在实验上,我们发展了一系列基于液体环境中激光融蚀的亚稳纳米晶合成与纳米结构组装新方法,并采用这些新手段制备出一系列新型半导体纳米结构,这些工作为发展新的微-纳光电器件提供了必要的材料基础。同时,我们还观测到大量的纳米尺度下材料生长的新物理,新化学和新材料现象,它们极大的丰富了我们关于纳米尺度下材料生长的科学知识。此外,我们提出将互不相溶体系的排斥力作为热力学驱动力来组装纳米结构的思想,在非晶碳表面制备出多种多样的ZnO纳米结构。在理论上,我们建立了基于Gibbs自由能的纳米尺度下材料(纳米结构和量子结构)生长的热力学理论,这些理论工具不仅可以用来理解纳米尺度下材料生长的基本物理过程,而且可以用来对所生长的纳米材料进行理论上的设计。我们还建立了基于纳米热力学理论和连续介质力学理论的纳米材料与纳米结构表面与界面能的热力学理论,并且应用所发展的理论预言了一系列由纳米材料表面与界面所诱导的尺度效应,其中部分理论预言已得到实验验证。
英文主题词Nanomaterials and nanostructures,metastable phase,thermodynamics