011-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Observation of inhibited electron-ion coupling in strongly heated graphite
通过时间分辨的能量弛豫测量，创建具有高度不相等的电子和晶格温度的物质的非平衡态允许对电子和离子之间的动态耦合的无与伦比的洞察。最近对低温激光加热石墨的研究表明，与其他材料相比，它具有复杂的能量交换。为了避免与表面制备，晶体质量和对能量沉积和传输机制的理解不足有关的问题，我们应用不同的能量沉积机制，通过激光加速质子，等容和非辐射加热宏观石墨样品到接近熔化阈值的温度。使用时间分辨的X射线衍射，我们显示了一个非常小的电子-离子能量转移的明确证据，产生约三倍长的弛豫时间比以前报道的。这表明在非平衡态的热稠密物质中存在能量传递的瓶颈。
2013-03-06 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Film structure of epitaxial graphene oxide on SiC: Insight on the relationship between interlayer spacing, water content, and intralayer structure
在碳化硅上生长的多层石墨烯的化学氧化产生的膜表现出可再现的特性，横向均匀性，大面积的光滑度和可管理的化学复杂性，从而打开机会，以加速这种形式的氧化石墨烯膜的基本理解和技术应用。在这里，我们调查这些超薄氧化膜的垂直层间结构。X射线衍射、原子力显微镜和IR实验表明，多层膜表现出优异的层间配准，少量（<10%）的插层水，以及约9.35 μ m的出乎意料的大的层间分离。密度泛函理论计算表明，“氧化石墨烯膜中水少但层间距大”的明显矛盾可以通过考虑由碳层形成的多层膜来解释，该多层膜在纳米级上呈现非均匀氧化，其中非氧化和高度氧化的纳米-畴共存，并且其中在堆叠层的氧化区域之间捕获的少量水分子足以解释所观察到的大的层间分离。这项工作揭示了在碳化硅上生长的氧化石墨烯薄膜的垂直和层内结构，更一般地说，它提供了关于石墨烯/氧化石墨材料的层间间距，水含量和结构之间关系的新见解。
2014-03-18 cond-mat.mtrl-sci
The effect of surface preparation on high temperature oxidation of Ni, Cu and Ni-Cu alloy
本文研究了抛光、磨削和喷砂工艺对镍、铜及镍铜合金氧化行为的影响。表面粗糙度的测量有两种方法：接触式轮廓仪和分形分析。结果表明，喷砂工艺对表面粗糙度的影响最大，但也会使表面受到氧化铝颗粒的污染。氧化试验在热重炉中进行。所获得的质量增益图，SEM显微照片的横截面和SEM EDS分析的样品证明，表面制备改变氧化动力学形态的抛光和地面的样品并没有显着变化后，在研究的温度下氧化，但氧化层厚度和质量增益的差异进行了观察。氧化喷砂样品表明，增加的表面粗糙度和氧化铝侵入改变氧化过程中形成的混合Al（Ni，Cu或Ni-Cu）氧化物和单独的Al 2 O3颗粒是可见的。结果表明，表面预处理通过促进新的扩散机制影响样品的高温氧化。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Growth and electronic and magnetic structure of iron oxide films on Pt(111)
通过铁的反应沉积或金属铁单层的氧化，在Pt（111）单晶上生长超薄（111）取向的极性铁氧化物薄膜。这些薄膜，其特征在于使用低能电子衍射，扫描隧道显微镜和转换电子穆斯堡尔谱。Fe的反应性沉积导致Fe3O4的岛状生长，其中块体材料的电子和磁性被调制的超顺磁性尺寸效应的厚度小于2 nm，揭示特定的表面和界面特征。相比之下，氧化物薄膜与FeO的化学计量，这可以稳定的厚度为4纳米，在特殊的制备条件下，具有电子和磁性，是非常不同的，从他们的本体对应物，wüstite。不寻常的长程磁序出现在室温下的厚度为3至10个单层，其外观需要从岩盐结构严重的结构修改。
2011-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Growth of uniform helium submonolayers adsorbed on single-surface graphite observed by surface X-ray diffraction
本研究通过表面X射线衍射观察氦亚单层在石墨上的生长，发现非平衡分层后经表面扩散松弛为均匀单层，但时间常数远超预期，表明局部电位抑制了均匀扩散过程。
2025-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Preparation and electrochemical properties of nitrogen-doped starch hard carbon anode materials for lithium-ion battery
