Metal Oxide Nanoparticles and Their Applications: A Report
在此，我们报告了金属氧化物纳米颗粒及其在不同科学和医学领域的不同应用的简要介绍。本报告将经常更新，以提供类似纳米技术领域的完整评论。本文介绍了纳米技术和纳米材料的一些合成路线（如水热合成法和溶胶-凝胶合成法等）。制备金属氧化物纳米颗粒的方法。本文主要介绍了金属氧化物纳米粒子在生物医学、电阻开关、光伏等领域的应用。
2021-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Stability of xenon oxides at high pressures
氙在环境条件下是非常惰性的，但在压力下可能会发生反应。在地球内部形成稳定的氙氧化物和硅酸盐的可能性可以解释大气中缺少氙的悖论。利用从头算进化算法，我们预测了高压下Xe-O化合物（分别在83，102和114 GPa以上的压力下的XeO，XeO 2和XeO 3）的稳定性.我们的计算表明，在这些氧化物中的大的电荷转移，这表明，大的电负性差和压力的关键因素有利于氙化合物的形成。然而，地幔中的氙化合物并不能直接解释缺失的氙悖论：氙氧化物在与下地幔中的金属铁平衡时是不稳定的，而氙硅酸盐预计在所有地幔压力（<136 GPa）下都会自发分解。这并不排除碳原子被保留在地幔硅酸盐和氧化物的缺陷中。
2012-11-30 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
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
Room temperature synthesis of gallium oxide film with a fluidic exfoliation method
提出以 galinstan 为反应物的室温流体剥离法，制备约1厘米、无液滴残留且氧化无择优方向的 Ga2O3 薄膜，为二维金属氧化物合成提供新途径。
2024-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Tungsten Oxide Nanoparticles using a Hydrothermal Method at Ambient Pressure
采用一种简单廉价的低温低压水热法，在低于5 oC的温度下，向稀钨酸钠（Na2WO4. 2H2O）溶液中加入盐酸，合成了纳米钨酸盐（WO3. H2O）。在300 ℃或以上的温度下进行热处理，导致相变为单斜晶系的WO3，同时保持纳米颗粒的形态。采用粉末X射线衍射、透射电子显微镜（包括电子能量损失谱和电子衍射）和X射线光电子能谱学对产物进行了表征。
2014-04-07 cond-mat.mtrl-sci
High-entropy oxide photocatalysts for green ammonia synthesis from nitrogen fixation in water
本研究提出将具有d0及混合d0+d10阳离子构型的高熵氧化物用作新型光催化剂，通过引入镓、锌等d10元素提升光吸收与电荷分离，实现高效水中固氮产氨，为绿色氨合成提供了替代传统催化体系的新路径。
2025-08-18 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Chemical Capping Synthesis of Nickel Oxide Nanoparticles and their Characterizations Studies
本工作报告的方面有关的化学包覆合成的纳米尺寸的颗粒的氧化镍。这是一种简单、新颖和成本有效的方法。通过XRD分析估算了平均粒径、比表面积、结晶度指数。利用扫描电镜、红外光谱、紫外-可见光谱等技术对产物的结构、官能团和光学性质进行了分析. XRD研究证实存在高结晶度性质的氧化镍纳米颗粒。其粒径为12 nm，比表面积（SSA）为74 m2 g-1。由紫外-可见光谱确定了其光学带隙能量为3.83ev。
2012-12-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Machine learning assisted phase and size-controlled synthesis of iron oxides
本研究利用随机森林等四种机器学习算法预测铁氧化物的相和尺寸，并开发参数推荐算法，实现了从试错合成向数据驱动的可控合成转变。
2023-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and structure of new pyrochlore-type oxides Ln2ScNbO7 (Ln = Pr, Nd, Eu, Gd, Dy)
我们报告的合成和结构研究的混合氧化物在Ln 2ScNbO 7系列。得到了Ln = Pr，Eu，Gd和Dy的新相。所有的晶体在立方烧绿石结构类型，空间群F-d3 m，没有Sc-Nb有序的B-网站。结构由Rietveld精修确定。讨论了晶胞参数、原子间距离和原子间角度随镧系离子尺寸的变化规律。磁性测量表明，没有订购下降到2 K，在协议中存在的镧系元素亚晶格中的强烈的几何挫折。铕相表现出一种特殊的磁性行为，其磁化率在低于约50 K时变得恒定。此功能证实了以前观察到的行为Eu 2 Ti 2 O 7和归因于晶场效应。
2008-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and Characterisation of Iron Oxide Nanoparticles with Tunable Sizes by Hydrothermal Method
本研究考察了不同反应时间对氧化铁纳米颗粒的结晶度、表面形貌和尺寸的影响。在该合成体系中，以Fe（NO $_3$）$_3\cdot9$ H $_2$ O九水合物为铁源，三乙胺为沉淀剂和碱性试剂。通过X射线衍射（XRD）、Rietveld分析、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对合成的氧化铁纳米颗粒进行了表征。延长的反应时间表明纳米颗粒形状从细长的纳米棒到最终扭曲的纳米立方体的变化。对纳米氧化铁的结晶度分析表明，样品主要由针铁矿（$α$ -FeOOH）和赤铁矿（$(α$ -Fe $_2$ O $_3$）两相组成.
