Comment on "Unconventional Magnetism in a Nitrogen-Containing Analog of Cupric Oxide"
在最近的一封信[PRL，107，047208（2011）]中，Zorko等人报告了与自旋为1/2的量子磁体CuNCN中的共振价键（RVB）电子态的“特殊脆弱性”相关的“意外的不均匀磁性”。在这里，我们表明：i）各向异性三角晶格（ATL）的自旋模型，由Zorko等人提出，不适用于CuNCN; ii）该模型在相关参数范围内不支持所宣称的RVB基态; iii）CuNCN的磁性状态不一定是不均匀的。
2011-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Short-range magnetic order and temperature-dependent properties of cupric oxide
采用混合密度泛函理论计算了CuO的光学和磁性随温度的变化关系。我们的工作表明，CuO中的自旋交换相互作用既不是完全一维的，也不是完全三维的。CuO的光学带隙和63Cu核四极共振频率的大的温度依赖性源于自旋有序和电子结构之间的强耦合以及短程有序随温度的逐渐出现的综合效应。
2009-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-Tc ferrolectricity emerging from magnetic degeneracy in cupric oxide
氧化铜在不寻常的高温下是多铁性的。从密度泛函计算，我们发现，低T的磁性相是顺电性和较高的T一个铁电性，与极化的大小和方向与实验吻合得很好。通过将从头计算结果映射到有效自旋模型上，我们用Monte Carlo方法发现在高温磁态下，非共线性和反转对称性破缺通过Dzyaloshinskii Moriya相互作用相互稳定.这导致了一种新的多铁性机制，具有非磁性杂质增强效果的特殊性质。
2010-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The model of the optical switching center and the polarization anomalies in absorption spectra of cupric oxide after fast particles irradiation
我们考虑光交换中心的模型--一个具有以下性质的系统：它具有两个（或多个）亚稳态|1>，|2>，由势垒U分隔;它可以通过吸收能量与U成比例的光子从一种状态切换到另一种状态;从|1>至|2>仅对于特定的光波偏振p_1和从|2>至|1> -对于其它偏振p_2;这些偏振p_1、p_2是正交的。该系统的光学性质进行了研究，发现表现出非常规的偏振依赖性。特别是，在自然（非偏振光）光中观察到的吸收光谱可以显示在两个独立偏振中获得的光谱中不存在的新特征。我们讨论了这些结果与（尚未解释的）实验结果（参考文献1），其中报道了快速粒子轰击后的一氧化二铜CuO的吸收光谱的类似的反常偏振依赖性。
2006-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of polypyrrole - coated iron oxide nanoparticles
采用溶胶-凝胶法制备了纳米氧化铁.在氧化铁-乙醇悬浮液中，吡咯单体在氧气存在下原位聚合，得到氧化铁-聚吡咯纳米复合材料。结构和磁性进行了研究，不同的吡咯浓度。通过XRD和FTIR分别证实了γ-氧化铁相和聚吡咯的存在。如TEM所示，发现涂覆样品的团聚相对减少得多。交流磁化率测量证实了超顺磁性行为。进行相互作用的模型系统的数值模拟进行估计的各向异性和比较有利的实验结果。
2004-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Rapid Size-Controlled Synthesis of Dextran-Coated, 64Cu-Doped Iron Oxide Nanoparticles
由于MRI的高分辨率和PET的高灵敏度相结合的潜力，最近对开发能够用于磁共振成像（MRI）和正电子发射断层成像（PET）的双模态探头的研究已经在上升。目前用于开发多模式探针的合成技术在很大程度上部分受到放射性同位素掺入期间反应时间延长的阻碍-导致放射性减弱。随着时间效率的合成，所产生的产品必须适合在一个关键的大小范围（20- 100纳米之间），以增加血液滞留时间。在这项工作中，我们描述了一种新的，快速的，基于微波的合成技术生长葡聚糖涂层的铁氧化物纳米粒子掺杂铜（DIO/Cu）。用于葡聚糖包被的氧化铁纳米颗粒的共沉淀的传统方法需要静置2小时并产生约50 nm直径的颗粒。我们证明，微波合成可以产生50 nm的纳米粒子与5分钟的加热。我们讨论了微波合成方案中使用的各种参数，以改变DIO/Cu的尺寸分布，并证明了64 Cu成功地掺入这些颗粒中，目的是将来用于双模MR/PET成像。
2012-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Poly(acrylic acid)-coated iron oxide nanoparticles : quantitative evaluation of the coating properties and applications for the removal of a pollutant dye
