交流阻抗谱法研究高压下CdS的电学性质

利用金刚石对顶砧(DAC)原位交流阻抗谱测量技术,研究了硫化镉(CdS)半导体粉末在高压下的电输运性质.结果表明,在高压条件下CdS中存在两个电传导过程,晶体内传导和晶界传导,而晶体内传导是其主要过程.通过选择合适的表象,获得了 CdS的体电阻随压力的变化关系,反映了CdS在高压下的相变过程:在2.7 GPa—3.6 ...     

稀土掺杂氮化铝稀磁半导体纳米颗粒的高压相变研究

利用金刚石对顶砧和原位角散高压同步辐射X射线衍射技术,对电弧法制备的、稀土元素钪和钇掺杂的氮化铝(AlN)纳米颗粒进行了最高压力分别为51.29 GPa和33.80 GPa的高压相变研究.实验结果表明:钪和钇掺杂的AlN分别在压力为20.09 GPa和19.70 GPa时发生由六方纤锌矿结构向立方岩盐矿结构的转变,在压力分别为28.12 GPa和28.60 GPa时完全转变为立方岩盐矿结构;卸压后,岩盐矿结构保留下来,相变过程不可逆.通过对比研究我们发现,相同制备条件、相同形貌和尺寸的两个样品的相变点较之AlN纳米线均有所降低,高于AlN纳米晶,接近于AlN体材料,相变开始到结束的时间间隔缩短.对比两个实验结果,掺杂具有大离子半径的钇的样品相变点低于掺杂离子半径较小的钪的样品.结合原位角散高压X射线衍射研究结果,我们认为掺杂引起相变点降低是由于掺杂后引入的杂质离子及其诱导产生的铝空位导致AlN晶格结构畸变进而降低了掺杂AlN晶体结构的稳定性.     

氟化锶纳米板的高压相变行为研究

利用原位高压同步辐射X-ray衍射方法对合成的氟化锶纳米板进行高压结构相变研究,发现纳米板在6. 3 GPa和27. 7 GPa发生由立方相到正交相再到六角相的两次结构相变,卸至常压后相变是可逆的.拟合后得到立方相和正交相结构体弹模量分别为85(3) GPa和77(3) GPa.氟化锶纳米板在高压下表现出与体材料相同的相变行为和压缩特性其原因是制备的纳米板存在较多的缺陷,其缺陷的影响与氟化锶体材料中缺陷的影响相同,压力下缺陷处应力较大,导致相变发生.     

C3N4的高压电学特性

利用在金刚石对顶砧(DAC)上的集成微电路技术, 高压原位测量类石墨相C₃N₄的电阻. 实验结果表明, 在293 K, 5 GPa和11 GPa的压力点, 电阻明显下降, 与理论计算的结构相变压力点一致; 在77 K, 5 GPa压力点的电阻基本不变; 11 GPa压力点的电阻变化更明显. 在21 GPa压力点附近, C₃N₄的电阻发生突变, 表明此时存在一个未知的相变.      

MoO_3高压电输运性能研究

利用DAC原位测量技术,研究了Mo O3电阻率和高压阻抗随压力的变化规律.电阻率在10.6 GPa和20.8 GPa时出现不连续变化,对应着Mo O3由正交相到单斜相(P21/m)再到单斜相(P21/c)的结构相变.压力低于10.6 GPa时,电阻率随着压力的增大而减少;单斜相(P21/m)的电阻率随压力增加而增加;压力高于20.8GPa时,电阻率随压力增加而减小.通过拟合复阻抗谱,得到了晶粒电阻随压力的变化规律.晶粒电阻在10.6GPa出现不连续变化,对应着Mo O3由正交相到单斜相(P21/m)的结构相变.正交相晶粒电阻随着压力的增大而减少.     