2021-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Variation of the physical properties of four transition metal oxides SrTMO3 (TM = Rh, Ti, Mo, Zr) under pressure: An ab initio study
采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法，利用第一性原理计算，在广义梯度近似（GGA）下研究了SrTMO3（TM = Rh，Ti，Mo，Zr）在压力作用下的结构和弹性性质.在零压下研究了其光学性质。结果表明，计算的晶格参数与已有的实验结果和以前的理论结果符合得很好。
2016-07-09 cond-mat.mtrl-sci
A Novel Single-Mode Microwave Assisted Synthesis of Metal Oxide as Visible-light Photocatalyst
采用一种新颖、简便的单模微波辅助合成工艺成功制备了可见光光催化剂二氧化钛（TiO 2）。该方法以Ti为靶材，在磁场中选择性氧化，快速加热，一步合成，能耗低，时间短。在所得到的TiO 2中，证实了Ti 3+的自掺杂，这使得TiO 2在波长大于400 nm的可见光区具有足够的光吸收。与化学计量的TiO 2（3.0-3.2 eV）相比，这种Ti 3+自掺杂TiO 2表现出窄得多的光学带隙（2.14 eV）。在可见光照射下，合成的TiO 2对罗丹明B的光催化降解性能优于市售TiO 2。
2022-02-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
One-Dimensional Twisted and Tubular Structures of Zinc Oxide by Semiconductor-Catalyzed Vapor-Liquid-Solid Synthesis
探索用于一维（1-D）材料的气-液-固（VLS）合成的新催化剂有望产生新的形貌和功能。在这里，我们表明，模型ZnO系统，这可能使用半导体（Ge）催化剂。特别是，两个不寻常的形态描述：扭曲的纳米线和扭曲的纳米管，除了通常的直纳米线。扭曲的纳米管显示出大的中空芯和令人惊讶的高扭曲率（高达9 o/μm），这不能容易地通过Eshelby扭曲模型来解释。非原位和原位透射电子显微镜测量的组合表明，在合成过程中的Ge-ZnO界面的生长和蚀刻之间的竞争的结果的空心。扭转率与弹性刚度的软化是一致的。这些结果表明，使用非常规的非金属催化剂提供了合成具有潜在有用性质的不寻常的氧化物结构的机会。
2020-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Impact of synthesis method on the structure and function of high entropy oxides
本文用五种热力学与动力学条件不同的方法合成同组成尖晶石型 HEO，发现平均结构相同但局部、微观结构及磁性显著不同，表明合成路径是材料优化的重要维度。
2024-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Pressure effects in hollow and solid iron oxide nanoparticles
我们报道了空心和实心磁赤铁矿纳米颗粒的各向异性能的压力响应的研究。磁赤铁矿样品之间的差异是根据颗粒的大小，磁各向异性和形状来理解的。特别地，中空和固体样品之间的差异是由于纳米颗粒的不同形状，并且通过比较两种压力响应，可以得出结论，当与核相比时，壳具有更大的压力响应。
2013-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of strontium ferrite/iron oxide exchange coupled nano-powders with improved energy product for rare earth free permanent magnet applications
我们提出了一种简单的，可扩展的合成路线，用于生产交换耦合软/硬磁性复合粉末，其性能优于纯软和硬相成分。重要的是，该复合材料是基于氧化铁（SrFe 12 O 19和Fe 3 O 4）的，不含稀土或贵金属。两步合成工艺包括首先将氧化铁/氢氧化物前体直接沉淀在SrFe 12 O 19纳米薄片的顶部，确保硬磁相和软磁相之间的非常精细的混合。然后，我们使用第二个步骤，用于减少前体，以创建适当的软磁相，并创建交换耦合所需的紧密界面。我们建立了一个清晰的加工窗口;在低于该窗口的温度下，不会产生所需的软相，而较高的温度会导致软/硬相界面处的有害反应，导致软硬相的比例不正确。SrFe_（12）O_（19）/Fe_3 O_4复合材料的Mr、Ms和（BH）_（max）分别比纯硬质相（SrFe_（12）O_（19））提高了42%、29%和37%。我们提供的证据耦合（交换弹簧行为）与磁滞曲线，一阶反转曲线（FORC）分析和反冲测量。