在这项工作中，6至12 nm的氧化铁纳米粒子的合成和包覆的聚（丙烯酸）链的分子量为2100 g/mol。基于对分散体的定量评价，对裸颗粒和涂覆颗粒进行了彻底表征。吸附在颗粒表面的聚合物和可充电基团的数密度分别为1.9 +/- 0.3 nm-2和26 +/- 4 nm-2。通过多位点结合机制，静电耦合导致链的牢固和弹性锚定。为了评估颗粒对污染物修复的功效，测定了污染物模型亚甲蓝分子的吸附等温线。吸附染料的预测量和测量量之间的良好协议表明，大多数羧酸盐参与络合和吸附机制。吸附量为830 mg/g。该数量与该染料可用的最高值相当。
2012-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Bare and Polymer Coated Iron Oxide Superparamagnetic Nanoparticles for Effective Removal of U (VI) from Acidic and Neutral Aqueous Medium
在水中合成了超顺磁性γ-Fe_2O_3纳米粒子（直径为5 nm）。裸颗粒在~ pH 2时表现出良好的胶体稳定性，这是因为具有+25 mV的表面电荷的强静电排斥。聚丙烯酸（PAA）包覆的颗粒在~ pH 7下表现出显著的胶体稳定性，具有丰富的游离羧基作为后续官能化的反应位点。在这项工作中，我们使用zeta电位分析，透射电子显微镜，小角X-射线散射，电感耦合等离子体质谱法研究裸和涂层胶体超顺磁性纳米粒子在pH 2和pH 7的吸附行为的U（VI）。在pH = 2时，铀酰离子（UO_（22+））吸附在裸颗粒表面，颗粒表面电荷减少。这引起颗粒附聚。在pH 7时，铀酰离子（UO 22+）水解并形成直径约50 nm的氢氧化铀板状颗粒。PAA包覆的氧化铁纳米颗粒吸附在这些氢氧化铀（VI）板的表面上以形成沉淀到分散体底部的大聚集体。在pH 2和pH 7下，通过外部磁场可以容易地从水环境中收集和提取所得到的U（VI）/纳米颗粒复合物。结果表明，无论是裸的还是聚合物包覆的超顺磁性γ-Fe 2 O3纳米粒子都是潜在的U（VI）吸附剂。
2018-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Flexible Organic Photovoltaic Cells with In-situ Non-thermal Photoreduction of Spin Coated Graphene Oxide Electrodes
这篇文章被撤回，因为它发表在一本杂志上，我们报告了第一种还原方法，与柔性，温度敏感的基板兼容，用于生产还原的旋涂氧化石墨烯（GO）电极。它是基于使用激光束在大面积上原位非热还原柔性基板上的旋涂GO膜。光还原过程是一步的，容易的，并且在室温下在空气中快速进行，而不影响石墨烯晶格的完整性以及底层衬底的柔性。可以获得具有低至700 Ω/sq的薄层电阻的导电石墨烯膜，远高于通过化学手段还原的柔性层。作为我们的技术的概念的证明，激光还原的GO（LrGO）膜被用作柔性本体异质结有机光伏（OPV）器件中的透明电极，代替传统的ITO。该器件显示出1.1%的功率转换效率，这是迄今为止报道的结合还原的GO作为透明电极的OPV器件的最高效率。旋涂GO膜的原位非热光还原创造了一种新的方法来生产用于各种电子应用的柔性功能石墨烯电极，该方法具有潜在工业实施的巨大前景。
2012-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Rapid Microwave-Assisted Synthesis of Dextran-Coated Iron Oxide Nanoparticles for Magnetic Resonance Imaging
目前，磁性氧化铁纳米颗粒是唯一获准用于临床的纳米级磁共振成像（MRI）造影剂，但这些造影剂的商业生产已受到限制或停止。尽管这些颗粒在临床应用和研究中仍有广泛的需求，但它们难以商业化获得，并且复杂的合成使得大多数生物研究实验室或诊所无法进行内部制备。为了使商业化生产可行并增加这些产品的可获得性，开发简单，快速和可重复的生物相容性氧化铁纳米颗粒制剂至关重要。在这里，我们报告了一个快速，简单的微波辅助合成超顺磁性葡聚糖涂层氧化铁纳米粒子。通过改变合成方法作为两步或单步过程，以具有不同核形态的两种流体动力学尺寸产生纳米颗粒。这些方法的一个显著优点是能够获得快速和一致的结果，而不需要空气、pH或温度敏感技术;因此，与常规合成方法相比，反应时间和复杂的制造过程大大减少。这对于具有成本效益的翻译到商业生产是一个很大的好处。发现纳米颗粒是超顺磁性的，并且表现出与用于MRI一致的性质。此外，葡聚糖涂层赋予了体内使用所需的水溶性和生物相容性。
2012-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Examination of Hydrogen Evolution Bubble Trapping in Ordered Porous 3D Printed Metal and Metal Oxide-Coated Microlattice Electrodes
University College Cork（科克大学）；Trinity College Dublin（都柏林三一学院）
