新型粉末材料——超微粉末

超微粉末是超微粒子的总称。超微粒子统指粒径为万分之一毫米到百万分之一毫米(10~(-4)～10~(-6)毫米)的细微粒子.粒子的粒径大于10~(-4)毫米的粉末通常叫做微粉。对于超微粒子来说,人的肉眼和性能最优的光学显微镜已不能分辨。这是因为,肉眼的最小分辨范围为0.1到0.2毫米,性能最优的光学显微镜最高分辨率为2000埃(1埃等于10~(-7)毫米).超微粉末只有在电子显微镜下才能显现原形.经过近廿年来的研究与摸索,对超微粉末的性能与应用方法有了初步了解,期望它在不久的将来有可能成为种类繁多的粉末材料的生力军。     

模拟掺杂聚乙炔的量子化学研究

掺杂聚乙炔是一种很有前途的新型一维高分子导电材料,纯聚乙炔膜的电导率为～10~(-9)Ω~(-1)cm~(-1),当掺杂电子给予体(如Li)或电子接受体(如I_2)而成为掺杂聚乙炔时,电导率可增加到～10~3Ω~(-1)cm~(-1[1])。     

非真空高温太阳光谱选择性吸收涂层的研制

采用多弧离子镀以TiAl合金为靶材在抛光不锈钢和铜基底上制备出了TiAl/TiAlN/TiAlON/TiAlO涂层, 并对涂层进行了抗高温氧化性实验. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、四探针电阻仪、紫外-可见-近红外分光光度计和傅里叶红外光谱仪分别对样品的表面和断面形貌、晶体结构、相组成、光学和电学性能进行了分析. 结果表明, 涂层耐800℃高温氧化, 涂层的厚度为2 mm, 晶粒大小分布均匀, 在可见-近红外光区(0.3~2.5 μm)的反射率小于10%, 方块电阻小于0.5 W 薄膜的红外反射率(2.5~25 μm)为0.09~0.19, 说明研制出的涂层具有很好的光谱选择性吸收, 在太阳能热发电、建筑节能等领域中有很好的应用前景     

Si的低温电学性质

本文在20°—300°K研究了室温载流子浓度2×10~(12)—1×10~(20)cm~(-3)含硼或磷(砷)Si的电学性质。单晶Si材料是由直拉法与浮带法所制备的。研究用的样品均垂直拉晶方向[111]切成16×4×2毫米~3的矩形。电极用冷压金丝或铝合金化经压触来达到欧姆接触。电阻<10~5欧姆的样品,用直流补偿法来进行测量,电阻>10~5欧姆的样品,则采用DC-1静电计电路来进行测量,前者实验误差为±5％,后者为±10％。从霍尔系数与电阻率的温度关系分析指出,对于较纯样品的硼受主能级的电离能为4.5×10~(-2)ev(位于价带上),磷施主能级的     

La0.67Sr0.33MnO3单晶外延膜的X射线衍射表征

钙钛矿型掺杂氧化物中的巨磁阻(CMR)效应已经引起了基础理论研究和新材料应用的 极大关注.实验表明:薄膜样品中出现大的CMR效应和高的转变温度T_c与制备条件有着密切的关系.由于晶粒尺寸效应和膜的外延性对CMR有重要影响,因此,制备高质量的薄膜,研究其结构特征,对掺杂锰氧化物的巨磁阻效应机制的理解和实际应用都是十分必要的.我们用直流溅射法在(001)LaAlO_3单晶基片上制备了La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(LSMO)单晶外延薄膜,并测量了磁电阻效应.本文采用 X射线衍射及极图研究了 LSMO薄膜的外延性以及膜与衬底的晶格匹配关系.1 衬底晶胞转换 实验采用(001)LaAlO_3单晶作衬底.LaAlO_3单晶属于三方晶系,然而从LaAlO_3_单晶获得的粉末X射线衍射看出:LaAlO_3在2 θ=70°以前时,衍射峰不出现分裂(70°以后开始分裂),表明三方晶胞的LaAlO_3可以看作是由立方晶胞沿体对角线方向轻微(“压缩”或“拉长”而得到的,先将六方晶胞(a=0. 536 5 nm, c= 1.311 nm)转换为三方晶胞(菱面体晶胞,a=0.536 5 nm),则 LaAlO_3取六方晶胞时的(012)面转换成三方晶胞的(110)面,转换公式为:     