2016-07-19 cond-mat.mtrl-sci
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
Prediction of pressure-induced stabilization of noble-gas-atom compounds with alkali oxides and alkali sulfides
立方反萤石结构包括阴离子的面心立方亚晶格，阳离子在四面体位点上。反萤石结构中的空隙对Li2O的超离子性至关重要，也可能充当原子陷阱。客体原子和小分子在主体结构的空隙内的捕获导致形成所谓的笼形化合物。在这里，我们调查的可能性，捕获氦或更大的氖客体原子在碱金属氧化物和硫化物结构内的压力。我们在非常低的压力下发现了稳定的氦和含氦化合物。这些结构通过在反萤石结构内掺入氦或氖原子而减少体积来稳定。我们预测NeCs2S在常压下是稳定的。我们的研究提出了一类新的碱金属氧化物和硫化物材料，其中含有惰性气体原子，可能对气体储存有用。
2019-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of titanium-oxide nanoparticles with size and stoichiometry control
采用空心阴极溅射法在Ar-O2气氛中利用高功率脉冲合成了Ti-O纳米粒子。它示出的化学计量和纳米粒子的尺寸可以独立地变化，前者通过控制O2气体流量和后者通过独立的偏置的两个单独的阳极在生长区。纳米粒子的直径在25至75 nm的范围内，并具有不同的Ti-O组合物和晶相，已被合成。
2015-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetic study of the oxide-assisted catalyst-free synthesis of silicon nitride nanowires
报道了在1200-1440 ℃温度范围内，由硅纳米颗粒与N2反应合成Si_3N_4纳米线。氮化条件使得通过颗粒中氧化硅的存在和通过硅在没有催化剂的情况下的活性氧化来促进与氮的反应。结果表明，Si到Si 3 N4的转化率取决于实验中使用的硅颗粒的量，并且通常，对于更大的量，反应减慢。这种趋势是由颗粒堆积造成的，颗粒堆积限制了炉内气氛和内部颗粒周围气氛之间的气体交换。在第一阶段中，局部氧分压在内部颗粒周围增加并局部抑制氮化。如果反应物Si纳米颗粒的量足够小，则避免了这种外在效应，并且可以测量本征氮化动力学。实验表明，本征动力学不依赖于温度。
2008-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Reversible nanopore sealing and in situ iron oxide nanoparticle synthesis on thin silicon nitride membranes
Goeppert LLC（Goeppert公司）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
该研究通过化学反应在硅氮化物纳米孔内原位合成铁氧化物粒子，实现了纳米孔的可逆密封与恢复，为生物传感、等离子体和光子学应用提供了新型纳米粒子-纳米孔芯片技术。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Cation spin and superexchange interaction in oxide materials below and above spin crossover under high pressure
我们推导出简单的规则的符号的超交换相互作用的基础上的超交换相互作用的过渡金属氧化物，是有效的在高压下的自旋交叉以下和以上的多电子计算。在d $^n$配置中的两个阳离子之间的超交换相互作用由与电子-空穴虚激发相关的对d $^{n + 1}$和d $^{n - 1}$配置的不同状态的单独贡献的总和给出。利用这些规则，我们分析了一些氧化物与磁性阳离子的超交换相互作用的符号，从d $^2$到d $^8$的电子配置：铁，钴，铬，镍，铜和锰的氧化物随着压力的增加。最有趣的结果涉及钴和镍的氧化物CoO，Ni $_2$ O $_3$和La $_2$ CoO $_4$，LaNiO $_3$的磁态同构到众所周知的高T $_C$和庞磁阻材料。这些氧化物在高压下具有自旋$\frac{1}{2}$。改变的相互作用从反铁磁低于自旋交叉以上的铁磁自旋交叉的预测与dPDMATHABMW（FeBO $_3$）和dPDMATHABMX（CoO）配置的阳离子的氧化物材料，而与其他d $^n$配置的材料在高压下的自旋交叉不改变超交换相互作用的符号。
2020-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extreme high-pressure distortion phase of Bi2MoO6 in Bi2Mo0.94W0.06O6 at ambient pressure for augmented octahedral rotations and metal-oxide charge transport