本研究通过3D打印技术制备有序多孔金属及氧化物涂层微晶格电极，探讨其在氢气析出反应中气泡捕获与传输特性，发现小气泡传输高效但大尺寸气泡传输受限。
2025-12-17 cond-mat.mtrl-sci
The effects of aggregation and protein corona on the cellular internalization of iron oxide nanoparticles
工程无机纳米粒子是纳米技术发展的重要组成部分。对于纳米医学中的应用，颗粒需要被功能化以确保在生物流体中的良好溶解。然而，在许多情况下，功能化是不够的：颗粒要么被血清蛋白质的冠状包被，要么从溶剂中沉淀出来。在本论文中，我们表明，通过改变涂层的氧化铁纳米粒子从低分子量的配体（柠檬酸根离子）的小羧基化的聚合物（聚（丙烯酸）），分散体的胶体稳定性得到改善和吸附/内化的铁对活的哺乳动物细胞的深刻影响。柠檬酸盐包被的颗粒显示出在所有测试的基于胎牛血清的生理条件下不稳定，而聚合物包被的颗粒表现出突出的稳定性以及缺乏蛋白质冠的结构。通过透射电子显微镜和流式细胞术研究了纳米颗粒与人淋巴母细胞样细胞之间的相互作用。两种类型的纳米颗粒/细胞相互作用被加下划线。氧化铁被发现吸附在细胞膜上，或内化到膜结合的内吞隔室。对于沉淀的柠檬酸盐涂层颗粒，相互作用的动力学揭示了大量和快速吸附的氧化铁细胞表面上。根据细胞计数数据对吸附铁和内化铁之间的分配进行定量。结果突出了弹性吸附纳米材料在细胞质膜的重要性。
2011-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Polymer coated cerium oxide nanoparticles as oxidoreductase-like catalysts
氧化铈纳米颗粒已被证明通过催化有机底物和活性氧的分解来模拟氧化还原酶。这种拟态可以在超氧自由基和过氧化氢中发现，它们是氧化应激相关疾病中产生的有害分子。尽管事实上，纳米粒子的功能化是强制性的，在纳米医学的背景下，聚合物涂层对它们的酶样催化活性的影响是知之甚少。在这项工作中，通过将7.8 nm的氧化铈核与两种聚丙烯酸钠和四种具有不同末端或锚定端基（如膦酸）的聚乙二醇（PEG）接枝共聚物缔合，制备了六种聚合物包覆的氧化铈纳米颗粒。系统地研究了包覆纳米粒子的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和类氧化酶催化活性。结果表明，聚合物涂层不影响氧化铈纳米粒子的类超氧化物歧化酶活性，不损害类过氧化氢酶和类氧化酶活性，并令人惊讶地提高了氧化铈纳米粒子的类过氧化物酶催化活性。还证明了用PEG接枝共聚物涂覆的颗粒比聚（丙烯酸）涂覆的颗粒作为氧化还原酶样酶表现更好，这一结果证实了在颗粒表面具有膦酸作为锚定基团的益处。
2020-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interactions between sub-10 nm iron and cerium oxide nanoparticles and 3T3 fibroblasts : the role of the coating and aggregation state
最近的纳米毒性研究表明，工程纳米材料的物理化学特性在与活细胞的相互作用中起着重要作用。在这里，我们报告了NIH/3 T3小鼠成纤维细胞对铈和氧化铁亚10 nm纳米颗粒的毒性和摄取。涂层策略包括低分子量配体（柠檬酸）和聚合物（聚（丙烯酸），MW = 2000 g mol-1）。静电吸附在表面上，有机部分在生理条件下提供带负电荷的涂层。我们发现大多数颗粒是生物相容的，因为暴露的细胞相对于对照保持100%存活。只有裸露的和柠檬酸盐涂覆的纳米二氧化铈表现出轻微的线粒体活性降低铈浓度高于5 mM（相当于0.8 g L-1）。我们还观察到，柠檬酸盐包被的颗粒被细胞大量内化，通常在氧化铁孵育24小时后每个细胞250 pg。相比之下，聚合物包覆的颗粒以低得多的速率被吸收（< 30 pg/细胞）。柠檬酸盐包被颗粒显示的强摄取与细胞培养基中分散体的不稳定性及其沉降至细胞膜有关。总之，我们表明，由活细胞的纳米材料的摄取取决于涂层的颗粒和它的能力，以保持胶体性质的分散体。
2010-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Selective thermal evolution of native oxide layer in Nb and Nb3Sn-coated SRF grade Nb: An in-situ angular XPS study
本文通过原位角分辨XPS和掠入射XRD研究Nb3Sn与纯Nb天然氧化层的热演化，揭示Sn降低邻近Nb反应活性导致两者氧化行为差异，为Nb3Sn基SRF腔加工提供指导。
2023-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Manganese oxide coated TiO2 nanotube-based electrode for efficient and selective electrocatalytic sulfide oxidation to colloidal sulfur
