InSb化学比的电化学研究

随着化合物半导体的发展,化学比对半导体电学性质的影响受到了越来越多的注意。但过去这方面的研究多集中在PbS、CdTe、Bi_2Te_3等Ⅳ—ⅥⅡ—Ⅵ、Ⅴ—Ⅵ族化合物上面,而对Ⅲ—Ⅴ族化合物的研究较少。对后者来说,由于它们具有强的共价健,能将过剩的组分排除出去,因此一般认为它们对严格化学比的偏离应很小。实际上,除了GaSb或者还可能有InAs之外,还不能肯定地证明化学比对Ⅲ—Ⅴ族化合物的电学性质有显著的影响。例如,Hulme和Mullin发现,从富In和富Sb熔池中生长的InSb晶体的半导体性质并无显著差别。因此,为了更好地研究化学比对化合物半导体性质的可能影响起见,必须找到一个能鉴别化学比的比较灵敏的方法。     

Bi-系超导材料在210K附近的结构相变

最近,我们利用超声及其它手段对Bi-Sr-Ca-Cu-O体系(包括掺铅和未掺铅的80K相、110K相的四种系列的样品)做了较系统的研究。首次发现,在210K附近Bi系超导材料存在可能的结构相变。 实验用的样品为单相 Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_(8+x)、(Bi_(0.85)Pb_(0.15))_2 Sr_2Ca_1Cu_2O_(8+x)、Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_(10+x)、(Bi_(0.85)Pb_(0.15))_2Sr_2Ca_2Cu_3O_(10+x)多晶材料.其中含铅样品为本实验室所制备,方法是用分析纯     

碘插入Bi-Sr-Ca-Cu-O晶体的结构变化

Xiang等报道了碘插入Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_y高T_c超导体的初步物理特征,原晶体c轴为30.82,插入碘后的晶体c轴变为37.78。该文作者认为碘插入晶体后,在每个c周期中增加了一个3.5厚的碘层。原晶体的超导转变温度在82K到90K的范围,插入碘后的2212相晶体除了超导转变范围很窄(T_c=80K)外,没有发生根本变化。陈祖耀研究组重复了Xiang等人的工作,并对Bi系其它相晶体做碘插入研究,发现2201相等晶体也有类似结构     

掺Cr和掺Pr的Bi_4Ge_3O_(12)晶体的线性光伏效应

锗酸铋Bi_4Ge_3O_(12)(BGO)属于立方晶系,43m点群,是硅铋矿Bi_4Si_3O_(12)(BSO)的同型晶体。BGO晶体也是一种极好的闪烁材料,用于高能粒子或射线的探测。此外,Moya等报道了BGO:Cr是一种很有希望的光折变材料。     

金绿宝石Al_2BeO_4的Raman散射谱

金绿宝石Al_2BeO_4具有橄榄石(MgFe)_2SiO_4结构,属正交晶系,空间群为P_(nma)-D_(2h)~(16)。由于地质学和矿物学上的兴趣,对橄榄石和Mg_2SiO_4的晶格振动性质曾进行过相当多的研究。对于金绿宝石Al_2BcO_4)晶格振动性质却研究得较少。近年来发现,Al_2BeO_4是一种很好的激光工作基质材料。用掺Cr~(3 )的Al_2BeO_4晶体制成了可调谐固体声子态激光器。这     

岩盐型ZnO纳米微粒的生成和光谱特性

ZnO(六角纤锌矿结构)是一种重要的Ⅱ一Ⅵ族化合物半导体,具有多种用途,其光学性质已得到许多结果.30年前曾有过它在9.5GPa下转变成岩盐结构的报道,最近又有人预言ZnO岩盐结构相可能具有独特的光学和输运性质,并可用于半导体器件,但直到目前仍无这方面的结果报道.本文首次用化学合成方法制备了纳米尺度的岩盐型ZnO微粒,其光学性质及结构特征表现了明显类似于激子限域下激子半导体Cu_2O纳米徽粒的性质,且稳定性好,因而有可能成为一种新的光学材料.     