镁铝尖晶石高压相变的理论计算

运用密度泛函(DFT)平面波赝势方法(PWP),计算了镁铝尖晶石三种物相的状态方程和热力学生成焓以及在0～50GPa高压范围内的力学性质.研究结果表明:利用状态方程得到的镁铝尖晶石转变为CF相和CT相的相变压强分别为26.79GPa和30.19GPa,与实验值误差分别为+0.79GPa和-11.81GPa;而利用热力学生成焓,在GGA近似下得到的CF相的相变压强为24.52GPa;LDA近似下CT相的相变压强为39.85GPa,与实验值误差为-1.48GPa和-2.15GPa.在对高压下镁铝尖晶石三种相结构的力学稳定性的分析发现,尖晶石相在压力超过30GPa时力学结构变得不稳定,而两个高压相在...     

元素氯高压属性的第一性原理研究

应用第一性原理密度泛函理论,研究了元素氯在高压下的属性.电子能带的计算结果指出,在130GPa氯元素从常压的绝缘体结构转变为了高压下的金属结构,发生了金属化,此转变是由能带交叠引起的,此时氯的分子相并没有发生结构相变.结构定标法则也指出氯的金属化压力接近130GPa.电子局域函数清晰地显示出了电子局域的变化情况;高于130GPa时,分子周围的电子向分子间的位置发生转移,使得此结构显现出金属性.通过综合分析弹性常数随压力的变化情况可知,氯金属化是与压力大于130GPa时弹性常数C55的软化有关.     

粉末ZnS样品的高压原位阻抗谱研究

采用高压力下的原位阻抗谱测量技术,研究了晶界对粉末ZnS电阻的影响.数据分析结果显示:在11 GPa处,ZnS粉末的电阻主要是由于晶界引起的.对于岩盐相的ZnS,其残余电阻也是来自于晶界的影响.在14 GPa处,阻抗谱由双半弧变成一个椭圆型半弧对应于ZnS粉末的高压相转变.     

高压下碳化锆的状态方程和结构相变研究

利用同步辐射X射线衍射方法,研究了金刚石对顶砧中碳化锆(ZrC)的状态方程和结构相变,通过密度泛函理论(DFT)计算了该材料的高压压缩行为.结果表明:ZrC在压强为10.3 GPa时,发生拓扑相变;在压强为13.7 GPa时,相变结束.此外,ZrC立方相的体弹模量为158.6(8.6)GPa,相变后的结构体弹模量为233.8(8.8)GPa.     

粒度对TiO2冲击相变的影响

采用高爆炸药爆轰驱动飞片撞击处理TiO₂和铜粉混合压装块体,前体选用60 nm和1.5 μm的金红石相二氧化钛（Rutile）,研究粒度对于冲击相变的影响.利用X射线衍射仪,拉曼光谱,SEM对回收产物进行表征.结果表明,在50 GPa,2 000 K的冲击条件下,两种粒度都发生了金红石相向Srilankite高压相的相变,微米级高压相转化率高达93%,SEM显示为0.5~2.0 μm的椭球形颗粒,高于纳米级转化率45%,证实了二氧化钛冲击相变过程中,粒度越大,越有利于高压相的暴露和截留.     

锂离子在LiMn2O4正极材料中的界面过程

采用交流阻抗法研究了锂离子在LiMn₂O₄正极材料中的界面过程.结果表明：LiMn₂O₄电极的交流阻抗复平面图中高频区的半圆，是由电解液中的锂离子在LiMn₂O₄表面吸附形成表面层的电阻和电容引起的，中频区的半圆是由电极LiMn₂O₄内的电荷转移反应电阻和双电层电容引起的，而低频区的直线则是由锂离子在LiMn₂O₄中的扩散引起的.     

Experimental study on electrical conductivity of dunite at high temperature and pressure

The electrical conductivities of the dunite from the Qinghai-Xizang (Tibetan) Plateau were measured with the impedance spectra method at 1.0-4.0 GPa and 643-1093 K. The experimental results indicated that activation enthalpies of the dunite are smaller than 0.9 eV, the conduction mechanism in dunite may be attributed to the mixed electrical conduction involving grain interiors and boundaries. On the basis of the results of this experiment, we can deduce that there exists cold mantle in the area of Gaize-Lugu in the Qinghai-Xizang (Tibetan) Plateau by reverse methods from the magnetotelluric sounding data (conductivity-depths profile) available for western Tibet. The result provides the present cold mantle viewpoint with strong proof on the basis of high temperature and pressure experiments.     