本文以玉米淀粉为原料制备氮掺杂硬碳材料，发现氮掺杂以三种形式嵌入碳层，降低了材料无序度，显著提升了锂离子电池负极的可逆容量和倍率性能。
2024-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Effect of pseudo-cubic (111)-oriented orthorhombic substrate facets on perovskite oxide thin film synthesis
利用不同衬底面的应变工程技术来调节钙钛矿氧化物薄膜的功能特性是很有希望的。通过选择面，可以定制用于外延界面的不同表面对称性和化学键方向。本文报道了DyScO3、GdScO3和NdGaO3的准立方（111）取向斜方晶衬底的制备。正交晶面（011）o或（101）o（两者都对应于伪立方（111）pc）的选择分别给出具有单或双（111）pc层平台台阶高度的邻近表面，影响随后的薄膜生长。正交晶系的LaFeO3在（101）o面上的外延揭示了交替的（111）pc层之间的区别，在生长期间和之后。观察到的差异解释的基础上的氧八面体倾斜模式相对于两个正交（111）pc表面。斜方晶系钙钛矿氧化物中的这种稳健的结构细节使得能够通过多面体连接性控制和外延界面处的阳离子配位来利用不同的（111）pc晶面进行性质工程。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
A Nexafs Study of Nitric Oxide Layers Adsorbed from a nitrite Solution onto a Pt(111) Surface
用近边X射线吸收精细结构谱（NEXAFS）、X射线光电子能谱学（XPS）、低能电子衍射（LEED）和扫描隧道显微镜（STM）研究了NO分子在Pt（111）表面的吸附. LEED和STM图像表明NO吸附在Pt（111）表面后没有形成长程有序结构。虽然总的NO覆盖率是非常低的，在N K-边和O K-边吸收光谱的光谱特征已被挑出来，并与不同的物种诱导这种制备方法。从这些测量结果可以得出结论，NO分子吸附通过N原子在直立构象。最大饱和覆盖率约为0.3单层，虽然一氧化氮是主要成分，亚硝酸盐和氮物种轻微共吸附在表面上。从这项研究中获得的结果进行了比较，与以前在文献中报道的NO吸附在Pt（111）在超高真空条件下。
2008-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Effect of processing conditions on the thermal and electrical conductivity of poly (butylene terephthalate) nanocomposites prepared via ring-opening polymerization
通过熔融混合技术成功制备聚合物纳米复合材料，利用石墨烯相关材料，需要精确的设计，优化和控制加工。在目前的工作中，不同的工艺参数的影响，在制备聚（对苯二甲酸丁二醇酯）纳米复合材料，通过开环聚合的环状对苯二甲酸丁二醇酯在石墨纳米片（GNP）的存在下，被彻底解决。加工温度（240°C或260°C）、挤出时间（5分钟或10分钟）和剪切速率（50 rpm或100 rpm）通过全因子实验设计方法改变，导致在8种不同加工条件下制备聚对苯二甲酸丁二醇酯/GNP纳米复合材料。采用电子显微镜、X射线光电子能谱学、热重分析和拉曼光谱等手段对GNP的形貌和质量进行了研究。在纳米复合材料和纳米片分散体中的聚合物基体的分子量通过实验确定为不同加工条件的函数。通过电导率和热导率的测量，研究了相变参数对材料电性能和热性能的影响。热和电荷传输性能证明了与GNP纳米片的分散和碎裂的明显相关性;特别地，温和的加工条件（低剪切速率，短混合时间）被证明是获得高电导率值的最有利条件。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Preparation sequence controls oxygen partitioning between boron and lithium on tungsten
TheoretiK Consulting（TheoretiK咨询公司）；Department of Nuclear Engineering, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学核工程系）；Department of Materials Science and Engineering, Monash University（蒙纳士大学材料科学与工程系）；Department of Mechanical Engineering, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学机械工程系）
