1. 研究目的与意义
目前实现微纳螺旋可控性最好的生长方法为自卷曲法。该方法在1999年由prinz等人提出,他们结合自上而下和自下而上手段发明了一种新的技术来制备三维结构,他们成功制备出iii-v化合物半导体纳米管和纳米螺旋制备sige/si,sige/si/cr以及si/cr三维微纳结构,需要用到半导体薄膜外延生长、金属层电子束蒸发、光刻、反应离子刻蚀、选择化学腐蚀以及干燥等技术。
螺旋角小于45度的密排螺旋已经在sige/si和sige/si/cr材料中得到实现。这是由于边缘效应的存在,即纳米带边缘释放初应力产生了一个额外力矩,减小纳米带宽度将增强这种效应影响卷曲过程,克服由于宽纳米带的体效应而带来的几何结构约束。
cosserat曲线这一概念首先在1909年由e.和f.cosserat[1]提出,他们用三个方向矢量来定义一条曲线,并用四个矢量场来表示该曲线,即cosserat曲线。whitman和desilva不仅将cohen的工作发展到动力学情况,建立起一套完整的cosserat曲线理论,而且将该理论应用于弹性细杆的研究,从而形成弹性细杆三维非线性平衡理论,即弹性细杆的cosserat曲线理论。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:
微纳材料是近期科研前沿,纳米螺旋结构是该方向的热点。本课题目的在借助于考虑了拉伸和剪切形变的cosserat曲线、自卷曲多层三维纳米螺旋结构的轴向负载实验结果、弹簧屈曲理论,研究轴向负载下sige/si/cr纳米螺旋的机械稳定性及线性弹性性,促进对该材料的了解与应用。
1、查阅有关纳米材料的文献,了解纳米材料的各种类型及其特性;
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
1、根据研究课题、研究主要目的,通过各种渠道查阅相关文献,提取有效资料,了解纳米材料、纳米螺旋。
2、在此基础上运用已有数学及物理模型进一步对研究对象进行定量分析,获得科学的研究结果。
4. 参考文献
1c.m.blanca,r.c.gutierrez,andz.b.domingo,mol.cryst.liq.cryst.sci.technol.,sect.a2001,368,255.
2g.wilson,c.-j.chen,p.gooding,andj.e.ford,ieeephotonicstechnol.lett.2006,18,1660.
3o.cip,f.petru,j.lazar,andz.buchta,phys.scr.2005,118,45.
5. 计划与进度安排
1.第七学期1418周:学生网上选题,视学生选题情况作适当调整。选题结束,指导老师向学生下达任务,学生根据要求收集资料。
2.1920周:指导教师完成毕业论文任务书的填写。
3.第八学期1周2022年3月2日-3月6日:毕业论文工作动员,组织指导老师和青年教师进行交流、培训。
