图书介绍
纳米科学与技术 自驱动系统中的纳米发电机PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载
- 王中林著；王中林，秦勇，胡又凡译 著
- 出版社： 北京：科学出版社
- ISBN：9787030343970
- 出版时间：2012
- 标注页数：165页
- 文件大小：38MB
- 文件页数：177页
- 主题词：纳米技术－应用－发电机
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 纳米器件的电源1
1.2 自驱动传感器网络和系统2
1.3 机械能的收集5
1.4 纳米发电机6
参考文献7
第2章 纳米发电机的基础材料8
2.1 氧化锌的晶体结构8
2.2 气-固-固法生长纳米线／纳米带10
2.3 气-液-固方法生长纳米线阵列11
2.4 脉冲激光沉积法制备纳米线阵列13
2.5 化学法生长纳米线阵列14
2.5.1 基本方法14
2.5.2 垂直曲线纳米线阵列的图案化生长18
2.5.3 柔性基底上氧化锌纳米线的生长19
2.5.4 超细纤维上生长氧化锌纳米线阵列20
2.5.5 水平一致取向纳米线阵列的图案化生长21
2.6 激光图案化法生长晶圆级规模的纳米线阵列22
2.7 织构化氧化锌薄膜24
参考文献25
第3章 压电和压电势27
3.1 控制方程27
3.2 前三阶微扰理论28
3.3 垂直纳米线的解析解30
3.4 横向弯曲纳米线的压电势32
3.5 横向弯曲纳米线的压电势测量33
3.6 轴向应变纳米线的压电势34
3.7 掺杂半导体纳米线的平衡电势38
3.7.1 理论框架38
3.7.2 考虑掺杂情况下压电势的计算39
3.7.3 掺杂浓度的影响43
3.7.4 载流子类型的影响47
参考文献48
第4章 纳米发电机的工作原理49
4.1 垂直一致取向纳米线构成的纳米发电机49
4.1.1 压电纳米发电机的概念49
4.1.2 电极-纳米线界面处的肖特基势垒50
4.1.3 电荷的产生和输出过程52
4.1.4 n型材料纳米发电机的原理55
4.2 p型材料纳米发电机57
4.2.1 输出信号的性质57
4.2.2 p型和n型纳米线的检验标准59
4.3 基于其他纤锌矿结构纳米线的纳米发电机61
4.4 基于横向固定纳米线的纳米发电机62
4.4.1 基本设计63
4.4.2 输出测量63
4.4.3 纳米发电机的原理68
4.4.4 线性连接70
4.4.5 能量转换效率70
4.4.6 收集生物机械能72
参考文献75
第5章 纳米发电机输出信号的表征76
5.1 输出电流76
5.2 输出电压78
5.3 总结80
参考文献80
第6章 基于垂直纳米线阵列的高输出纳米发电机81
6.1 超声驱动纳米发电机81
6.1.1 为何采用锯齿形电极？81
6.1.2 工作机理82
6.1.3 纳米发电机在50kHz超声波作用下的输出83
6.2 集成的纳米尖-纳米线相向排列方法84
6.2.1 制备方法84
6.2.2 工作机理86
6.2.3 提高性能88
6.3 端部稳固连接的集成化纳米发电机90
6.3.1 结构设计91
6.3.2 工作原理91
6.3.3 增强的输出信号93
6.3.4 自驱动纳米传感器94
参考文献95
第7章 基于横向纳米线阵列的高输出纳米发电机96
7.1 横向集成纳米发电机96
7.1.1 器件制备97
7.1.2 输出测量99
7.2 柔性高输出纳米发电机101
7.2.1 原理和制备101
7.2.2 输出测量103
7.2.3 发电量的存储105
7.3 驱动一个发光二极管106
参考文献107
第8章 基于非接触纳米线的高输出纳米发电机108
8.1 基本设计108
8.2 工作机理109
8.3 常规输出112
8.4 利用纳米发电机来驱动传统电子器件113
8.5 小结116
参考文献116
第9章 基于纤维的纳米发电机117
9.1 微纤维-纳米线复合结构117
9.1.1 结构制备117
9.1.2 纤维纳米发电机的制备119
9.1.3 工作机理121
9.1.4 输出测量121
9.1.5 性能提高124
9.1.6 小结124
9.2 压力驱动的柔性纤维纳米发电机125
9.2.1 纤维上径向织构氧化锌薄膜的生长125
9.2.2 纤维纳米发电机的工作原理127
9.2.3 空气压力驱动的纤维纳米发电机127
9.2.4 呼吸驱动的纳米发电机／传感器129
9.2.5 作为压力传感器的手腕脉搏驱动纳米发电机129
9.2.6 小结131
参考文献132
第10章 收集多种类型能量的复合电池133
10.1 收集太阳能和机械能的复合电池133
10.1.1 结构设计134
10.1.2 工作机理135
10.1.3 输出表征136
10.2 同时收集生物机械能和生物化学能的复合电池139
10.2.1 基于PVDF纳米发电机140
10.2.2 利用生物燃料电池来收集生物化学能142
10.2.3 复合型生物化学和生物机械纳米发电机143
10.2.4 利用复合型电池来驱动一个纳米传感器145
参考文献146
第11章 自供能传感器与系统147
11.1 自驱动系统的原理147
11.2 纳米发电机的设计149
11.3 使用超级电容器进行电荷存储151
11.4 自驱动光传感器与系统152
11.5 自驱动环境传感系统155
参考文献157
附录 王中林教授研究组2006～2011年间在纳米发电机和压电电子学领域发表的期刊论文158