通过反应分子动力学模拟发现，硼和氧的引入顺序而非硼总量决定钨表面化学，锂的加入可改变共沉积体系的氧分配并形成锂硼酸盐网络，影响氘辐照响应。
2026-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.plasm-ph
Effect of Surface Treatment on High-Temperature Oxidation Behavior of IN 713C
研究了镍基高温合金IN 713 C表面处理对氧化动力学和氧化膜形貌的影响。将研磨和抛光的样品暴露在800- 1100 ℃的空气中。研磨后的试样被发现表现出较低的氧化动力学抛光后相比。研磨也影响了氧化皮的形态，导致在保护性的氧化铝规模，而抛光的样品开发的Ni-/Cr-丰富的混合氧化物的表面上。较好的抗氧化性的研磨表面是有关的一个较高浓度的缺陷在近表面区域引入冷加工。这些缺陷促进了结垢元素Al的向外输送，因此有利于保护性氧化。介绍了低温氧化机理。提出了基于广义Darken方法和多相近似的模型。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Effect of surface mechanical treatment on the oxidation behavior of FeAl-model alloy
铁基合金几乎广泛应用于人类生活的各个领域。由于不同的原因，实际零件的表面使用不同的方法制备，例如，镜面抛光、喷砂等。本工作的目的是回答表面处理如何影响铁基合金的氧化行为的问题。为了回答这个问题，一个高纯度的模型合金，铁5重量铝，等温氧化在热重炉。暴露后分析包括SEM/EDS（WDS）和XRD。通过接触式和激光轮廓仪测定表面粗糙度。所得到的结果表明，机械表面制备的影响氧化动力学以及在两个研究温度下的合金上形成的氧化皮的微观结构。也就是说，抛光和研磨导致局部形成富铁结核和保护性Al 2 O3的子层。相比之下，喷砂导致形成厚的外部铁氧化物和内部铝氮化。喷砂处理后的材料的氧化速率的显着增加是由于晶粒细化在近表面区域，导致增加容易扩散的路径，即晶界。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Testing the influence of the temperature, RH and filler type and content on the Universal Power Law for new reduced graphene oxide TPU composites
采用改进的Hummers法制备了6种不同还原程度的氧化石墨烯（rGO），并采用热化学还原法对其进行了还原。在保持横向尺寸恒定的情况下，有意地制备rGO材料以获得不同的BET和厚度以及氧含量，以比较其在热塑性聚氨酯（TPU）基质上的性能。研究了rGO的加入对TPU的微观结构、硬度和电性能的影响。研究了电导率的温度和湿度依赖性，并测定了对湿度变化的灵敏度和响应时间。测定了填料含量、温度和湿度对交流电导率随频率变化的Jonschers普适幂律的影响及其拟合参数A和n。已经观察到异常行为（根据UPL）和log A与n之间的线性相关性，其独立于填料含量、湿度和温度，然而存在用于制备复合材料的rGO的影响。为了研究传输机制，将实验结果调整到方程，并且像其他碳纳米复合材料一样进行最大调整，但是没有明确的行为。
2018-04-25 cond-mat.mtrl-sci
High-sensitivity hydrogen gas permeation: system development, sample preparation, and influence of testing variables
University of Oxford（牛津大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
开发高灵敏度氢气渗透系统，研究表面状态、压力、温度等变量对氢渗透的影响，揭示表面氧化物在室温下主导控制氢渗透，优化条件下氢传输遵循体扩散控制行为。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Site-Specific Plan-view (S)TEM Sample Preparation from Thin Films using a Dual-Beam FIB-SEM
本文提出一种利用双束 FIB-SEM 从薄膜制备高质量特定位置平面视图 (S)TEM 样品的方法，通过优化样品固定与减薄技术减少损伤，并成功实现了对钙钛矿氧化物线缺陷及 IrO2 薄膜颗粒的直接可视化。
2024-01-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Seeding ice growth at ambient conditions using nano graphene oxide
