三元Sb60Ag20Cu20合金中枝晶与共晶的快速生长

采用深过冷方法实现了三元Sb₆₀Ag₂₀Cu₂₀合金的快速凝固, 最大过冷度达到142 K(0.18T_L). 在40~142 K过冷范围内, 合金凝固组织由(Sb), θ (Cu₂Sb)和 ε (Ag₃Sb)相组成. 深过冷扩大了(Sb)相的固溶度, 从而使其点阵发生膨胀, 点阵参数值增大. 初生(Sb)相存在两种生长方式: 小过冷条件下主要以非小面相枝晶形式生长; 大过冷条件下呈现小面相枝晶生长. (Sb)和θ相的晶体结构差异较大, 使合金熔体到达(θ+Sb)共晶线时不易生成(θ +Sb)二相共晶, 而是形成条状θ 相. θ 和 ε 相具有较强的协同生长趋势, 因此易于形成( ε + θ )二相共晶. 另外, 根据微观组织特征和DSC实验结果确定了合金的快速凝固路径.     

`Pd40Ni10Cu20P20块状金属玻璃的高压相变

利用日本同步辐射装置研究了高温高压下Pd₄₀Ni₁₀Cu₂₀P₂₀ 块状金属玻璃的非晶-晶化转变. 在10 GPa的压力条件下加热该金属玻璃, 实时观察到了非晶-晶化-非晶的相变规律. 在7 GPa 和同样的温度条件下, Pd₄₀Ni₁₀Cu₂₀P₂₀金属玻璃仅存在非晶-晶化这样不可逆相变. 将该金属玻璃在7 GPa的压力条件下加热到熔化温度, 然后淬火到室温, 发现淬火后获得的晶化相与加热金属玻璃得到的 晶化相完全不同. 表明该金属玻璃在不同的压力条件下存在着不同的晶化机制.     

过量Y2O3的添加对熔融织构YBCO大块性能的影响

研究了不同添加量Y₂O₃对熔融织构YBCO大块超导体的熔化生长温度、显微结构及其超导性能的影响. 结果发现, 随着Y₂O₃添加量的增加, YBCO材料的熔化生长温度降低, 而其固态反应温度并无明显变化. YBCO块材的磁悬浮力随着Y₂O₃添加量的增加, 先增加后减小而出现了一个峰值, 其最佳的添加量约为10(质量百分数)左右. 结合这组样品的初始成分及显微组织, 分析了Y₂O₃的添加对YBCO超导性能的影响, 并制备出了高质量的YBCO超导块材.     

Cu70Ni30合金快速凝固及晶体结构的模拟研究

用quantum Sutton-Chen 多体势对Cu₇₀Ni₃₀合金熔体快速凝固过程进行了分子动力学模拟研究, 在冷却速率2×10¹² K/s下, 通过键型分析及原子平均能量与温度曲线关系确定Cu₇₀Ni₃₀形成fcc晶体结构和结晶温度, 此外采用原子示踪及可视法对凝固过程中微观结构变化及晶体生长细节的分析, 不但能说明系统在微观上形成二元无序固溶体, 而且有助于对液态金属的凝固过程、晶体结构生长过程的深入理解.     

Tb0.3Dy0.7(Fe0.9T0.1)1.95合金的结构、磁致伸缩和Mössbauer研究

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95 (T = Mn, Fe, Co, B, Al, Ga)合金中ⅢA族金属和过渡金属元素T替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、内禀磁致伸缩、自旋重取向的影响. 结果发现, 不同金属T替代Fe, Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95合金具有相同的MgCu₂型立方Laves相结构. ⅢA族金属B, Al, Ga替代使磁致伸缩λ_s下降幅度较大, 同时发现Al, Ga替代使磁致伸缩容易饱和, 表明Al, Ga替代可降低 Tb_0.3Dy_0.7(Fe_1-xT_x)_1.95合金的磁晶各向异性, 而过渡金属Mn, Co替代Fe使Tb_0.3Dy_0.7(Fe_1-xT_x)_1.95合金磁致伸缩λ_s 下降幅度较小; 不同替代金属元素, 对内禀磁致伸缩l111有不同的影响. Mössbauer 效应表明, Al, Ga 替代使 Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95合金的易磁化方向在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴, 即自旋重取向, B, Mn, Co替代未使易磁化轴发生明显转动.     