高温合金高温裂纹敏感性机理的研究

通过应变-裂纹试验法测定临界开裂应变值和开裂温度,确定HS690焊丝中Nb含量对熔敷金属抗高温失塑裂纹(DDC)能力的影响规律,并采用透射电镜对焊丝熔敷金属中析出物的尺寸和形态进行了观察.结果表明,在焊接工艺条件相同的情况下,采用向HS690焊丝中添加Nb的冶金方法能够调整晶界处析出相(Nb,Ti)C的数量和形态,晶界条件得到改善,HS690熔敷金属抗DDC的能力得到明显的提高.     

钕-铁-硼单晶铁磁畴的光学电子显微镜观察

钕-铁-硼是第三代稀土永磁材料,其磁能积高,原料易得,性能良好,已获广泛应用。本文报道了首次采用光学电子显微镜观察到借助于冷坩埚技术制备的钕-铁-硼单晶铁磁畴的结果。 1 单晶生长 钕-铁-硼(Nd_2Fe_(14)B)单晶是采用提拉法,在由Hukin设计的冷坩埚中在磁场中悬浮的熔体中生长的。所用原料是以Nd(质量分数99～99.5),Fe(质量分数99)和B(质量分数99)烧结而成的合金,该合金起始组分为Nd_(15)Fe_(77)B_8,这一组分为前人报道的具有最佳磁性性质的合金,合金烧结后再熔融固化3～4次以期组分均匀化。     

ZnO基异质结紫外光发射器件研究进展

宽禁带半导体ZnO具有高达60 meV的激子束缚能,是一种极具潜力的短波长发光材料.在其p型掺杂存在巨大挑战的现状下,发展ZnO基异质结光发射器件不失为一种理想的选择.本文围绕p-n结型和MIS结型(金属-绝缘体-半导体)两类异质结构,介绍了ZnO紫外发光二极管(LED)和激光二极管(LD)的研究进展.针对ZnO异质结LED/LD存在的问题(如:发光效率低、稳定性差),重点介绍了通过引入ZnO单晶纳米线和金属局域表面等离激元,以及采用表面钝化等方法,改善器件性能方面的研究工作.     

双掺(铜、铈)KNSBN晶体生长及高反射率自泵浦相位共轭的测量

钾钠铌酸锶钡(KNSBN)晶体是目前几种重要的光折变铁电晶体材料之一.KNSBN晶体不仅具有优异的光折变性能,而且与其它光折变晶体材料相比有许多优点,如:(1)易生长较大的单晶;(2)无孪晶,无90°畴,易极化、加工;(3)可以在较大固熔体范围内进行单晶生长,生长组分可调节;(4)易进行不同元素掺杂等.近些年来,人们对不同组分、不同元素掺杂     

掺铁Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.26PbTiO3单晶的生长及性能研究

采用改进的布里奇曼法(坩埚下降法)生长了掺0.3%(摩尔分数) Fe的0.74Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃- 0.26PbTiO₃(PMN-0.26PT)单晶. 系统研究了该单晶的生长、结构、介电和热释电性能, 并与纯PMN-0.26PT单晶进行了比较. 研究发现, 掺杂晶体的畴宽度明显大于纯晶体; 单晶的矫顽场和剩余极化都明显增大; 在居里温度以下, 介温谱上出现两个大的异常, 温度较纯晶体更接近于室温. 实验结果表明, 掺杂离子通过缺陷偶极对2Fe′_Ti -V^••_o对畴起钉扎作用, 增加了晶体的矫顽场, 降低了晶体的介电常数和介电损耗, 提高了晶体的探测优值, 并保持高的电压响应优值, 这对PMN-PT单晶的实际应用非常有利. 这种高性能的热释电和压电单晶的掺杂改性研究将会更好地增进对其高性能本质的理解.     