制备了MnO_2包覆的TiO_2纳米管阵列（NTA），并将其应用于硫化物的电催化氧化。通过调整电沉积工艺参数和煅烧温度，得到的涂层为MnO2或Mn2O3，形貌为棒状或针状。Ti/TiO2 NTA/MnxOy阳极的优异催化活性导致硫化物通过硫离子和锰氧化物之间的内球络合物被稳健地选择性氧化成元素硫。MnxOy在NTA内部的渗透改善了粘附性并增强了电子转移，从而使得Mn氧化物涂层能够完全且快速地电催化再氧化。在pH 8时，硫化物氧化的最终产物是胶体硫，S8，其防止阳极钝化并在随后的应用中实现稳定的（电）催化活性。这在合成电解质和实际污水中都观察到，从而证明了Ti/TiO2 NTA/MnxOy阳极在复杂废物流中氧化硫化物的效率。
2021-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
First Principles Determination of the Potential-of-Zero-Charge in an Alumina-coated Aluminum/Water Interface Model for Corrosion Applications
大多数浸在水电解质中的金属表面都有几纳米厚的氧化物/氢氧化物表面层。这就导致了两种金属的存在|氧化物和氧化物|液体电解质界面，并且使得将原子长度尺度结构与电化学性质（诸如零电荷电位（PZC））相关联具有挑战性。PZC值已被证明与腐蚀的点蚀起始电位相关。本文采用大尺度密度泛函理论和从头算分子动力学方法计算了Al（111）的PZC| γ-Al（2）O（3）（110）|水双界面模型中的铝腐蚀。通过将涉及的多个界面划分为对总体功函数和电压具有附加贡献的二元组分，我们预测该模型的PZC为-1.53 V vs. SHE。我们还计算了氧化物中氧空位等缺陷的轨道能级，这些缺陷是与点蚀相关的理论中的关键参数。我们预测，费米能级在PZC位于以上的氧空位，因此不带电的PZC的杂质缺陷水平。从PZC的估计，我们预测的电压需要创造净正电荷内的平带近似的氧空位。
2022-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of stable cerium oxide nanoparticles coated with phosphonic acid-based functional polymers
针对传统后接枝膦酸基聚合物无法在生物流体中稳定亚10nm颗粒的问题，提出一步湿化学合成法，制备了具有核壳结构、高胶体稳定性和高Ce(III)含量的PEG包覆氧化铈纳米颗粒，可用于纳米医学及活性氧清除。
2023-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrocatalytic removal of persistent organic contaminants at molybdenum doped manganese oxide coated TiO2 nanotube-based anode
本研究针对电氧化处理持久性有机污染物缺乏高效低成本无氯化副产物阳极的问题，开发了Mo掺杂MnₓOᵧ包覆TiO₂纳米管阵列阳极，性能优于商用阳极且能耗低、稳定性好，避免析氯反应。
2023-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Origin of ferroelectricity in high-$T_c$ magnetic ferroelectric CuO
氧化铜是一种独特的磁性铁电材料，其转变温度显著高于液氮的沸点。然而，高T $_c$多铁性在CuO中的机制仍然令人困惑。本文采用结合第一性原理计算和有效的哈密顿量模型，阐明了CuO高温$_c$多铁性的机制.我们发现，CuO包含两个磁性子晶格，具有较强的intrasublattice相互作用和较弱的挫折intersublattice相互作用，这可能是该化合物的高有序温度的主要原因之一。弱的自旋挫挫导致无公度的自旋激发，其显著地增强了多相的熵，并最终使CuO中的该相稳定。
2012-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Chromatic annuli formation and sample oxidation on copper thin films by femtosecond laser
我们报告了在环境空气和液态水中用高重复率飞秒激光脉冲（1040 nm，50 MHz）照射铜薄膜的实验研究。我们观察到一个新的，显着的现象，彩色氧化铜（氧化铜和氧化亚铜）环的产生。利用显微拉曼光谱、光学显微镜和扫描电子显微镜研究了彩色氧化铜环的特征。在水中照射的情况下，很少调查的浸泡时间的影响，照射后，与固定数量的脉冲，进行了分析，并观察到一个有趣的依赖性的颜色的彩色环上的浸泡时间。这一显着的行为是通过提出一个解释方案来解释的过程中涉及的各种过程。我们的实验结果表明，氧化亚铜纳米粒子（约20 nm的大小）和氧化亚铜纳米立方体（纳米立方体的边缘约30，60 nm）具有极细的尺寸可以有效地产生利用高重复率的激光辅助氧化。
2015-12-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Efficacy of 3D-Printed chitosan-cerium oxide dressings coated with vancomycin-loaded alginate for chronic wounds management
