高光学质量KDP晶体的生长

一、引言 最近,由于高功率激光系统需要高光学质量的KDP晶体作为激光倍频材料,国际上对KDP晶体又进行了不少的研究。对KDP晶体光学性能的要求主要有两方面:一是晶体的光损伤阈值要高;二是晶体的光吸收和散射要小。我们从降低杂质的浓度和减少晶体的位错入手,研究了KDP晶体的生长工艺和溶液状态,从而生长出光学性能优异的KDP大单晶。     

人体生物矿化与病态结晶研究进展

生物体通过矿化结晶可制备出具有多层级结构有序的功能材料以实现特定生物功能,但是有害(或病态)的结晶过程则会诱发诸如肾结石、动脉粥样硬化、疟疾、痛风等疾病.迄今为止,科学家对哺乳动物体内无机或有机盐病态矿化结晶的分子机制认识仍不清楚,但随着结晶科学推动病态矿化领域的发展,生物病态结晶研究近年来已取得了众多突破性成果和重要进展.本文从结晶过程机理认识和抑制药物分子开发需求出发,首先介绍了病态矿化结晶过程诱发的几种常见人类疾病,综述了这些疾病相关的无机或有机盐晶体结晶过程机制的研究进展,重点阐述了诱发肾结石形成的晶体成核、生长、聚结和黏附不同阶段、不同尺度的分子机制研究进展以及结晶抑制药物分子的设计开发策略.最后,梳理了今后生物病态结晶领域研究的重点方向,为病态矿化引发的人类疾病的预防、治疗和药物研究开发提供指导.     

NaCl盐的结晶形态及在莫高窟壁画疱疹病害中的作用

盐溶解、结晶作用造成的疱疹病害是引起敦煌莫高窟壁画颜料脱落的重要原因。对导致盐害的主要成分及其存在形态和作用机理进行了深入研究。微观上可溶盐(NaCl、Na₂SO₄、CaCl₂)和微溶盐(CaSO₄)结晶以小晶粒或者包裹一些非晶体物质团聚态的形态赋存在壁画孔隙中,盐结晶的聚集体一般呈立方体或近立方体状。病害的形成是由于可溶盐和微溶盐之间的溶解-结晶相互作用。Na₂SO₄结晶或水合物收缩孔隙,降低了NaCl结晶对孔隙的局限压。     

盐湖溶液热化学——Ⅲ.MgO-B_2O_3-MgCl_2-H_2O体系298.15K时稀释热、热容和相对表观热焓的研究

MgO-B_2O_3-MgCl_2-H_2O体系是青海大柴达木盐湖日晒浓缩卤水体系的典型代表.P_(за)-заде等对MgO-B_2O_3-MgCl_2-H_2O体系在25℃时的热力学平衡相图进行过研究.高世扬等曾研究了该体系在进行蒸发和冷冻析盐、加水稀释过程中硼酸盐行为,以及MgO·1B_2O_3·MgCl_2·H_2O、MgO·2B_2O_3·MgCl_2·H_2O和MgO·3B_2O_3·MgCl_2·H_2O浓盐过饱和溶液不同条件下的结晶动力学.最近,我们对该体系与盐酸作用制取硼酸的反应热效应进行了研究,获得某些有意义的结果.本文将首次报道MgO·nB_2O_3·MgCl_2·H_2O(其中n=1,2,     

焦磷酸对KDP晶体光散射的影响

在掺杂焦磷酸的民政部下降温生长了ＫＤＰ晶体，采用超显微方法对晶体的光散射现象进行了观察，发现掺杂后晶体的光散射现象明显加剧，而且晶体的锥面和柱面的散射点密度并不相同，其原因在于焦磷酸对ＫＤＰ晶体的锥面和柱面的影响不同。测量了所得晶体的透过率，结果表明焦磷酸对ＫＤＰ晶体的透过纺有明显的影响。     