超高压力下通电烧结制备钼铜合金

采用超高压力下通电烧结技术制备了铜体积分数25%～75%的钼铜合金材料. 烧结压力2～10 Gpa,通电功率15 kW,通电时间65 s. 分析了不同成分和制备工艺参数的钼铜合金显微形貌及力学性能. 结果表明,所制备的钼铜合金材料结构致密,力学性能优越,而且超高压力下通电烧结技术能有效地避免晶粒长大和组织偏析.     

Impedance Studies on Starch-NH_4NO_3 Films

1 Results Starch is considered a suitable source material because of its inherent biodegradability,ready viability and relatively low cost[1].In the present work,polymer electrolytes based on starch have been prepared by the solution cast technique.The conductivity of the films is characterized using impedance spectroscopy at room temperatures.The imaginary impedance (Zi) versus real impedance (ZR) plot of pure starch films consists of a semicircle.The bulk resistance (Rb) was taken from the intercept o...     

交流阻抗谱在蟾蜍膀胱膜通透性研究中的应用

实验表明，上皮组织细胞膜的通透性变化可以在交流阻抗谱的复平面图上直观地显示出来，顶膜和底侧膜的性状表现为两个连续的阻抗半圆，顶膜和底侧膜阻抗很容易地分开了，以此为基础，初步探讨了制菌霉素对顶膜的作用机理，发现被修饰的顶膜对离子的通透可能包含两个连续的过程。     

高压下WSe2的电学性质及金属化相变

利用高压原位电阻率测量技术, 观察0~48.2 GPa内WSe₂电阻率随压强的变化规律, 并测量了WSe₂电阻率在不同压强下随温度的变化关系.  结果表明: WSe₂电阻率在压力作用下的变化规律与杂质能级压致离化后的传导有关; 由于压致能隙闭合, WSe₂在38.1 GPa时发生等结构的半导体性到金属性的相转变.     

纳米SiO2在高压高温下的结构转化

以纳米SiO₂粉体为原料, 在高压高温下研究其晶化过程. XRD和Raman谱表明, 纳米SiO₂在常压1 000~1 600 ℃条件下, 晶化成α-方石英和少量的鳞石英; 在2.0~3.5 GPa, 320~1 100 ℃条件下, 晶化成α-石英; 在3.9 GPa, 320~1 100 ℃条件下, 晶化成柯石英.      

超高压下聚苯胺导电性及FT-IR的就位研究

采用金刚石压贴超高压装置对聚苯胺进行超高压处理，并在超高压下进行聚苯胺的电阻和红外光谱的就位测定。发现聚苯胺的电阻随压力的增加而减小，但压力超过３．６ＧＰａ后又急剧增大。ＦＴ－ＩＲ测定的结果表明，聚苯胺分子链中的醌式结构单元在超高压作用下会发生不可逆的化学变化     

Dielectric relaxation and conduction mechanism in Aurivillius ceramic Bi5Ti3FeO15

For this study, we synthesized Aurivillius Bi5Ti3FeO15 ceramic using the generic solid-state reaction route and then performed room-temperature X-ray diffraction to confirm that the compound had a single phase with no impurities. The surface morphology of the prepared sample was observed to contain microstructural grains approximately 0.2–2 μm in size. The dielectric properties of the sample were determ-ined as a function of frequency in a range of approximately 100 Hz to 1 MHz at various temperatures (303 K ≤ T ≤ 773 K). Nyquist plots of the impedance data were found to exhibit a semi-circular arc in the high-temperature region, which is explained by the equivalent electrical circuit (R1C1)(R2QC2), where R1 and R2 represent the resistances associated with the grains and grain boundaries, respectively, C1 and C2 are the re-spective capacitances, and Q is the constant phase element (CPE), which accounts for non-Debye type of behavior. Our results indicate that both the resistance and capacitance of the grain boundaries are more prominent than those of the grains. The alternating current (ac) conductiv-ity data were analyzed based on the Jonscher universal power law, which indicated that the conduction process is dominated by the hopping mechanism. The calculated activation energies of the relaxation and conduction processes were very similar (0.32 to 0.53 eV), from which we conclude that the same type of charge carriers are involved in both processes.