二维热毛细振荡对流的临界Bond数

在空间,微重力水平为地面重力的10~(-3)—10~(-5),表面张力、相变等可能成为引起流体流动的重要原因。我们以悬浮区熔法晶体生长问题为背景,研究表面张力驱动的半浮区液桥的对流流动。当作用于液桥两端的外加温度差超过某一临界值时,液桥中的流场和温度场将发生振荡,直接影响到生产材料的质量。因此,研究热毛细振荡流的特征和产生机理,不仅在流体力学方面有重要的理论意义,而且在空间材料加工方面有很大的应用价值。     

磷修饰金纳米粒子对葡萄糖氧化的电催化性能

采用白磷还原法制备了磷修饰的金纳米粒子(Au-PNPs),Au-PNPs的粒径能够通过改变氯金酸与白磷的投料摩尔比进行有效调控.采用X-射线粉末衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和透射电子显微镜(TEM)和电化学测试来表征Au-PNPs的形貌、结构和表面组成.循环伏安测试表明,在pH7.4的磷酸缓冲溶液中,Au-PNPs修饰电极对葡萄糖电化学氧化有良好的催化性能.通过与柠檬酸钠还原法制得的金纳米粒子(Au-CitNPs)的电化学性质比较,发现Au-PNPs对葡萄糖的电催化氧化具有优良的稳定性.基于此Au-PNPs修饰电极的葡萄糖无酶电化学传感器对于葡萄糖检测具有宽的线性检测范围(9.0×10-6～1.8×10-2mol/L)和低的检出限(5.0×10-6mol/L).     

K掺杂C_3N_4的原位合成、禁带结构解析及其可见光催化性能增强机制

以硫脲和碘化钾为原料,采用热聚合法合成了K掺杂g-C_3N_4光催化剂(CN-K),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(XPS)、比表面积(BET)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)和荧光光谱(PL)等对样品进行微结构表征分析,并在优化晶体结构模型基础上,采用第一性原理计算模拟并解析能带结构和态密度分布.结果表明,掺杂K离子与N形成K–N键,并存在于g-C_3N_4层间.在可见光照射下对ppb级NO表现出了显著增强的可见光催化活性和良好的光化学稳定性.CN-K优异的活性可归因于K掺杂作用对g-C_3N_4电子结构的调变.K掺杂作用调节禁带位置,价带与导带的位置均下移,其中导带下移幅度高于价带,使催化剂禁带宽度减小,因此拓宽了光响应范围,使其可见光区域吸光能力增强;K掺杂使光生载流子的分离效率增加;K掺杂g-C_3N_4比纯g-C_3N_4的价带位置更正,K的掺杂作用使其光生空穴的氧化能力增强.本文阐明了K掺杂g-C_3N_4改性作用机理以及其可见光催化净化NO的机理.本文为光催化剂碱金属改性降解污染物提供了新的认识.     

导电高分子——使用部份氧化和还原的聚乙炔作电池的阴极和阳极

众所周知,有机高分子化合物是绝缘体。然而,在1977年的纽约科学院会议上,MacDiarmid,Heeger和Shirakawa等宣布了他们第一个发现了通过掺杂后的有机高分子(CH)_x的导电性。他们通过化学或电化学的掺杂(即通过化学或电化学的氧化和还原)将聚乙炔膜的电导从绝缘体(σ<10~(-10)ohm~(-1)·cm~(-1))提高到半导体和金属导体(σ>10~3ohm~(-(?))     

16-电子体系金属铑环化合物CptRh(E2C2B10H10)的合成和加成反应

1, 2-二锂碳硼烷(Li2C2B10H10)与元素硫(硒)反应, 形成硫(硒)插入产物Li2E2C2B10H10(E = S, Se). 它们可以作为四电子的双齿配体与双核半夹心结构铑的化合物[Cpt RhCl((-Cl)]2(1)(Cpt = tBu2C5H3)反应, 形成单核16-电子体系含有类芳香性金属铑环的化合物CptRh(E2C2B10H10) [E = S(2a), Se(2b)]. 16-电子体系化合物2a和2b可以与2-电子的配体(tBuNC, CO)进行反应, 形成18-电子体系的加成产物Cpt(L)- (E2C2B10H10) [L = tBuNC, E = S(3a), Se(3b); L = CO, E = S(4a), Se(4b)]. 化合物都进行了红外光谱、1H-, 11B-NMR, EI-MS和元素分析的表征, 其中对2a和3a进行了X射线单晶结构分析.     