铋酸铋（BMO）是Aurivillius家族中最简单的化合物，作为可调谐电容器和传感器有着广泛的应用。本文研究了钨掺杂钼酸铋的结构、光学和催化性能。用Rietveld结构精修方法，利用X射线粉末衍射数据对晶体结构进行了严格的研究。拉曼散射表明，BMO的结构畸变主要是由于MoO 6八面体的刚性旋转。通过紫外-可见光谱研究发现，由于钨的引入，体系的禁带宽度增大，与纯BMO相比，W掺杂BMO表现出了显著的光催化性能。
2019-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Facile synthesis of 2D graphene oxide sheet enveloping ultrafine 1D LiMn2O4 as interconnected framework to enhance cathodic property for Li-ion battery
立方尖晶石型锂锰氧化物（LiMn 2 O 4）作为大规模锂离子电池的正极材料，近年来引起了人们的广泛关注。本文采用水热法和固相反应相结合的方法，制备了直径为10- 50 nm的一维LiMn_2 O_4。为了提高这些纳米棒的阴极性能，开发了一种独特的热处理合成技术，以生长包裹1D LiMn 2 O 4作为互连框架的2D氧化石墨烯片。该纳米复合三维多孔阴极在0.05C倍率下具有130 mAh/g的高比荷容量，在3.5 - 4.3V（相对于Li/Li+）的电位窗口中100次循环后的库仑效率约为98%，具有良好的初始充电容量保持率约为87%，并且即使在100次循环后也具有优异的结构稳定性。锂化和脱锂过程的增强导致性能的改善可能源于2D导电氧化石墨烯片。它允许减少Mn溶解，提高电子传导性，并减少在超细1D LiMn 2 O 4纳米棒的有利形态和结晶度内的Li离子路径扩散，从而产生有前途的阴极纳米复合材料。
2018-08-30 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
Pressure-Dependent Phase Transitions in Hybrid Improper Ferroelectric Ruddlesden-Popper Oxides
近年来，由于某些化学成分表现出所谓的混合不适当铁电性，具有钙钛矿双层的Ruddlesden-Popper氧化物中的温度依赖性相变受到越来越多的关注。然而，目前很少了解这些相变的流体静压力的依赖性。本文介绍了高压粉末同步辐射X射线衍射实验和$ab~initio$计算的结果，双层Ruddlesden-Popper相Ca $_{3}$ Mn $_{2}$ O $_{7}$和Ca $_{3}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$。在这两种化合物中，我们观察到极性$A2_{1}am$和非极性$Acaa$结构之间的一级相变。有趣的是，我们表明，虽然压力的应用最终有利于非极性相-正如通常观察到的适当的铁电体-区域的响应存在的压力实际上起到增加极性模式振幅。其原因可以通过考虑八面体倾斜和旋转对静水压力的不同响应以及它们与极不稳定性的三线性耦合来解开。
2021-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Orthorhombic boron oxide under pressure: in situ study by X-ray diffraction and Raman scattering
在室温下，用同步辐射X射线衍射和喇曼散射原位研究了高压下硼氧化物的正交相PDMATHABMM_2 O_3。已经发现\b{eta} -B2 O3的体积模量为169（3）GPa，这与我们的从头计算很好地一致。在常压下测量了\b{eta} -B_2 O_3的拉曼光谱和红外光谱，将实验观察到的谱带与理论计算的谱带进行了归属，并进行了模式归属。根据Raman位移随压强的变化数据，结合状态方程数据，计算了实验观测到的所有Raman谱带的Grüneisen参数。合成了10 B同位素富集的\b{eta} -B_2O_3，研究了硼同位素取代对Raman光谱的影响。
2016-09-12 cond-mat.mtrl-sci
The Laser-Diode Heated Floating Zone Method for Automated Optimal Synthesis of Refractory Oxides and Alloys
本文对激光二极管加热浮区法合成复杂材料进行了实验研究。我们将简要地介绍块体晶体生长的悬浮加热浮区法，然后深入研究使用激光二极管加热浮区法的最新进展。我们证明了L-FZ的生长大的高质量的单晶样品的n=2 Ruddlesden-Popper同源系列$RE_2SrAl_2O_7$，RE = Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy的物理有趣的属性（如自旋冰），以及不一致熔化填充鳞石英型氧化物$BaCoSiO_4$。最后，我们总结了自动晶体生长的结果和未来的研究方向，这将打开进入以前未研究的材料，如耐火复合氧化物和合金类的合成和表征。