由于表面的非极性和水的高蒸汽压，在环境条件下疏水表面上的水润湿是不允许的。然而，亚毫米大小的亲水性斑块的存在允许沙漠甲虫的蜡状翅膀被晨雾覆盖。在这里，我们表明，喷洒的氧化石墨烯纳米片（nanoparticles）是有效的冷凝水纳米滴和播种冰外延石墨在环境条件下。通过控制相对湿度和nanoGO密度，我们能够在20小时的时间尺度上研究完整的冰润湿层的形成。这为使用非接触式原子力显微镜实时可视化冰成核和生长提供了前所未有的机会。奥斯特瓦尔德在1897年提出的结晶阶段首次在微观水平上完全展开。我们获得的实时图像的顺序相变从无定形冰到一个短暂的立方冰Ic阶段，最后到稳定的六边形冰Ih。最有趣的是，我们发现冰的成核和生长可以通过修饰nanoGO的官能团以及nanoGO之间的分子间氢键来影响。这提供了一种控制非均匀冰成核和雪晶形成的策略。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic ferromagnetism in carbon doped zinc oxide from first-principles studies
采用密度泛函理论，采用广义梯度近似（GGA）和混合泛函（HSE 06）作为交换关联泛函，对ZnO中的替位碳杂质进行了研究.它被发现，非自旋极化的C $_\mathrm{Zn}$杂质是在几乎所有的条件下比C $_\mathrm{O}$杂质，具有$2μ_{\mathrm{B}}$的磁矩更稳定，除了非常O-贫和C-丰富的条件。这解释了在样品制备中的实验困难，以实现$d^{0}$ -铁磁性在C掺杂的ZnO。从GGA计算与大型96原子超晶胞，我们得出结论，两个C $_\mathrm{O}$ -C $_\mathrm{O}$杂质在ZnO铁磁相互作用，但被发现是短程和各向异性，更强的六方$ab$平面内的纤锌矿ZnO比沿c轴。这种层状铁磁性归因于ZnO中C $_{\mathrm{O}}$杂质在费米能级附近的碳杂质带的色散的各向异性。从计算结果中，我们得出，C $_{\mathrm{O}}$浓度在2%和6%之间应该是最佳的，以实现$d^{0}$ -铁磁性在C掺杂的ZnO。
2012-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Solution calorimetry investigations of new phase BaCe0.6Y0.3In0.1O2.8
以BaCO3、CeO2、Y2O3、In2O3为原料，采用固相反应法制备了掺杂钇和铟的BaCeO3（BaCe0.6Y0.3In0.1O2.8）。首次合成了BaCe_（0.6）Y_（0.3）In_（0.1）O_（2.8）。X射线衍射分析表明，BaCe_（0.6）Y_（0.3）In_（0.1）O_（2.8）具有正交晶系结构，空间群为Pmcn。用溶液量热法结合BaCe_（0.6）Y_（0.3）In_（0.1）O_（2.8）和BaCl_2 + 0.6CeCl_3 + 0.3YCl_3 + 0.1InCl_3混合物在1M HCl和0.1M KI中298.15K时的溶液热力学和文献数据，测定了BaCe_（0.6）Y_（0.3）In_（0.1）O_（2.8）的标准生成热力学。已经得到，上述混合氧化物在室温下关于它们分解成二元氧化物是热稳定的。它也已经表明，BaCe0.6Y0.3In0.1O2.8已经比BaCe0.9In0.1O2.95更有利。
2013-07-23 cond-mat.mtrl-sci
A versatile and reproducible cryo-sample preparation methodology for atom probe studies
针对低温原子探针层析技术（APT）试样制备的难题，提出一种基于聚焦离子束取出与原位沉积覆盖层的通用工作流程，显著提升了电池等挑战性材料的数据质量，且可广泛转移至其他仪器。
2023-03-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optoelectronic properties of silver doped copper oxide thin films
本研究通过热蒸发共掺杂银并退火制备氧化铜薄膜，对比未掺杂与银掺杂薄膜的结构和光电性能，发现热蒸发是调控金属氧化物性质的简便有效途径。
2023-07-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
cryo-ePDF: Overcoming Electron Beam Damage to Study the Local Atomic Structure of Amorphous ALD Aluminum Oxide Thin Films within a TEM