K. N. Toosi University of Technology（开姆纳·托基大学）；Royan Institute（罗扬研究所）；Royan Institute for Stem Cell Biology and Technology, ACECR（罗扬干细胞生物学与技术研究所，ACECR）；Marquette University School of Dentistry（马凯特大学牙学院）；Batten College of Engineering and Technology, Old Dominion University（老道明大学巴滕工程学院与技术学院）
本研究设计开发了3D打印的壳聚物基复合支架，结合不同比例的氧化铈纳米颗粒和万古霉素负载的明胶层，以提升抗菌和抗氧化性能，优化慢性伤口管理。
2026-03-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.bio-ph
One-step deposition and in-situ reduction of graphene oxide in glass microcapillaries and application to photonics
通过插入GO水悬浮液，然后用热指快速干燥（不需要先前的表面官能化），在玻璃微毛细管的内壁上产生氧化石墨烯（GO）的膜。来自阵列的各个毛细管也可以被选择性地GO涂覆。拉曼高光谱图像显示，薄膜是连续的沿数十厘米。此外，薄膜可以通过退火过程进行热还原，这也降低了缺陷的浓度。作为原理应用的证明，用GO膜覆盖光子晶体光纤的微毛细管，从而导致用于脉冲光纤激光器的光纤偏振器和锁模器的演示。GO-和减少GO-涂覆的光纤之间的比较显示，后者获得较短的脉冲。
2017-08-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Barrier efficiency of sponge-like La2Zr2O7 buffer layers for YBCO-coated conductors
溶液法制备的La 2 Zr 2 O 7薄膜作为涂层导体技术中的热阻挡层或低成本的缓冲层，引起了人们的广泛关注。退火和涂层参数强烈影响La 2 Zr 2 O 7的微观结构，但不同的膜处理方法可以产生类似的微观结构特征，如纳米空隙和纳米尺寸的La 2 Zr 2 O 7晶粒。纳米孔隙率是一个典型的功能，发现在这样的电影和电影的功能性的影响进行了研究，通过结合扫描透射电子显微镜，电子能量损失谱和定量电子断层扫描。化学溶液法在柔性Ni-5at.%上沉积La 2 Zr 2 O 7薄膜制备了具有{100}双轴织构的W衬底<001>以进行深入表征。高角环形暗场扫描透射电子显微镜结合电子断层扫描揭示了由纳米尺寸的空隙组成的海绵状结构。在局部尺度上获得的La 2 Zr 2 O 7膜中的纳米空隙的三维量化。大多数非互连的高度刻面的纳米空隙妥协超过五分之一的调查样品体积。通过STEM-EELS研究了170 nm厚的La 2 Zr 2 O 7膜的扩散阻挡效率，得到1.8 \pm 0.2 nm的氧化物层，超过该氧化物层不能检测到显著的镍扩散并且观察到混合。这对于基于溶液衍生的La 2 Zr 2 O 7膜作为扩散阻挡层的YBa 2Cu 3 O 7-δ涂覆的导体结构的功能性特别重要。
2011-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Carrier concentration dependence of optical Kerr nonlinearity in indium tin oxide films
用Z扫描法测量了n型氧化铟锡（ITO）薄膜在720 ~ 780 nm波长范围内的光学克尔非线性（n2）。在ITO膜中测得的非线性的幅度被发现是依赖于载流子浓度与最大n2值为4.1 × 10-5 cm 2/GW在720 nm波长和Nd = 5.8 × 1020 cm-3的电子密度。克尔非线性也被观察到随激光波长而变化。采用飞秒时间分辨光学克尔效应（OKE）技术，OKE在ITO薄膜的弛豫时间被确定为~1 ps。这些研究结果表明，克尔非线性ITO可以通过控制载流子浓度，这应该是非常可取的超快全光开关的光电子器件定制。
2006-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Graphene-Wrapped Sulfur Particles as a Rechargeable Lithium-Sulfur-Battery Cathode Material with High Capacity and Cycling Stability
我们报道了一种石墨烯-硫复合材料的合成，通过包裹聚乙二醇（PEG）包覆的亚微米硫颗粒与由炭黑纳米颗粒修饰的轻度氧化的氧化石墨烯片。PEG和石墨烯涂覆层对于在放电期间适应涂覆的硫颗粒的体积膨胀、捕获可溶性多硫化物中间体并使硫颗粒导电是重要的。所得石墨烯-硫复合物在超过100次循环中显示出高达~ 600 mAh/g的高且稳定的比容量，代表了具有高能量密度的可再充电锂电池的有前途的阴极材料。
2011-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and tunneling resonance spectra of nanoscopic aluminum islands