微重力对蛋白质晶体结构的影响

为了考察微重力对蛋白质晶体结构的影响，对空间和地面结晶实验生长出的蛋白质晶体进行了结构测定，并进行了比较研究，在完成对鸡蛋清溶菌酶晶体结构研究的基础上，又对酸性磷脂酶Ａ２晶体结构做了测定和比较，从目前的研究结果可以得到这样的结论：微重力可能不足以改变蛋白质肽链的构象，但微重力能够改善与蛋白质分子联系罗弱的有序水分子的空间排布状况，这应该是微重力改善蛋白质晶体质量的一个重要因素，另外，上述两种蛋白晶     

植物体内草酸钙的生物矿化

草酸钙晶体在特化的植物晶异细胞内的形成是一种基本的、重要的生理代谢过程.不同植物草酸钙晶体在形态/结构上存在多样性和种间专一性,它们具有特定的尺寸和形貌,并且成核后晶体的生长和特化细胞的发育间存在显著的协同作用,这表明草酸钙的生物合成不是一种简单的化学结晶过程,而是受遗传和生物大分子的精确调控.被塑造的矿化相在特定的膜包覆空间内经历了各自不同的生物化学途径,最终形成热力学稳定相.草酸钙晶体赋予植物许多不同的功能,主要包括对高容量钙的调节和植物自我保护作用,从而间接地反映出植物在不同生境中进化的印迹.本文介绍了草酸钙晶体在植物体内合成的草酸代谢途径、钙的吸收和累积,主要讨论晶体生长过程的植物调节机制以及体外模拟生物分子对草酸钙结晶动力学过程的调控等,以期揭示植物体内草酸钙的生物矿化机制,并为仿生材料合成和人类病理结石的抑制等提供重要线索.     

用碳化硅合成的金刚石的阴极荧光

作为一种宽禁带半导体,金刚石被期待在紫外发光二极管或激光器方面得以应用.但金刚石晶体中的杂质和空位对它的光学特性有很大的影响.因此,对金刚石中杂质与光学特性关系的研究,以及对杂质控制的研究都具有重要意义.对金刚石中杂质引起的光心曾有过大量报道.但过去只了解氮、硼、镍3种杂质与光心有关.最近,又证实了一种与硅有关的光心.Vavilov等首先报道了用CVD(化学气相沉积法)制备的多晶金刚石的阴极荧光谱具     

正交相一水六硼酸二钙的水热合成、表征和非线性光学效应

以硼酸和氧化钙为原料，采用水热法在２３４～３００℃合成无色透明正交相一水六硼酸二钙，该化合物阴离子基团是非平面（Ｂ３Ｏ８）＾７－基团，是含（Ｂ３Ｏ８）＾７－基团中的已知７种含水六硼酸二钙中唯一有非线性光学疚的化合物，其晶体的粉末倍频效应超过ＫＤＰ，反射光谱显示该化合物在所测定波长（８００～２４０ｎｍ）范围内基本不发生吸收。该化合物晶体结构有利于产征非线性光学效应。     

下地壳地震深反射的可能载体: 来自层状辉长岩组构和高温高压波速实验的证据

通过对四川攀西地区层状辉长岩中斜长石和普通辉石晶格优选方位(LPO)的测量, 发现矿物定向主要表现在斜长石的[010]极密与辉石的[100]极密分别与面理垂直, 显示出一种与晶体结晶习性有关的生长组构, 与晶体在岩浆中结晶并受到一定的压实作用有联系. 利用矿物组构数据计算的地震波速度结构反映出较强的各向异性, Vp, Vs的各向异性分别为5.81%和5.54%. 高温高压条件下波速的测定结果显示出相似的特征: 层状辉长岩的纵波速度介于6.44~6.97 km/s, 纵波最大各向异性值为5.22%, Poisson比介于0.28~0.31. 通过对攀西层状辉长岩组构和波速结构的研究, 推断该区下地壳可能存在较大规模的层状辉长岩体或类似的层状地质体, 这种具有明显地震波各向异性的层状似层状介质是下地壳地震深反射的可能载体.     