2021-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cs.SY
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
Laser-driven solid-state synthesis of high-entropy oxides
本文提出激光驱动固态合成技术，实现多种晶体结构高熵氧化物的高通量可控制备，并首次合成含20种阳离子的高熵稀土二硅酸盐，赋予其4.3 GHz微波吸收新功能。
2025-04-11 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure cupric oxide: a room-temperature multiferroic
多铁性材料，其中铁电和磁有序共存，是发展的多态存储器器件，允许电写入和非破坏性的磁读出操作的基本兴趣。最大的挑战是制造在室温下工作并具有大铁电极化P的多铁性材料。氧化铜CuO由于其大P ~ 10^{2} μC.m^{-2}而有希望，但不幸的是仅在20 K的温度范围内（从210到230 K）是多铁性的。在这里，使用结合的密度泛函理论和蒙特卡罗计算，我们建立了压力驱动的相竞争诱导的CuO的多铁性相，在20-40 GPa变得稳定在一个域大于300 K，从0到T > 300 K的巨稳定。因此，在高压下，CuO被预测为具有大极化的室温多铁性。
2013-09-01 cond-mat.mtrl-sci
High-Pressure Tuning of Electrical Transport in Freestanding Oxide Films
Anhui Provincial Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices, High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院、安徽省低能量子材料与器件重点实验室）；Science Island Branch of Graduate School, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学研究生院科学岛分部）；School of Microelectronics and Control Engineering, Changzhou University（常州大学微电子与控制工程学院）；Spin-X Institute, School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology（华南理工大学化学与化工学院自旋X研究所）
研究通过增强机械稳定性与纳米压设备集成，实现氧化物薄膜高压电输运测量，发现压力驱动的半导体-绝缘体及绝缘体-金属相变，揭示维度与压力在关联氧化物中的强相互作用。
2026-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Advances in Complex Oxide Quantum Materials Through New Approaches to Molecular Beam Epitaxy
本文综述了新型分子束外延技术在合成具有超导和拓扑电子态等量子现象的复杂氧化物方面的最新进展，重点介绍了其在4d和5d氧化物薄膜及异质结构合成中的突破，并展望了其在制备超高质量氧化物量子材料中的应用前景。
2023-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Nitrogen oxides under pressure stability, ionization, polymerization, and superconductivity
氮氧化物是一种典型的分子化合物，具有广泛的工业应用。氮和氧也是宇宙中最丰富的元素之一。通过从头算演化模拟，我们探索了在0 K和高达500 GPa的N-O系统。结果表明，在7 GPa和64 GPa压力下，NO2分子发生两次相变，在91 GPa压力下，NO2分子发生分解。所有的NO+NO3-结构被发现是亚稳态在T=0 K，所以实验报告的离子NO+NO3-是亚稳态或稳定的温度。随着压力的增加，N2 O 5在51 GPa下从P-1结构转变为C2/c结构。NO在198 GPa时达到热力学稳定。该聚合物相是超导的（Tc = 2.0K），并且含有-N-N-骨架。
2015-06-28 cond-mat.mtrl-sci
CO oxidation on Pd(100) at technologically relevant pressure conditions: A first-principles kinetic Monte Carlo study
近年来，氧化物的形成对过渡金属多相氧化催化活性的影响引起了热烈的讨论。在更贵的过渡金属（如Pd、Pt或Ag）上，常见的本体氧化物的低稳定性主要表明亚纳米薄氧化物膜（所谓的表面氧化物）作为潜在的候选物，其可以在代表技术氧化催化的气相条件下稳定。我们解决了这个问题的Pd（100）模型催化剂表面的第一性原理动力学蒙特卡罗（kMC）模拟，评估稳定的表征（sqrt{5} x sqrt{5}）R27表面氧化物在稳态CO氧化。我们的研究结果表明，在环境压力条件下，表面氧化物是稳定的表面CO：O2分压比附近的催化最相关的化学计量进料（p（CO）：p（O2）= 2：1）。精确的值敏感地取决于温度，使得局部压力和温度波动都可能在环境化学计量条件下的稳态操作期间引起氧化物相的连续形成和分解。