Pb_xBi_(2-x)Sr_2Ca_2Cu_3O_(10-y)高T_C超导体系的远红外漫反射光谱

目前,远红外光谱和红外光谱方法已成为研究高T_C超导体的声子结构和超导能隙的主要手段之一。掺杂作为物性研究的一种有效手段在高温氧化物超导体的研究中占有重要地位。Bi-Sr-Ca-Cu-O体系的掺杂可以改善超导性能和消除堆垛层错,使零电阻从20K提高到     

PANI/SSA MAPLE 膜的短波激光制备及结构表征

以KrF 准分子激光器为光源, 利用MAPLE(matrix-assisted pulsed laser evaporation)技术制备了磺基水杨酸掺杂聚苯胺(PANI/SSA)薄膜, 利用红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、X 射线光电子能谱(XPS)和X 射线衍射(XRD)对薄膜结构和组成进行了分析研究. 结果显示, 在基质分子的保护作用下, 复合材料的有机结构得到了有效的保护, 但聚苯胺的分子量和与掺杂有关的结构发生了一定的变化. 实验结果同时显示, SSA 掺杂的PANI 薄膜具有一定的晶态结构.     

C60单晶的电导和介电特性

C_(60)是近年来发现的碳的第三种稳定的同素异形体,由于其独特的性质,愈来愈受到人们的关注,并开展了大量的研究工作,例如:C_(60)的制备、C_(60)的结构研究、掺杂C_(60)超导体和C_(60)单晶的生长等。当然还有很多问题需要深入研究。但是,由于迄今所生长的C_(60)单晶尺寸都不够大,在一定程度上限制了某些工作的开展,例如C_(60)单晶的电学和光学特性等的研究。 我们曾专门设计、安装了双炉单温度梯度生长炉、双炉双温度梯度生长炉和“提拉”汽相法生长C_(60)单晶的装置,生长出高质量大尺寸的C_(60)单晶,其线度在2mm左右。这就为C_(60)单晶特性的深入研究提供了条件。此外,我们还专门设计制造了一个特殊的电测量装置,以便进行电导和介电特性的研究。     

Bi_(2-x)A_xTi_4O_(11)(A=Nd,Sb)的“软光学声子”和结构相变研究

Bi_2Ti_4O_(11)在常压高温及常温高压下的拉曼散射结果表明,它的一些物理特性和相变特征与BiVO_4非常相似.这意味着它也很可能成为非常有用的铁弹材料.因此进一步研究Bi_2Ti_4O_(11)在掺杂情况下的物理特性是很有意义的.我们曾首次报道过Bi_(2-x)Nd_xTi_4O_(11)在常温常压下的拉曼光谱,结果表明随着Nd~(3 )离子浓度的增加,Bi_2Ti_4O_(11)从单斜相转化为Nd_2Ti_4O_(11)正交相过程中经过了两次相的转变.在Bi_(2-x)Sb_xTi_4O_(11)体系中也观察到了类似的规律.然而这种掺杂体系发生第一次相变的机制至今并不清楚,本文将对这一问题作出深入的研究.     

氟化钡闪烁计数器用于正电子湮没寿命谱仪的研究

一、引言 单晶氟化钡(BaF_2)是一种无机晶体,广泛用作为光学仪器零件。BaF_2闪烁发光的光谱在紫外(3150),发光强度约为NaI(Tl)晶体的20％,发光寿命(τ=600ns)也长于NaI(Tl),所以长期以来它作为核探测器使用来说未受重视。1983年,Laval等人发现BaF_2在远紫外