Bi_2Te_3的杂质微分凝对温差电性质的影响

Bi_2Te_3及以它为基的固溶体具有较高的温差电性能,是近十年来研究最多、运用最广的温差电致冷材料。Bi_2Te_3晶体显示很強的各向异性,具有多重极值的复杂能带结构。因此研究它的输运性质有助于加深电子在各向异性很显著的晶体中运动规律的了解。近年来,曾发表不少研究Bi_2Te_3输运性质的工作,但不同作者所得结果,例如迁移率、晶格热导率及载流子的有效质量等输运参量都有差异,且所有已发表的工作也均未研究晶体的金相结构对这些参量的影响。我们用纯度99.999％的材料用Bridgman法生长Bi_2Te_3,单晶和取向晶体,金相观察发现在P型和N型晶体中都存在杂质(或组     

可溶盐NaCl/NaNO3对陶质样品的破坏作用分析

针对目前关于典型可溶盐NaCl、NaNO3和两者的复合盐对陶质文物破坏作用的研究空白,在分析不同可溶盐以及复合盐溶液的表面张力、浓度变化以及平衡结晶相等的基础上,采用超景深显微系统和自动压汞仪等设备研究可溶盐NaCl/NaNO3对模拟陶质样品的破坏过程和方式,结果表明：复合盐的吸水一失水能力远远高于单一的NaCl和NaNO3,其在陶质样品中的溶解一结晶加速,破坏作用高于单一的可溶盐NaNO3;同时,含复合盐陶质样品的呈蘑菇状包裹的盐硬壳层在相对湿度的变化过程中,连续的盐结壳面积逐渐降低,不连续的结壳层面积增多,样品的平均孔径变小,小孔体积含量增加,微小裂缝逐渐扩张。本研究分析复合盐NaCl/NaNO3破坏陶质文物的过程和作用,为酥粉陶质文物的进一步保护研究提供科学依据。     

极性晶体的生长习性

采用配位多面体生长习性法则研究了极性晶体ZnO ,ZnS和SiO2 的理论生长习性 .发现其正负极轴方向的生长速度不同 .ZnO晶体的理论习性为六方柱状 ,各晶面的生长速度为 :V〈0 0 0 1〉>V〈0 111〉>V〈0 110〉>V〈0 111〉>V〈0 0 0 1〉;ZnS晶体的理论习性为四面体 ,各晶面的生长速度为 :V〈111〉>V〈0 0 1〉=V〈10 0〉=V〈0 10〉>V〈111〉;SiO2 晶体的正负极轴方向的生长速度为V〈112 0〉>V〈112 0〉.此结果与在水热条件下观察到的生长习性符合得相当好 .而PBC理论不能解释正负极轴方向生长速度的差异 .     

一种方解石的热释光性质

天然矿物中有不少可以产生热释光,作为矿物的一种发光现象,造成矿物释放光子这一特性的起因又是各不相同的。这些起因可以有以下几种:1.晶体生长过程中的缺损;2.晶体生长过程中杂质离子的混入;3.核辐射造成完好晶格的损伤;4.机械性外力(如压力、摩擦等)对晶体的作用;5.光、电对品格离子的激发;6.气体与结晶固体的表面反应。     

低熔点难溶杂质对nf-f共晶凝固机制的影响

晶体的非小晶面(nf),小晶面(f)形成规律是结晶学研究领域的重要内容.由于结晶机制直接影响着材料的组织性能,因此能否实现小晶面生长向非小晶面生长转变一直是人们所关注的问题.现已发现,当熔体的过冷度足够大时可以导致晶体的小晶面-非小晶面转变.其它因素引起的这种转变尚未见过可靠的报道,本文发现低熔点难溶杂质可以引起非小晶面-小晶面共晶合金中小晶面相的生长机制发生改变.     