原子层沉积（ALD）提供了一系列应用所关注的均匀且保形的薄膜。为了更好地理解非晶ALD膜的性质，我们需要更好地理解它们的局部原子结构。先前的工作演示了如何本地原子结构的ALD生长的氧化铝（AlOx）的演变在operando在生长过程中，采用同步辐射高能X射线衍射（HE-XRD）的测量。在这项工作中，我们报告的努力，采用电子衍射对分布函数（ePDF）测量使用更广泛的透射电子显微镜（TEM）仪器来研究非晶ALD-AlOx的原子结构。我们观察到在ALD涂层的样品中的电子束损伤在ePDF在环境温度下，并成功地减轻这种电子束损伤使用ePDF在低温下（低温ePDF）。我们采用cryo-ePDF和反向蒙特卡罗（RMC）建模来获得在150-332°C的沉积温度范围内形成的ALD-AlOx涂层的结构模型。从这些模型结构中，我们得到的结构度量，包括化学计量，对距离，并在ALD-AlOx膜作为沉积温度的函数的协调环境。我们观察到的结构变化与生长温度与生长表面上的表面羟基密度的温度依赖性的变化是一致的。我们在这里报告的样品制备和冷冻ePDF程序可用于ALD生长的非晶薄膜的常规测量，以提高我们对这些材料的原子结构的理解，建立结构-性能关系，并有助于加速ALD应用的时间尺度，以满足技术需求。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci
ARPES Studies of Two-Dimensional Electron Gases at Transition Metal Oxide Surfaces
高迁移率二维电子气（2DEG）支撑着当今的硅基器件，对于新兴的氧化物电子学领域具有根本的重要性。这样的2DEG通常通过在异质界面处设计能带偏移和电荷转移来创建。然而，在2011年，它表明，高度巡回2DEG也可以在不同的过渡金属氧化物的裸露表面诱导，在那里它们更容易获得高分辨率角分辨光电发射（ARPES）实验。在这里，我们回顾工作，从这个新生的领域，这导致了系统的理解所产生的量子限制的高度各向异性的过渡金属d-状态沿不同的结晶方向的子带结构。我们进一步讨论了不同的表面制备的作用和起源的表面2DEG，其中的理解已允许控制2DEG载流子密度。最后，我们讨论了强大的多体相互作用的签名，以及如何从表面2DEG光谱数据可能与界面2DEG在相同的主机材料的传输特性。
2016-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of carbon phases synthesized using high pressure-high temperature treatment
在3.5GPa下，在不同的退火时间，在C60笼崩溃点附近合成了两组样品。通过X射线衍射和拉曼光谱证实了从C60聚合物相的混合物到类石墨硬碳相的明显结构转变。利用磁力显微镜和超导量子干涉仪对合成样品的磁性能进行了表征。我们发现本研究中使用的样品制备条件不适合生产块状磁性碳。
2005-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Graphene made easy: high quality, large-area samples
我们表明，通过使用原始方法，块状石墨可以结合到硼硅酸盐玻璃或潜在的任何具有离子导电性的绝缘基板上，然后裂解，在基板上留下单层或几层石墨烯，通过光学和拉曼光谱进行鉴定。这种简单、廉价和快速的方法通常导致制备大面积石墨烯和单层或多层膜的层状材料。我们已经制备了mm尺寸的少层石墨烯样品，并在FET中测量了I-V特性。这为基础研究和应用开辟了前景。
2009-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optic Faraday effect in maghemite nanoparticles/silica matrix nanocomposites prepared by the Sol-Gel method
采用溶胶-凝胶法制备了不同氧化铁/二氧化硅比的γ-Fe_2O_3/SiO_2复合材料块体样品。氧化铁纳米粒子在样品的热处理和二氧化硅基质固结过程中原位获得。优化了制备方法，使反铁磁α-Fe_2O_3的含量最小，得到了尺寸约为2x 5x 12 mm ~ 3的平行六面体，具有良好的机械稳定性。RT磁化曲线显示非滞后行为。因此，磁化测量已经很好地拟合到一个表达式，该表达式将朗之万方程与附加的线性项相结合，表明一些纳米颗粒仍然是超顺磁性的，如通过X射线衍射和电子显微镜测量所证实的。零场冷却/场冷却实验示出了具有略微不同形状的曲线，这取决于给定组合物的纳米颗粒的尺寸和形状分布。磁光法拉第效应的测量结果表明，法拉第旋转与样品的磁化强度成正比，正如预期的。作为其传感可能性的证明，绘制了在消光角5°处测量的偏振光相对强度与施加的磁场的关系图。
2012-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Review on Titania Nanopowder- Processing and Applications