磁场对氧化物熔体中振荡态热毛细对流的抑制作用研究

利用高温熔体实时观察装置观察并研究了外加横向磁场对NaBi(WO₄)₂熔体中振荡态热毛细对流的影响. 当施加60 mt横向磁场时, 振荡态对流的振幅和频率均显著减小, 并且小温度梯度下的振荡态对流在磁场作用下趋于稳定. 这种磁场对振荡态对流的抑制效应可以归结为熔体中运动离子和磁场之间Lorentz力的作用. 对高温氧化物中离子电导率进行了测量, 固体中离子电导率随温度升高而增大, 而熔体的离子电导率约为2.0×10^−4·Ω^−1·cm^−1. 这表明熔体中存在一定数量的带电离子, 外加磁场对这些运动离子施加的Lorentz力使对流有序化, 从而抑制了熔体中的振荡态对流.     

尺寸效应对庞磁电阻材料La0.67Ca0.33MnO3输运性能的影响

采用脉冲电子束沉积技术在(100)取向单晶钛酸锶衬底上沉积出具有高取向的La_0.67Ca_0.33MnO₃薄膜, 并用电子束曝光技术获得不同宽度的微桥结构, 对这些微桥结构的输运性能进行了研究. 当微桥的宽度为2和1.5 μm时, 与大面积薄膜相比, 其金属绝缘体转变温度T_P变化不大. 当微桥的宽度为1 μm时, T_P降低约50 K. 当微桥宽度减小到500 nm以下, 没有观察到金属-绝缘体转变. 对不同宽度微桥的磁电阻曲线进行分析发现, 随着微桥宽度减小, 低场磁电阻也变 小, 高场磁电阻变化不大.     

Y2Fe17-xCrx的结构和居里温度

利用准第一原理原子间相互作用势对Y₂Fe_17-xCr_x的结构进行了原子级模拟. 并研究了Cr原子在Y₂Fe₁₇结构中的择优占位行为, 结果表明Cr原子择优占据4f,12j晶位. 在Cr原子择优代位的基础上, 详细计算了Y₂Fe_17-xCr_x的晶体结构, 原子晶位和晶格常数, 这些都与实验结果吻合很好. 进一步计算了弛豫结构的态密度, 并利用自旋波理论对居里温度的先升后降的行为进行定性解释. 上述结果表明了第一原理原子间相互作用势在研究此类化合物的有效性.     

Nd0.5Sr0.5Mn1−x(Gax, Tix)O3 体系中的电荷有序与自旋有序

通过磁化强度和电子自旋共振（ESR）测量，研究了Nd_0.5Sr_0.5Mn_1−x(Ga_x, Ti_x)O₃(0.04≤x≤0.4)体系的磁特性.发现用少量Ti替代Mn就完全破坏了系统的电荷有序(CO)相,并诱导出团簇自旋玻璃相,这显示了一个CO的坍塌和自旋有序(SO)相增强的过程.然而,用Ga替代Mn将导致系统CO 相的融化.研究还发现,随着Ga替代的增加,CO相逐渐被抑制,但残留的CO相总是存在;而且在低温区反铁磁(AFM)CO相和铁磁(FM)SO共存.此外,我们还观察到磁化强度-温度(M-T)曲线中磁化强度的急剧上升,并把这个反常现象归因于CO区域内从倾斜的AFM SO到FM SO的相变.     

中国低纬高原平流层NOx分布及其与O3的关系

 利用1992年9月～2005年8月的HALOE资料,对我国低纬高原地区上空平流层中NO_x,O₃等大气痕量气体的混合比垂直变化进行了研究,并对本区域不同高度上NO_x混合比与全球同纬度进行了比较,同时对NO_x随时间的演变特征,NO_x的变化周期及NO_x与O₃的相关关系进行了分析.结果表明:①NO_x,O₃混合比先随高度增加,到极值时又逐渐减小;在极值高度上,各个季节NO_x,O₃的混合比值都是夏季最高,冬季最低;②在5 hPa以上,春季NO混合比与同纬度地区的纬圈平均相比其值更高,各个季节NO₂混合比的总体趋势都要比同纬度地区低;③在100,10 hPa和1 hPa上,NO_x混合比随时间变化的总体趋势是各不相同的;④NO_x具有准2 a周期变化;⑤在10 hPa附近,NO_x与O₃存在较明显的反相关关系.     