纳米氧化物包覆的铝岛的电子结构进行了研究，采用紧束缚模型，结合了几何形状，化学和无序的颗粒。氧化物涂层被发现显着增加的体积可访问的电子在费米能级。水平统计与随机矩阵理论的预测一致。费米能级附近的状态显示出明显的集群，无论无序。有人建议，所观察到的集群的隧道共振可能有一个更复杂的起源比，如果他们仅仅是由于多体非平衡效应。
2002-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Study of High Temperature Thermal Behavior of Alkyl and Perfluoroalkylsilane Molecules Self-Assembled on Titanium Oxide Nanoparticles
采用扫描电子显微镜（SEM）、动态光散射（DLS）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等先进的显微和光谱技术，研究了1H，1H，2 H，2 H-全氟辛基三氯硅烷（FOTS）和辛基三氯硅烷（OTS）分子自组装在钛白（TiO 2）纳米粒子上的高温热行为。将FOTS SAM和OTS SAM包覆的TiO 2纳米颗粒加热到从室温（RT）到550 ℃的不同温度范围。利用SEM和DLS技术对不同峰值温度下热处理的FOTS SAM和OTS SAM包覆的TiO 2纳米粒子的微观结构和粒径分布进行了表征。利用FTIR光谱研究了FOTS SAM和OTS SAM包覆TiO 2的热稳定性和降解性能。我们发现FOTS SAM在TiO 2上在450 ℃下非常稳定，而OTS在TiO 2上在250 ℃下稳定。对称和不对称的CF 2和CH 2的峰频率、峰强度和半高宽（FWHM）证实了我们的观察。在这项研究中，我们成功地协同FOTS/OTS SAM和TiO 2纳米颗粒的表面和温度敏感特性，以便将它们用于高要求的表面和温度敏感纳米技术应用
2014-10-01 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
Spin-Coated Erbium-Doped Silica Sol-Gel Films on Silicon
这项工作报告的光学功能，以及所产生的薄膜涂层。采用溶胶-凝胶工艺，用氧化铒和正硅酸乙酯（TEOS）的前体活性成分配制，用于旋涂薄（~130 nm）掺铒（~6 at. %）在单晶硅上的二氧化硅膜。退火后的薄膜会从薄膜中的铒离子产生1.5微米波段的红外辐射，同时也会大大增强底层硅的带隙辐射（~ 100倍）。这两种模式的光学活动的明显不同的机制解释的光发射理论和建模，光电子应用的前景进行了讨论。
2012-02-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Doped graphene oxide functionalization strategy for synthesis of nanocomposite membranes: electrospun coatings in biomedical field application
提出了一种用于血管支架涂层的电纺膜，其由2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱和甲基丙烯酸丁酯共聚物（MPC-共-BMA）（也称为（PMB））制成，用官能化和氮掺杂的还原氧化石墨烯（f-NrGO）增强。这种膜由于氮掺杂的还原氧化石墨烯（NrGO）负电荷而具有废除低密度脂蛋白（LDL）的能力，低密度脂蛋白在特定条件下是动脉粥样硬化疾病的主要原因。详细描述了NrGO官能化过程，因为它在NrGO和PMB之间产生强键，避免NrGO片从膜上分离。用FTIR对共聚物的合成进行了表征，并用XPS和HNMR证实了f-NrGO与PMB之间的化学键。此外，模拟血流条件的简化测试库证明了NrGO在膜上的功能化作用。对于静电纺丝工艺，最佳参数为14.5 kV的电压，和0.3 mL/h的流速，这导致更好的性能的膜的应用。DMA结果证实，就力学性能而言，f-NrGO的最佳增强百分比为0.1重量%，AFM图像表明在纤维上存在f-NrGO片。最后，接触角揭示了对LDL的排斥反应，这种行为有希望用于心血管涂层支架等应用。
2020-09-03 cond-mat.mtrl-sci
The role of the coating and aggregation state in the interactions between iron oxide nanoparticles and 3T3 fibroblasts
最近的纳米毒性研究表明，工程纳米材料的物理化学特性在与活细胞的相互作用中起着重要作用。在这里，我们报告了NIH/3 T3小鼠成纤维细胞对氧化铁亚10 nm纳米颗粒的毒性和摄取。涂层策略包括低分子量配体（柠檬酸）和聚合物（聚（丙烯酸），MW = 2000 g mol-1）。我们发现大多数颗粒是生物相容的，因为暴露的细胞相对于对照保持100%存活。柠檬酸盐包被颗粒显示的强摄取与细胞培养基中分散体的不稳定性及其沉降至细胞膜有关。
2011-08-10 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