综述了二氧化钛（TiO 2）纳米粉体的制备工艺。TiO 2是一种天然材料。它是钛金属的无机半导体氧化物。氧化钛、钛白和氧化钛（IV）是其他名称。TiO 2纳米粉体是现代纳米技术领域中著名的合成材料之一。它有许多有趣的、有利可图的和突出的特性。这些特性正吸引着研究人员将这种材料开发用于从能源到环境的各种应用。它是一种高灵敏度和优良的光催化材料。因此，它可用于气敏元件、水裂解制氢、废水处理降解有机污染物。溶于乙醇、乙二醇和氯仿。二氧化钛纳米粉体的制备方法有很多，如溶胶-凝胶法，化学气相沉积法，水热法，微乳液法等。然而，低成本和大规模合成纳米粒子的商业应用是目前的主要挑战。机械球磨是一种简单的制备纳米粉体的方法，球磨时间对粉体的制备有着重要的影响。研磨时间可以在0至60小时之间变化。结晶度、相、尺寸、形状和表面特征是受研磨过程影响的一些因素。对于TiO 2纳米材料的制备，机械球磨法比其他方法更具有优势。这是一种低成本、无毒的方法，提供了高的化学稳定性。精细研磨的TiO 2纳米粉末提供闪亮的表面和鲜艳的颜色。进行TiO 2的研磨以减小尺寸。进行TiO 2的掺杂以提高效率并使缺点最小化。
2017-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Insight into SRF cavity performance from simulations of Nb's surface oxide dissolution and diffusion
TRIUMF（特里姆夫实验室）；Department of Physics and Astronomy, University of Victoria（维多利亚大学物理与天文系）
本研究通过模拟Nb表面氧化物的溶解与扩散，揭示氧掺杂对Nb迈斯纳屏蔽电流的影响，建立了氧扩散剖面与SRF腔超导性能的定量关联框架。
2026-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.acc-ph
The impact of morphological structure and flexo-chemical strains on the electric transport mechanisms in the molybdenum-disulfide-oxide nanoflakes
本文研究了压制的MoSxOy纳米片粉末的电导机制，发现其I-V曲线呈现迟滞、负微分电导和三态阻变切换等特性，并利用考虑挠曲化学场的Landau-Cahn-Hilliard方法进行理论解释，展示了其在忆阻器和超级电容器中的应用潜力。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal features of charge and spin order in a half-doped layered perovskite
用弹性中子散射研究了半掺杂层状钙钛矿氧化物La $_{1.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_4$中的电荷和自旋有序的特殊结构。研究了具有不同制备历史的两种样品。我们发现，有序态的一般特征，如它们的短程，玻璃性质和自旋不变性，是样品无关的。与此同时，有序相位的一些细微特征，如相关长度，是不同的。
2004-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Automating the analysis of micron-scale synchrotron diffraction data on inhomogeneous polycrystalline samples: a solid oxide electrolysis cell case study
Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福同步辐射光源，SLAC国家加速器实验室）；Materials, Chemical, and Computational Sciences Directorate, National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室材料、化学与计算科学部）；Department of Materials Science and Engineering & Department of Chemistry, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学材料科学与工程系与化学系）
本文提出一种自动化开源Python程序，用于分析非均匀多晶器件的微米级同步辐射衍射数据，以固体氧化物电解池为案例验证，该协议经修改可应用于多种电化学器件。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.acc-ph
