姜红玉:金属玻璃低温弛豫和光学应用论文

姜红玉:金属玻璃低温弛豫和光学应用论文

本文主要研究内容

作者姜红玉(2019)在《金属玻璃低温弛豫和光学应用》一文中研究指出:在机理方面,由于处在非平衡态,非晶态物质总是向低能态弛豫,故弛豫行为是理解非晶态物质中各种物理现象的关键。金属玻璃的结构简单,没有侧链和基团等,只由原子无序堆积而成。因此,金属玻璃是研究非晶态的理想模型。在玻璃转变温度附近,金属玻璃中的弛豫模式发生劈裂,分别为α和β弛豫。β弛豫是一系列原子的协同作用,在远低于玻璃转变温度下依然存在。大量研究表明,β弛豫与形变,塑性和扩散等都有关系。金属玻璃经过热处理,其中的β弛豫会减弱,此时样品的塑性大大降低。但是β弛豫的起源并不清楚,这在很大程度上阻碍了我们对非晶态中基本物理问题的理解。本文第三章从整体的弛豫图像出发,对低温弛豫模式进行了研究,初步给出了从接近常数损失(NCL)到β弛豫发生的物理图像。在应用方面,与传统金属相比,块体金属玻璃硬度更大,强度更高,同时具有良好的抗腐蚀性和耐磨性。另一方面,金属玻璃在过冷液相区粘度小,易于加工成型。这些优异的性能使得,未来在某些领域金属玻璃取代传统金属材料成为可能。目前金属玻璃在高频变压器等方面已经得到了广泛使用,但缺乏室温拉伸塑性是大块金属玻璃应用的瓶颈。在微纳米尺度上,金属玻璃可以克服这个问题而且能够被大批量和精准加工。因此,低维度的金属玻璃,包括微纳米结构的金属玻璃和金属玻璃薄膜,引起了大家的广泛关注。低维度金属玻璃在许多方面都具有应用潜能,比如医学,光学,传感器和催化等。本文中第四章对表面具有微纳米结构的金属玻璃薄膜在表面拉曼增强方面的应用做出了一些探索。下面是对两个方面工作的简单介绍:弛豫谱中的NCL出现在β弛豫之前,是玻璃材料形成的一个重要动力学现象。但由于NCL没有特征时间,机理尚不清楚,很难研究。本文从金属玻璃的动态力学测量和准静态拉伸实验出发,定义了一个特征温度点,并研究了NCL终止到β弛豫开始的过渡过程。结果表明,这个特征温度的激活能明显低于β弛豫。我们的结果也展现了NCL随着退火发生的变化,以及给出一个关于NCL如何消失和演化成β和α弛豫粗略的物理图像。NCL涉及的是流动单元中高度局域化的原子运动。这些流变单元存在于整个金属玻璃中,而且是孤立、随机和可逆的。当温度进一步升高,流变单元中的原子从中逃离并开始发生协同运动,这时可逆转的β弛豫发生。表面增强拉曼光谱(SERS)技术在检测表面上分析物方面具有超高灵敏度,甚至能到单原子尺度。然而,表面具有纳米粒子或阵列的货币金属等SERS材料的制备往往涉及多个复杂的步骤,而且成本高、污染大,这极大地限制了SERS的应用。本文报道了一种利用气相沉积技术简单复制蝴蝶翅膀表面复杂微纳米结构的方法。这种结构被发现有SERS效应,效果可以与结构相似的纯银相媲美。而且这种金属玻璃薄膜具有超亲水性和自清洁性能。金属玻璃薄膜的SERS效应是由于其固有的纳米尺度结构不均匀性,这能为局域电磁场的放大和拉曼散射增强提供了大量的热点。我们的研究表明,金属玻璃薄膜可以作为一种低成本、耐久性的新型SERS材料,这也很好地延伸了金属玻璃的功能应用。