2008-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Optimization of gadolinium oxide growth deposited on Si by high pressure sputtering
本研究通过高压溅射法在硅上沉积高k氧化钆薄膜，调控沉积条件并制备MIS器件，表征证实获得多晶化学计量比Gd₂O₃，且高压沉积的介质层MIS平带电压偏移更小，可为微电子器件介质层优化提供参考。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Large scale synthesis of 2D graphene oxide by mechanical milling of 3D carbon nanoparticles in air
针对氧化石墨烯大规模合成难题，提出在空气中球磨碳烟中碳纳米颗粒的低成本方法，并揭示研磨时间对层厚、结构有序性、氧化程度及GO含量的影响。
2023-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Novel chemistry of lithium oxides and superconducting low-pressure LiO4
我们研究了Li-O化合物的稳定性作为压力的函数，考虑到锂离子电池的应用和基本的化学兴趣。采用从头算进化算法，预测了新型化合物LiO 4、Li 5 O3和Li 6 O在压力下的稳定性.在6 GPa的压力下形成的LiO 4可以被看作是从两个Li原子接受两个电子的ε-O 8。该相是超导的，在10 GPa下Tc高达12.2 K。这是值得注意的，因为元素氧在高得多的压力（96 GPa）下变成超导体，并且具有低得多的Tc（<0.6 K），并且表明与其他元素的化学合金化不仅具有降低金属化压力的潜力，而且还具有增加Tc的潜力。由于ε-O 8被称为红氧，所以LiO 4可以被鉴定为“锂红氧化物”，并且不同于超氧化物。此外，Li 5 O 3在高于70 GPa的压力下是稳定的，并且可以表示为混合结构4 Li 2 O { \cdot } Li 2 O 2，并且亚氧化物Li 6 O在高于62 GPa时是稳定的。
2016-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Effects of hydrostatic pressure on the magnetic susceptibility of ruthenium oxide Sr3Ru2O7: Evidence for pressure-enhanced antiferromagnetic instability
本文用SQUID磁强计研究了氦静压下双层钙钛矿结构Sr3Ru2O7的面内和面外磁化强度随温度和磁场的变化规律。已经发现，顺磁磁化率的异常增强的低温值随着压力的增加而系统地减小。该效应伴随着磁化率的显著峰值的温度Tmax的增加。因此，在静水压力下的磁化强度测量表明，晶格收缩的Sr3Ru2O7的结构促进反铁磁性，而不是铁磁性，与以前的信念相反。这种效应可以用超交换路径的缩短驱动的双层间反铁磁自旋耦合的增强和由于带展宽效应引起的竞争巡游铁磁相关的抑制来解释。
2003-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Reaction front occurrence on imperfection profiles during oxygen chemical diffusion in oxides. I. Thermodynamic background
从理论上研究了氧在氧化物晶体中的扩散对金属掺杂离子的状态和热平衡下的导电类型的影响。氧空位形成作为一个浅，双电子供体被假定为导致晶体暴露于低环境氧压力。它示出，从n-到p-型在氧分压Pi的临界转变，并在电离状态的金属掺杂剂在氧分压PM，通常是不同时的，并取决于不同的反应常数。实验研究的不同物种浓度在热力学平衡作为压力和温度的函数，应允许评估各种可逆反应常数控制的过程。在第二部分配套文件中，详细考虑了动力学（扩散）特性。
2018-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Sr flux stability against oxidation in oxide-MBE environment: flux, geometry, and pressure dependence
当源材料在复合氧化物分子束外延（MBE）环境中具有显著不同的氧亲和力时，维持多个源元素的稳定通量是一项具有挑战性的任务。考虑到Sr是各种复合氧化物中最易氧化和应用最广泛的元素之一，我们以Sr为探针，研究了在许多不同条件下的熔剂稳定性问题。对于较高的通量、扩展的端口几何形状和未熔化的源形状，源氧化较少。扩展端口几何形状还消除了在标准端口中观察到的打开源快门后的通量瞬变。我们还发现，源极氧化更容易发生在坩埚壁比在源极材料的表面。原子氧，尽管其更强的氧化效果，并没有作出任何区别，在源氧化相比，分子氧在这种几何形状。研究结果对解决氧化物分子束外延系统中源极氧化问题具有指导意义。