Kinetics of C2(a3Πu) radical reactions with NO, N2O, O2, H2 and NH3

Pulsed laser photolysis/laser-induced fluorescence (LP-LIF) is utilized to measure rate constants for C₂(a³Π_u) reactions with NO, N₂O, O₂, H₂ and NH₃. Multiphoton dissociation of C₂Cl₄ at 266 nm is employed for the generation of C₂(a³Π_u) radicals. The C₂(a³Π_u) concentration is monitored by the fluorescence of the (0, 0) band of the (d³Π_g&#8596;a³Π_u) transition at 516.5 nm. C₂(a³Π_u) removal rate constants for the reactions are determined as k_NO = (5.46 ± 0.10) × 10^-11 cm³ molecule^-1 s^-1 , k_N2O = (1.63 ± 0.20) × 10^-13 cm³ molecule^-1 s^-1 , k_N2O = (1.58 ± 0.16) × 10^-11 cm³ molecule^-1 s^-1, k_O2 = (5.92 ± 1.00) × 10^-14 cm³ molecule^-1 s^-1, k_H2< 1.0× 10^-14 cm³ molecule^-1 s^-1. Based on the data analysis and theoretical calculation, we suggest that the C₂(a³Π_u) reactions with H₂ and NH₃ proceed via the hydrogen abstraction mechanism, barriers exist at the entrance channel of the reactions of C₂(a³Π_u) with H₂ and NH₃.     

Nd(OH)3-Co3O4-Nb2O5纳米复合掺杂和传统复合掺杂BaTiO3基陶瓷性能的对比研究

 制备了Nd(OH)₃,Co₃O₄和Nb₂O₅纳米粒子以及Nd(OH)₃-Co₃O₄-Nb₂O₅纳米复合掺杂和传统复合掺杂BaTiO₃基陶瓷,研究了掺杂剂的粒径对BaTiO₃基陶瓷的微观形貌和介电性能的影响,并对纳米掺杂和传统掺杂BaTiO₃基陶瓷的性能进行了比较.结果表明,掺杂剂的粒度对BaTiO₃基介电陶瓷的微观形貌和介电性能有较明显的影响,特别是纳米复合氧化物掺杂能够促进烧结中晶粒"芯-壳"结构的形成,能有效地抑制晶粒长大并形成细晶结构,从而显著地降低烧结温度,提高介电常数、降低介电损耗,改善BaTiO₃基陶瓷的温度稳定性.     

La0.7-xGdxSr0.3MnO3体系的输运行为

研究了La位Gd掺杂对La_0.7-xGd_xSr_0.3MnO₃ ( x = 0.00, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70)体系的电输运性质和磁阻效应的影响. 实验结果表明: 高掺杂时的输运性质发生异常, 在x= 0.50时, 发现了在ABO₃结构中很少出现过的在T_c附近发生绝缘-金属相变之后又发生从金属到绝缘相变的现象; 对x = 0.60, 0.70体系在远离T_c的温区就表现为绝缘体. 这些反常行为归因于不同的磁背景, 即体系由长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态、反铁磁状态转变.     

La0.67Ca0.33MnO3薄膜中的非欧姆行为研究

 用四探针法对不同倾斜衬底La_0.67Ca_0.33MnO₃薄膜进行了不同电流下的电阻温度关系测试,发现了3个结果:①偏电流>1mA时,焦耳热作用使电阻温度曲线的转变点温度下降;②偏电流<1mA时,薄膜的转变点电阻随所加的偏电流的增加而减小,这是对欧姆行为的偏离(即非欧姆行为);③这一偏离随衬底倾斜角度的增加而增加.对经过氧气氛高温退火的La_0.67Ca_0.33MnO₃薄膜进行了测量,发现峰值电阻及峰值电阻的变化明显减小.初步分析的结果是:①大电流的加热效应是峰值温度偏移;②可能是晶界作为隧穿结导致了薄膜中的非欧姆行为.     

Y3+掺杂LiV3O8正极材料电化学性能研究

 利用固相合成干冷空气淬火法,合成了一系列Y³⁺掺杂的LiV_3-yY_yO₈ (y=0,0.01,0.03,0.05,0.1,0.2)正极材料.XRD结果表明,Y³⁺掺杂量不同对LiV₃O₈结构的影响不同.适量Y³⁺掺杂能保持LiV₃O₈的原有结构,增大其d₁₀₀值,同时降低材料的结晶度.当Y³⁺掺杂过多时,样品中会产生YVO₄杂相.充放电循环、循环伏安(CV)及交流阻抗(EIS)测试结果表明,Y³⁺掺杂虽然降低了材料的初始容量,但适量的Y³⁺掺杂能稳定材料的循环性能.电池存放实验表明Y³⁺掺杂还能提高电池的存放性能.在高电压下存放15d后,掺杂样的放电容量保持率为94.2%,高于未掺杂样的88.2 %.     