高温退火对物理提纯多晶硅位错密度及其电学性能的影响

对纯度约为99.999%的物理提纯多晶硅片进行不同高温退火工艺热处理, 经机械抛光和表面刻蚀后再用扫描电子显微镜(SEM)观察硅片内部位错密度变化情况, 并通过WT2000少子寿命测试仪和双电四探针测试仪测试其少子寿命和电阻率变化情况. 结果表明, 在1100~1400℃之间退火6 h的情况下, 随着退火温度的升高, 物理提纯多晶硅片内部位错密度逐渐减小甚至消失, 然而硅片少子寿命和电阻率等电学性能不但没有随着位错密度的减小而提高, 反而呈现逐渐降低的趋势. 这一现象说明对于杂质含量高的低纯度物理提纯多晶硅片来说, 位错密度并不是影响材料对载流子复合性能高低的决定性因素, 高含量的杂质以及杂质在晶体内部造成的微缺陷(包括间隙态或替位态杂质以及纳米级杂质沉淀)才是决定其少子寿命等电学性能的主要因素.     

NdAl_3(BO_3)_4晶体的生长形态与结构的关系

观察了从BaO-B_2O_3熔剂中生长的NdAl_3(BO_3)_4晶体(简写NAB)的生长形态,首次用Donnay-Harker理论和周期性键链(PBC)理论分析了NAB晶体的生长形态与结构的关系,阐明了习性面易显露的内在原因。用BaO-B_2O_3熔剂生长NAB晶体时,发现随着熔剂中B_2O_3含量增加,NAB晶体由柱     

含氧盐矿物中络阴离子配位多面体性质对于重折光率分布的影响

含氧盐中络离子对晶体的重折光率的影响最早为英国晶体物理学家伍斯特所注意,他指出三角形的[CO_3]根具有很大的重折光能力,而等轴状的四面体[CIO_4]、[SO_4][SiO_4]和[PO_4]等具有较小的重折光能力。研究络阴离子配位多面体与光性的关系不仅有理论意义,而且有实线意义。尤其在解决碳酸盐晶体结构问题时,重折光率、光性正负和光性方位常能提供良好的线索。本文将讨论的是,在硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐(把砷酸盐、钒酸盐都归入其中,下文中凡磷酸盐者皆如此)、碳酸盐和硼酸盐矿物中,重折光率分布的规律性及其与络阴离子配位多面体性质之间的关系。本文共收集了314个硅酸盐矿物,242个磷酸盐矿物,154个硫酸盐矿物,72个碳酸盐矿物和73个硼酸盐矿物的资料,主耍来源于文契尔的“光性矿     

方解石晶体形变与其热发光的关系

将方解石晶体由室温逐渐加热到400℃(低于物体赤热温度)的过程中,往往在180—220℃及280—360℃时分别出现两个热发光峯。一般认为引起方解石产生热发光的激发因素是放射性的影响及含有杂质——微量原素。它们使得晶体产生缺陷,积蓄了能量。当将晶体加热时,这些能量即以光子的形式被释放出来。这些激发因素使方解石产     

Co纳米线阵列膜热处理前后的结构与磁性研究

在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝模板上，用电化学方法成功地制备出钴纳米线有序阵列复合膜。分别用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、选区电子衍射（SAED）、X射线衍射仪和振动样品磁强计（VSM）对样品进行了测试表征。形貌和物相分析表明，模板中的Co纳米线均匀有序，彼此独立，相互平行，每根纳米线由一串微晶粒构成。Co纳米线属六方密堆积结构，有很好的结晶取向，晶体的C轴沿纳米线轴定向排列。热处理能优化Co纳米线的结晶取向。磁性研究显示，纳米线长到一定程度后，长度的增加不再影响它的矫顽力。纳米线短和纳米线长时，存在两种不同的磁化反转机制，对短纳米线，磁化反转机制为旋转型。在这种机制中，热处理导致矫顽力增大。对长纳米线，反磁化机制为畴壁位移。在这同制中，热处理引起矫顽力减小。微磁学计算模拟证明了它们的磁化反转机理。