此論文首先綜述了化學(xué)邏輯計算,尤其是可視化化學(xué)邏輯計算的研究現(xiàn)狀�；诠璨牧系牟紶栠壿嬤\(yùn)算為計算機(jī)的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。最近,化學(xué)邏輯運(yùn)算能夠在分子層面上的信息存儲,使其發(fā)展成為制造微型計算機(jī)的基礎(chǔ)。此外,這類邏輯運(yùn)算涉及到一系列的物理化學(xué)反應(yīng),在化學(xué)合成、生物傳感以及疾病診斷和治療等方面具有良好的應(yīng)用潛力。目前,貴金屬納米金、納米銀和納米鉑材料因其極高的摩爾吸光系數(shù)和穩(wěn)定性,已用于結(jié)合特定的修飾物,設(shè)計多種基礎(chǔ)可視化邏輯門和高級邏輯回路。然而,對于其他的新型等離子體材料如納米氧化鉬的研究較少。本論文通過研磨-超聲波輔助液相剝離的方法制備了單層納米三氧化鉬(MoO₃)薄片,通過一系列還原劑的引入將納米氧化鉬轉(zhuǎn)換成具有局域表面等離子效應(yīng)(LSPR)的等離子體納米氧化鉬(MoO_3-x)。研究了二者的晶型、微觀形貌、化學(xué)組成以及LSPR調(diào)控條件。將其用于開發(fā)一系列可視化化學(xué)邏輯計算,包括可視化單輸出邏輯門、雙輸出邏輯對、信號選擇器、智能投票體系和負(fù)反饋邏輯回路。主要研究內(nèi)容如下:1、開發(fā)了研磨-超聲波輔助液相剝離的方法制備納米MoO_3<...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 化學(xué)邏輯門概述
        1.2.1 化學(xué)邏輯門的基本概念
        1.2.2 可視化化學(xué)邏輯門
        1.2.3 可視化化學(xué)邏輯門的應(yīng)用
    1.3 傳統(tǒng)等離子納米材料簡介
    1.4 氧化鉬納米材料概述
        1.4.1 氧空位摻雜
        1.4.2 氫摻雜
        1.4.3 異價原子摻雜
    1.5 本研究課題的提出
        1.5.1 課題的研究意義及內(nèi)容
        1.5.2 本論文的創(chuàng)新點
2 基于納米氧化鉬的可視化邏輯計算
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 化學(xué)品和設(shè)備
        2.2.2 MoO₃ 納米片的制備
        2.2.3 等離子體MoO_3-x納米點的制備
        2.2.4 基于MoO₃納米片的AND邏輯門的構(gòu)建過程
        2.2.5 基于MoO₃納米片的OR邏輯門的構(gòu)建過程
        2.2.6 基于MoO₃納米片的XOR邏輯門的構(gòu)建過程
        2.2.7 基于MoO₃納米片的INH邏輯門的構(gòu)建過程
        2.2.8 基于MoO₃納米片的1:2 信號分離器的構(gòu)建過程
        2.2.9 基于等離子MoO_3-x納米點的NOR邏輯門的構(gòu)建過程
        2.2.10 基于等離子MoO_3-x納米點的NAND邏輯門的構(gòu)建過程
        2.2.11 基于等離子MoO_3-x納米點的XNOR邏輯門的構(gòu)建過程
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 MoO₃ 納米片和等離子MoO_3-x納米點的表征
        2.3.2 MoO₃ 納米片在還原劑作用下的LSPR性質(zhì)調(diào)控
        2.3.3 基于MoO₃納米片的可視化OR邏輯門的構(gòu)建結(jié)果
        2.3.4 基于MoO₃納米片的可視化AND邏輯門的構(gòu)建結(jié)果
        2.3.5 基于MoO₃納米片的可視化XOR邏輯門的構(gòu)建結(jié)果
        2.3.6 基于MoO₃納米片的可視化INH邏輯門的構(gòu)建結(jié)果
        2.3.7 MoO_3-x納米點在氧化劑作用下的LSPR性質(zhì)調(diào)控
        2.3.8 基于MoO_3-x納米點的可視化NOR邏輯門的構(gòu)建結(jié)果
        2.3.9 基于MoO_3-x納米點的可視化XNOR邏輯門的構(gòu)建結(jié)果
        2.3.10 基于MoO_3-x納米點的可視化NAND邏輯門的構(gòu)建結(jié)果
        2.3.11 1:2 信號選擇器
    2.4 本章小結(jié)
3 基于等離子氧化鉬納米材料和3,3'-二氨基聯(lián)苯胺的通用可視化邏輯對和邏輯電路
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑和儀器
        3.2.2 可視化相反邏輯操作系統(tǒng)的構(gòu)建步驟
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 等離子MoO_3-x納米點的表征
        3.3.2 可視化相反邏輯操作系統(tǒng)的構(gòu)建基礎(chǔ)
        3.3.3 可視化YES-NOT相反邏輯對
        3.3.4 可視化AND-NAND相反邏輯對
        3.3.5 可視化OR-NOR相反邏輯對
        3.3.6 可視化XOR-XNOR相反邏輯對
        3.3.7 可視化INH-IMH相反邏輯對
        3.3.8 可視化MAJ-MIN相反邏輯對
        3.3.9 具有“一票否決”功能的智能邏輯投票系統(tǒng)
    3.4 本章小結(jié)
4 基于氧化鉬納米片的可視化負(fù)反饋邏輯回路
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料和表征
        4.2.2 GSH與 MoO₃納米片反應(yīng)的pH依賴性
        4.2.3 制造負(fù)反饋的過程
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 MoO₃和MoO_3-x納米片的表征
        4.3.2 制備可視化負(fù)反饋邏輯回路的條件
        4.3.3 可視化負(fù)反饋邏輯回路的閾值調(diào)節(jié)
    4.4 本章小結(jié)
研究結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號：3763925