2011-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Controlled synthesis of the antiperovskite oxide superconductor Sr$_{3-x}$SnO
已知多种钙钛矿氧化物超导体，包括一些最突出的高温和非常规超导体。然而，最近首次报道了氧化态反转材料类，反钙钛矿氧化物中的超导性。在这种超导体Sr $_{3-x}$ SnO中，实现了非常规离子态Sn $^{4-}$，并讨论了由于能带反转引起的可能的非常规超导电性。在这里，我们讨论了一种改进的简易合成方法，使之有可能控制锶$_{3-x}$ SnO中的锶不足。此外，还提出了一种在熔点以上合成Sr $_{3}$ SnO的方法。我们研究了超导体$_{3-x}$ SnO（$T_{\mathrm{c}}$ ~ 5 K）和Sr $_{3}$ SnO（0.15 K以下无超导转变）的磁化强度和电阻率随温度的变化。此外，我们揭示了锶原料纯度对超导性的显着影响，并实现了40%的超导体积分数（~100%）相比，迄今为止报道的最高值增加。利用粉末X射线衍射和能量色散X射线光谱的更详细的表征表明，一个次要的立方相，以前建议是一个Sr $_{3-x}$ SnO，是SrO。本文报道的改进的表征和控制合成，使详细的调查超导性质及其对锶$_{3-x}$ SnO中的锶缺乏的依赖性。
2017-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optimization of scandium oxide growth by high pressure sputtering on silicon
本研究验证高压溅射在硅上沉积氧化钪的可行性，通过调控压强与功率优化薄膜及界面性能，发现高压可降低界面缺陷、抑制界面氧化层生成并实现厚度精准控制。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis and Characterization of Copper Doped Zinc Oxide Thin Films for CO Gas Sensing
本工作的目的是制备掺铜氧化锌（CZO）薄膜，并通过改变醋酸锌的摩尔浓度从0.5 M到1.0 M，一水醋酸铜的浓度从1%到5%以及退火温度从200 C到300 C来优化工艺参数，以测量CZO薄膜对CO（一氧化碳）气体的灵敏度。CO气体的浓度保持在5ppm，并且使用250 ° C的操作温度进行感测。灵敏度分析表明，0.75摩尔浓度，3%的铜浓度和300 ℃退火温度的参数组合，表面粗糙度为3.90 nm，晶粒尺寸为256 nm的最高等级。TEM图像显示晶粒尺寸为5nm。方差分析表明，退火温度对灵敏度的影响为69.06%。
2018-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis of Homogeneous Manganese-Doped Titanium Oxide Nanotubes from Titanate Precursors
我们报道了一种新的合成方法，可以在很宽的浓度范围内均匀地掺杂锰元素钛白纳米管。以水热法制备的涡旋型三钛酸盐（H2 Ti 3 O 7）纳米管为前驱体，研究了纳米管的结构和性能。通过离子交换法引入Mn ~（2+），得到Mn（x）H（2-x）Ti（3）O（7）。在随后的热处理中，它们转变为Mn（y）Ti（1-y）O（2），其中y=x/（3+x）。利用电子自旋共振（ESR）技术研究了Mn ~（2+）离子在前驱体和最终产物中的存在状态和局部环境。结果发现，Mn 2+离子占据两个位置：第一个具有几乎完美的立方对称性，而另一个是在一个强烈扭曲的八面体网站。两个Mn ~（2+）位置的比例与掺杂水平无关，在Mn（x）H（2-x）Ti（3）O（7）中为15：85，在Mn（y）Ti（1-y）O（2）中为5：95。SQUID磁强计没有显示在均匀Mn 2+掺杂的纳米管的长程磁序。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Reaction front occurrence on imperfection profiles during oxygen chemical diffusion in oxides. II. Kinetic analysis
从理论上研究了动态变化下氧在氧化物晶体中的扩散对金属掺杂离子状态和导电类型的影响。热平衡下的缓慢变化在第一部分的配套文件中提供。氧空位形成作为一个浅，双电子供体，被认为是由于晶体暴露于低环境氧压力。在氧分压Pi下从n型到p型的临界转变以及在氧分压PM下金属掺杂剂的电离状态下的临界转变通常不是同时的，并且取决于不同的反应常数。排除所有参与物种的双极扩散，它表明，氧空位扩散表现出明确的特征，在特定区域的空位浓度相关的上述临界压力。特别地，氧化学扩散率在Pi和PM之间实际上是恒定的，并且对于压力P << Pi，PM和P >> P，PM急剧增加。在后两个区域的特定条件下，会出现突出的反应前沿。