Work function tuning of graphene oxide by using cesium applied to low work function tethers
低功函数系链（LWT）是具有涂覆有具有松散束缚电子的材料的段的长导体。与配备有源电子发射器的标准裸系绳不同，LWT由于电子和光电效应而以被动方式与环境等离子体闭合电路（阴极接触）。这项工作提出了一种新的程序制造LWT样品的实验结果。导电基板（铝和铜）已通过使用喷枪的可扩展、简单且具有成本效益的涂覆方法涂覆有掺杂铯的氧化石墨烯。GO和Cs掺杂的GO（GO/Cs）样品均利用X射线光谱、场发射扫描电子显微镜、四点探针和紫外光电子能谱学（UPS）表征。他们表明，GO片成功地掺杂了Cs原子，Cs原子不会在石墨烯片上团聚，也不会形成颗粒。UPS结果表明，通过用Cs掺杂GO片，GO的功函数从4.6eV降低到3.09eV，从而增加了GO作为电子发射体材料的适用性。
2019-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.plasm-ph
Femtosecond Photoexcited Carrier Dynamics in Reduced Graphene Oxide Suspensions and Films
我们报告了飞秒光激发载流子在单层还原氧化石墨烯片悬浮在水中，以及几层厚的膜沉积在铟锡氧化物涂层玻璃板使用泵浦-探测差分透射光谱在790 nm的超快响应。载流子弛豫动力学有三个组成部分：~200 fs，1至2 ps和~25 ps，所有这些都与泵浦能量密度无关。可以看出，分配给热光学声子的寿命的第二分量（1至2 ps）对于悬浮液中的石墨烯较大，而另外两个时间常数对于悬浮液和膜两者是相同的。三阶非线性极化率的值估计从泵探测实验获得的悬浮液的开孔Z扫描结果进行了比较。
2011-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Resolving diverse oxygen transport pathways across Sr-doped lanthanum ferrite and metal-perovskite heterostructures
过氧化氢结构的过渡金属氧化物是催化和固体氧化物燃料电池应用的重要技术材料。它们的功能通常取决于通过复杂氧化物异质结构的氧扩散率和迁移率，这可能会受到结构和化学修饰（如掺杂）的显著影响。此外，当在电化学电池中使用时，与其他组分（例如Ni基和Cr基合金电极和互连件）的界面反应会影响钙钛矿的反应性和离子传输，导致在现实环境中难以控制的复杂依赖性。在这里，我们使用同位素示踪剂和原子探针断层扫描直接可视化氧扩散和跨钙钛矿和金属-钙钛矿异质结构的传输路径，即（Ni-Cr涂层）Sr掺杂的镧铁氧体（LSFO）。在18 O2（g）中退火导致元素和同位素通过LSFO中的氧交换（OE）重新分布，而Ni-Cr通过多种机制和传输途径进行氧化。在实验条件下的互补密度泛函理论（DFT）计算提供了OE反应机制的基本原理，并揭示了不同的热力学和动力学驱动程序的复杂的相互作用。我们的结果揭示了一类重要催化材料中缺陷和氧传输的基本耦合。
2022-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of condense and thin YSZ electrolyte layer using novel thermal-assisted slurry spin coating method for IT-SOFC
介绍了一种简单的旋涂法在NiO-YSZ阳极基底上制备用于固体氧化物燃料电池的YSZ电解质层。在浆料旋涂工艺期间加热基板增强了穿过层的受影响区域，并导致在烧结程序之前优化涂覆的电解质颗粒的压实量。在该双层基底的顶部上，LCFN被沉积为中温固体氧化物燃料电池阴极，以便在中温范围内具有合适的输出性能。以增湿氢气为燃料，空气为氧化剂，电池性能表征显示所制备的样品具有更高的功率输出。单电池的电化学阻抗谱测量也表明界面电阻和欧姆电阻都降低了。这些结果与扫描电子显微镜显微照片一起揭示了通过所建议的方法涂覆的YSZ层的密度优于通常的浆料旋涂方法。
2021-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Extracting optical parameters of Cu-Mn-Fe spinel oxide nanoparticles for optimizing air-stable, high-efficiency solar selective coatings
对高温Cu-Mn-Fe尖晶石氧化物纳米粒子太阳选择性吸收涂层进行了实验和理论研究。基于四通量辐射法求解反问题，提出了一种计算纳米颜料涂层吸收系数谱的通用方法。推导出的NP材料的吸收特性可以直接应用于预测太阳能吸收率，优化纳米粒子着色涂层，并分析热降解，这与实验结果吻合良好。分析表明，Cu-Mn-Fe尖晶石氧化物基本上是间接带隙范围从1.7到2.1 eV，而无铁的CuMn 2 O 4是直接带隙材料，Eg=1.84 eV。在相同的涂层厚度和纳米粒子负载量下，太阳能吸收率的顺序为Mn_2O_3 <MnFe_2O_4 <CuFe_2O_4 <CuMn_2O_4。优化的喷涂无铁CuMn 2 O 4 NP着色涂层表现出97%的高太阳能吸收率，55%的低发射率，在750 ° C下1000倍太阳能集中度下约93.5%的高光-热能转换效率，以及在空气中750°C和室温之间的热循环的长期耐久性。光学参数分析方法可以很容易地扩展到其他材料系统，以方便搜索和优化高温着色太阳能选择性涂层。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New Sol-Gel Synthesis of Ordered Nanostructured Doped ZnO Films