纳米La 2O 3/TiO 2复合薄膜的抗凝血性研究

 采用射频磁控溅射方法制备了TiO₂薄膜和La₂O₃掺杂的TiO₂复合薄膜。利用扫描电子显微镜、X射线衍射,紫外可见光谱等材料表征方法研究La₂O₃掺杂对TiO₂薄膜的结构及抗凝血性能的影响。结果表明：La₂O₃掺杂促使TiO₂晶粒沿金红石相(110)晶面择优生长,能细化TiO₂纳米晶粒的大小,使薄膜的光学带隙由2.85 eV提高到3.2 eV。血小板粘附实验表明La₂O₃掺杂的TiO₂复合薄膜具有优良的血液相容性能;分析了复合薄膜的抗凝血机理。     

黄铁矿型FeS2纳米晶的溶剂热合成

采用FeSO₄和(NH₂)₂CS的混合物为前驱物, 在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作保护剂的醇-水体系中, 经不同温度和时间的溶剂热反应, 在酸性条件和碱性环境下均获得晶粒完整的pyrite粉体. 借助X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及紫外-可见分光光度计对酸性条件下合成样品的晶相组成、粒度、形貌及光学性能进行分析与表征, 并运用Rietveld法对X射线衍射谱进行了结构精修, 研究结果表明: 当温度为200℃时, 反应36h, 能制得体相结构完整、缺陷少、高分散的pyrite纳米晶.     

R(Fe, Si)12(R=Y, Nd)化合物的电子结构与磁性

介绍了新近发展的基于密度泛函理论的全势能线性缀加平面波((L)APW)+局域轨道(lo)方法, 并对R(Fe, Si)₁₂化合物(R=Y, Nd)作了理论计算. 由结构优化后的单胞总能量分析了Si原子的占位分布, 计算得到并分析了Si原子替代晶位不同引起的原子磁矩、总态密度和局域态密度的变化特点. 结果表明RFe₁₀Si₂化合物(R=Y, Nd)饱和磁矩明显大于同类RFe₁₀M₂化合物(M=Ti, V, Cr, Mn, Mo和W), Si原子在化合物中存在两种杂化机制, Si(8j)原子会同时减小3种晶位Fe原子磁矩, Si(8f )则主要减小Fe(8i)与Fe(8j)原子磁矩. 由Fermi面态密度变化分析认为加入Si原子会大大提高化合物居里温度.     

三元Fe-Sn-Ge和Cu-Pb-Ge偏晶合金相分离与快速凝固研究

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法研究了三元Fe-43.9%Sn-10%Ge和Cu-35.5%Pb-5%Ge偏晶合金的相分离与枝晶生长特征, 实验中分别获得了245和257 K的最大过冷度. 两种合金熔体均发生液相分离, 快速凝固组织呈现出显著的宏观偏析. X射线衍射分析表明, Fe-43.9%Sn-10%Ge合金的凝固 组织由α-Fe 和(Sn)固溶体以及 FeSn 和 FeSn₂金属间化合物等四相组成, 而Cu-35.5%Pb-5%Ge合金的凝固组织由(Cu)和(Pb)两相组成. 在快速偏晶凝固过程中, α-Fe 和(Cu)相均以枝晶方式生长, 并且深过冷条件下皆发生了“枝晶®偏晶胞”转变. 实验发现, α-Fe 和(Cu)相的枝晶生长速度都随过冷度的增大呈现出指数函数变化规律.     

层状钙钛矿锰氧化物(La1.2Sr1.8Mn1.8Co0.2O7)中的光诱导效应

光诱导研究不仅可以帮助弄清Mn基超大磁电阻(Colossal magnetoresist ance, CMR)材料磁电阻效应的物理机理, 还有可能获得一些新的并且技术上有用的效应. 研究了Co掺杂的Mn基层状钙钛矿结构锰氧化物La_1.2Sr_1.8Mn_1.8Co_0.2O₇的激光光诱导效应, 并与Nd掺杂的立方钙钛矿结构Mn基层氧化物(La_0.3Nd_0.7)_2/3Ca_1/3MnO₃中的激光光诱导效应进行了比较.