Abstract

zai ji li fang mian ,you yu chu zai fei ping heng tai ,fei jing tai wu zhi zong shi xiang di neng tai chi yu ,gu chi yu hang wei shi li jie fei jing tai wu zhi zhong ge chong wu li xian xiang de guan jian 。jin shu bo li de jie gou jian chan ,mei you ce lian he ji tuan deng ,zhi you yuan zi mo xu dui ji er cheng 。yin ci ,jin shu bo li shi yan jiu fei jing tai de li xiang mo xing 。zai bo li zhuai bian wen du fu jin ,jin shu bo li zhong de chi yu mo shi fa sheng pi lie ,fen bie wei αhe βchi yu 。βchi yu shi yi ji lie yuan zi de xie tong zuo yong ,zai yuan di yu bo li zhuai bian wen du xia yi ran cun zai 。da liang yan jiu biao ming ,βchi yu yu xing bian ,su xing he kuo san deng dou you guan ji 。jin shu bo li jing guo re chu li ,ji zhong de βchi yu hui jian ruo ,ci shi yang pin de su xing da da jiang di 。dan shi βchi yu de qi yuan bing bu qing chu ,zhe zai hen da cheng du shang zu ai le wo men dui fei jing tai zhong ji ben wu li wen ti de li jie 。ben wen di san zhang cong zheng ti de chi yu tu xiang chu fa ,dui di wen chi yu mo shi jin hang le yan jiu ,chu bu gei chu le cong jie jin chang shu sun shi (NCL)dao βchi yu fa sheng de wu li tu xiang 。zai ying yong fang mian ,yu chuan tong jin shu xiang bi ,kuai ti jin shu bo li ying du geng da ,jiang du geng gao ,tong shi ju you liang hao de kang fu shi xing he nai mo xing 。ling yi fang mian ,jin shu bo li zai guo leng ye xiang ou nian du xiao ,yi yu jia gong cheng xing 。zhe xie you yi de xing neng shi de ,wei lai zai mou xie ling yu jin shu bo li qu dai chuan tong jin shu cai liao cheng wei ke neng 。mu qian jin shu bo li zai gao pin bian ya qi deng fang mian yi jing de dao le an fan shi yong ,dan que fa shi wen la shen su xing shi da kuai jin shu bo li ying yong de ping geng 。zai wei na mi che du shang ,jin shu bo li ke yi ke fu zhe ge wen ti er ju neng gou bei da pi liang he jing zhun jia gong 。yin ci ,di wei du de jin shu bo li ,bao gua wei na mi jie gou de jin shu bo li he jin shu bo li bao mo ,yin qi le da jia de an fan guan zhu 。di wei du jin shu bo li zai hu duo fang mian dou ju you ying yong qian neng ,bi ru yi xue ,guang xue ,chuan gan qi he cui hua deng 。ben wen zhong di si zhang dui biao mian ju you wei na mi jie gou de jin shu bo li bao mo zai biao mian la man zeng jiang fang mian de ying yong zuo chu le yi xie tan suo 。xia mian shi dui liang ge fang mian gong zuo de jian chan jie shao :chi yu pu zhong de NCLchu xian zai βchi yu zhi qian ,shi bo li cai liao xing cheng de yi ge chong yao dong li xue xian xiang 。dan you yu NCLmei you te zheng shi jian ,ji li shang bu qing chu ,hen nan yan jiu 。ben wen cong jin shu bo li de dong tai li xue ce liang he zhun jing tai la shen shi yan chu fa ,ding yi le yi ge te zheng wen du dian ,bing yan jiu le NCLzhong zhi dao βchi yu kai shi de guo du guo cheng 。jie guo biao ming ,zhe ge te zheng wen du de ji huo neng ming xian di yu βchi yu 。wo men de jie guo ye zhan xian le NCLsui zhao tui huo fa sheng de bian hua ,yi ji gei chu yi ge guan yu NCLru he xiao shi he yan hua cheng βhe αchi yu cu lve de wu li tu xiang 。NCLshe ji de shi liu dong chan yuan zhong gao du ju yu hua de yuan zi yun dong 。zhe xie liu bian chan yuan cun zai yu zheng ge jin shu bo li zhong ,er ju shi gu li 、sui ji he ke ni de 。dang wen du jin yi bu sheng gao ,liu bian chan yuan zhong de yuan zi cong zhong tao li bing kai shi fa sheng xie tong yun dong ,zhe shi ke ni zhuai de βchi yu fa sheng 。biao mian zeng jiang la man guang pu (SERS)ji shu zai jian ce biao mian shang fen xi wu fang mian ju you chao gao ling min du ,shen zhi neng dao chan yuan zi che du 。ran er ,biao mian ju you na mi li zi huo zhen lie de huo bi jin shu deng SERScai liao de zhi bei wang wang she ji duo ge fu za de bu zhou ,er ju cheng ben gao 、wu ran da ,zhe ji da de xian zhi le SERSde ying yong 。ben wen bao dao le yi chong li yong qi xiang chen ji ji shu jian chan fu zhi hu die chi bang biao mian fu za wei na mi jie gou de fang fa 。zhe chong jie gou bei fa xian you SERSxiao ying ,xiao guo ke yi yu jie gou xiang shi de chun yin xiang pi mei 。er ju zhe chong jin shu bo li bao mo ju you chao qin shui xing he zi qing jie xing neng 。jin shu bo li bao mo de SERSxiao ying shi you yu ji gu you de na mi che du jie gou bu jun yun xing ,zhe neng wei ju yu dian ci chang de fang da he la man san she zeng jiang di gong le da liang de re dian 。wo men de yan jiu biao ming ,jin shu bo li bao mo ke yi zuo wei yi chong di cheng ben 、nai jiu xing de xin xing SERScai liao ,zhe ye hen hao de yan shen le jin shu bo li de gong neng ying yong 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院物理研究所)的姜红玉,发表于刊物中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文,是一篇关于金属玻璃论文,弛豫论文,表面拉曼增强论文,薄膜论文,中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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