报道了一种新的溶胶-凝胶法制备c轴取向的未掺杂和Co、Fe、Mn和V掺杂ZnO薄膜。溶胶由水合乙酸锌前体和二甲基甲酰胺（DMF）溶剂制备。将薄膜旋涂到亲水性蓝宝石衬底上，然后干燥，退火和后退火，产生几乎纯单轴ZnO微晶和高度的长程结构有序。六方微晶的特定取向被证明垂直和平行于衬底表面。钴掺杂导致柱状ZnO纳米晶的形成。钒掺杂薄膜形成尖晶石氧化物ZnAl 2 O 4，这是ZnO与蓝宝石衬底反应的结果。结构，光学和形态表征证明了高品质的薄膜。
2003-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Preventing corona effects: multi-phosphonic acid poly(ethylene glycol) copolymers for stable stealth iron oxide nanoparticles
当分散在生物液体中时，工程纳米颗粒选择性地被蛋白质包覆，导致蛋白质冠的形成。这表明，蛋白质冠是至关重要的调节条件进入活细胞的细胞质。最近的报告将这种现象描述为普遍存在且与粒子的性质无关。然而，对于纳米医学应用，需要设计先进且具有成本效益的涂层，其抵抗蛋白质吸附并增加体内生物分布。在这项研究中，膦酸聚（乙二醇）共聚物的合成和用于包覆氧化铁颗粒。优化共聚物组合物以提供简单且可扩展的方案以及在培养基中的长期稳定性。结果表明，具有多个膦酸官能团和PEG链的聚合物优于其他类型的涂层，包括配体，聚电解质和羧酸官能化的PEG。此外，PEG化颗粒表现出异常低的细胞摄取，约为100毫微微克铁/细胞。本方法表明，工程颗粒的表面化学是与细胞相互作用的关键参数。它还为无机表面的有效功能化开辟了新的途径。
2014-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
Porous metal nitride film synthesis without template
针对传统金属氮化物薄膜致密、传质差、反应位点可及性低的问题，提出无模板自组装结合干法氮化的高孔隙率多组分金属氮化物薄膜制备方法，可显著提升NO₂传感性能，也适用于电催化、储能等领域。
2024-10-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interference induced enhancement of magneto-optical Kerr effect in ultrathin magnetic films
本文研究了在硅衬底上淀积氧化层（SiOx）后的磁性薄膜的磁光光谱。我们发现，对于可见光几乎透明的~1 nm厚的CoFeB薄膜，其克尔旋转角和椭圆率与SiOx层的厚度有很强的依赖关系.对于给定的SiOx厚度和光波长，来自1 nm CoFeB薄膜的克尔信号可以大于约100 nm厚的CoFeB膜的克尔信号。当在SiOx层内发生光学干涉时，克尔信号的增强发生。有趣的是，在这样的共振条件下，测量的克尔信号在某些情况下大于估计，尽管测量和计算的反射振幅的良好一致性。我们推断的差异起源于界面状态，是不同于散装特性。这些结果表明，光干涉效应可以用来研究磁致伸缩薄膜的磁光特性。
2018-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and characterization of vacuum deposited fluorescein thin films
本文介绍了一种在各种固体表面上沉积染料的简单真空蒸发技术。该方法与常规的无溶剂纳米纤维加工相容，使得能够制造纳米级光电子器件。将荧光素的薄膜沉积在玻璃上，具有和不具有原子层沉积（ALD）纳米晶20 nm厚的TiO 2涂层的氟氧化锡（FTO）涂覆的玻璃。薄膜的表面形貌、吸收光谱和发射光谱取决于薄膜的厚度和衬底材料。在光滑的玻璃表面上，染料最初形成岛，然后在5至10个单层后合并成均匀的层。在FTO覆盖的玻璃上，吸收光谱类似于荧光素在乙醇中的溶液。ALD-TiO_2薄膜的吸收光谱与裸FTO薄膜相比发生了红移。相应的发射光谱在λ = 458 nm的激发显示不同的厚度和衬底依赖的功能，而沉积在TiO 2上的薄膜的发射由于有效的电子转移到半导体导带淬灭。
2011-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene-Assisted Chemical Stabilization of Liquid Metal Nano Droplets for Liquid Metal Based Energy Storage
针对液态金属EGaIn电极在碱性电解质中不稳定问题，提出用痕量氧化石墨烯涂覆纳米液滴形成稳定薄膜，将储能容量提升10倍以上，并成功制备高性能薄膜超级电容器。
2025-01-27 cond-mat.mtrl-sci cs.SY eess.SY