2018-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Zinc Oxide-Based Piezoelectric Pressure Sensor
报道了氧化锌（ZnO）在可与微机电系统（MEMS）集成的压力传感器中的应用。ZnO是一种具有宽禁带和压电效应的半导体材料，是近年来受到广泛关注的材料之一。ZnO的晶体生长机制更简单，因此ZnO基传感器的成本更低。基于ZnO敏感元件的不同类型的压力传感器也已被探索。利用COMSOL有限元软件对圆形ZnO薄膜压电传感器进行了数值模拟。改变施加在薄膜表面的压力，用边界探针研究薄膜中心的位移场和电压。压力引起的位移场和电压随ZnO层上压力的增加而线性变化。Also.本文中所使用的方法被应用于不同的压电材料，例如钛酸钡（BaTiO 3）、聚偏氟乙烯（PVDF）和砷化镓（GaAs），这些材料由其他小组研究，并且得到了类似的结论。这些模拟可用于压电传感器的设计和优化的灵敏度和性能的材料中使用的压力传感器的应用。
2021-10-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
In-situ Synthesis of Bismuth/Reduced Graphene Oxide Nanocomposites as High Capacity Anode Materials for Mg-ion Battery
本文中，在氮气气氛下通过溶剂热方法进行铋和氧化石墨烯的原位还原，并且将所得的RGO上的Bi纳米复合材料用作Mg离子电池的阳极材料。60%Bi：40%RGO的纳米复合材料是一种有益的阳极材料，在第1次和第50次循环中，在39 mA/g的比电流下，放电容量分别高达413和372 mAh/g。此外，它显示出高倍率性能，在53、100、200、500和700 mA/g的比电流下，放电容量分别为381、372、354、295和238 mAh/g。纳米复合材料更好的电化学性能是由于电子电导率的改善和电化学循环过程中体积变化的显着减少。这项研究表明，铋（Bi）在还原氧化石墨烯（RGO）纳米复合材料作为一个有前途的高容量阳极镁离子电池具有更长的寿命周期和高倍率性能。
2020-04-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis, structural and photo physical properties of perovskite oxide (KNbO3)1-X+(La2NiMnO6)X for photovoltaic application
钙钛矿氧化物（KNbO_3）_（1-x）+（La_2NiMnO_6）_x（x=0，0.1，0.2，0.3）的固溶体具有不同的带隙（1.33- 3.6eV），是一种很有前途的光伏吸收体。利用X射线衍射（随后进行Rietveld精修）和拉曼实验对所制备的样品进行结构表征。随着固溶体中单斜相La 2NiMnO 6掺杂量的增加，基质KNbO 3的晶体结构由正交向立方对称转变。与纯KNbO 3相比，在固溶体中也观察到颗粒尺寸的大的减小。发现合成的固溶体x=0.1的带隙（~ 1.33eV）非常接近Shockley-Queisser带隙值1.34eV，这表明在这种材料中有希望的光伏可能性。光致发光（PL）发射光谱显示了较强的PL猝灭的固溶体相比，KNbO 3。整体结构和光学研究表明，在KNbO 3/La 2NiMnO 6固溶体的光伏的可能性。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Data-Driven Design-Test-Make-Analyze Paradigm for Inorganic Crystals: Ultrafast Synthesis of Ternary Oxides
提出一个集成可合成性、氧化态概率和反应路径计算的数据驱动框架，成功超快合成ZnVO3和YMoO3-x，验证了无机材料设计-测试-合成-分析范式的可行性。
2025-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Laser ablation synthesis of zinc oxide clusters: a new family of fullerenes?
用准分子ArF激光轰击ZnO靶，在气相中合成了不同化学计量比的带正电的ZnO团簇ZnnOm（n = 16，m <= n），并利用飞行时间质谱对其进行了研究.取决于烧蚀条件，富含金属或化学计量的簇在质谱中占主导地位。当被辐照的靶表面相当新鲜时，最丰富的簇是富含Zn（n+1）On和Zn（n+3）On的金属簇。通过蚀刻烧蚀表面观察到化学计量团簇。在（ZnO）n团簇的质谱图中n = 9，11和15处的幻数表明团簇具有与富勒烯相关的空心球状结构。在n = 13的本地丰度最小值提供了一个额外的证据，在烧蚀羽的富勒烯类（ZnO）n簇的存在。
2003-11-24 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