Nd_2Fe_(14)B磁畴结构参量的计算

一、引言 具有高矫顽力及最大磁能积的Nd-Fe-B永磁合金以其优异的磁性能吸引人们就其结构、磁性开展广泛研究。现已确认,有高饱和磁化强度和强单轴各向异性的硬磁性主相Nd_2Fe_(14)B对所有Nd-Fe-B永磁体(包括不同成分配方、不同工艺过程制备的Nd-Fe-B材料)的磁性起决定性作用。因此研究并确定Nd_2Fe_(14)B的磁畴结构参量便成为研究Nd-Fe-B     

热电材料中自旋轨道耦合效应对电输运的影响

自旋量子效应对材料电输运性质的影响,是一个物理和材料领域的基础问题。热电材料能够实现电能和热能相互转换,其往往含有重元素,自旋轨道耦合效应对电性能的影响不容忽视。自旋轨道耦合造成的Zeeman型能带劈裂效应降低能带带边的简并度和能态密度,对热电材料的输运性质不利;而自旋熵和Rashba型自旋劈裂效应对热电性质有益,其中的Rashba自旋劈裂效应能够产生新奇的低维化电输运。拓扑绝缘体中非平庸电子结构对电输运调控提供新的方向。     

双酞菁镥的扫描隧道显微像

具有电致变色特性的Pc_2Lu(lutetium dipbtha locyanine,双酞菁镥)是一种很有前途的显示材料,同时Pc_2Lu又是一种分子型半导体,因此它的结构和性质受到广泛的研究和重视。为直接观察复杂有机物分子结构及其在基底上的吸附性质,我们用STM(scanning     

非晶态GeSb_2Te_4薄膜在热退火过程中的FCC亚稳晶相和六方稳定晶相

一、引言 自1970年,Ovshinsky首次报道利用硫系合金薄膜的可逆结构相变来进行光学数据存贮以来,Te基合金由于具有大的光吸收、低的热导率和适当的晶化特性而得到了广泛的研究,如TeGeSbS,TeSeGa,TeGeSnAu,TeGe,GeSbTe等,其中以GeSb_2Te_4化合物半导体材料最具有吸引力。Yamada报道了GeSb_2Te_4材料的光记录特性,可用50(ns)激光脉     

第四主族金属硫族化合物二维材料研究进展

第四主族金属硫族化合物具有丰富的晶体结构与组成.理论计算预测这类材料的二维晶体具有优异的热电、铁电、压电等性能.但是,目前这类材料的二维结构与性质研究的实验工作尚未系统展开.本文以这类材料二维结构与性质的关联性为切入点,系统展示了这类材料二维结构的合成进展,总结了其二维尺度上的独特性质,并对这类材料的发展前景及挑战进行了展望.     

非晶Bi_4Ge_3O_(12)中原子近邻结构的EXAFS研究

Bi_4Ge_3O_(12)(BGO)晶体是一种理想的闪烁晶体,Bi~(3+)为发光活性剂。铋含量较高的铋锗酸盐玻璃由于其可能存在的闪烁性能引起人们的关注。玻璃光学质量高、能够制成各种复杂的形状,并且价格便宜,因此,除晶体材料外,人们尝试用玻璃作为Bi~(3+)发光活性剂的基质,这     

纳米晶体材料的有效弹性模量与界面效应

纳米晶体材料的很多性质与界面效应有关，从材料的微观结构特点出发，研究界面对材料的有效弹性性质的影响，首先，将纳米晶体材料看作一种两相复合材料，基体是具有不规则原子结构的界面相，夹杂是具有理想晶格的晶粒相，用Mori-Tanaka方法给出了有效模量的表达式，进而用应变梯度弹性理论，通过对纳米晶体材料的代表性胞元的分析，考察了应变梯度对材料变形行为的影响，分析了界面效应影响材料性质的两种微观物理机制，其一是界面相不规则原子结构的软化效应，其二是界面附近边界层存在引起的硬化效应。     

Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)超导体的正电子寿命研究

自从Maeda等人在Bi-Sr-Ca-Cu氧化物中发现超导电性以来,由于Bi系超导体具有较高的超导转变温度和广阔的应用前景,日益受到人们的重视.在Bi系超导材料的研究中,金属离子的置换对超导性能和材料结构的影响一直是研究的热点之一.许多作者用Pb替换Bi,以便了解Bi-O层对超导电性的作用.文献[4]研究了Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_2O_(8+δ)体系,由Raman散射实验证实Pb可以替换Bi,且其最大替换量可以达到x=0.35;随着Pb含量的增加,超导转变温度T_c从85K减小为76K,并且指出这是由于体系空穴浓度增加所致.然而,Pb掺杂对样品结构的影响以及空穴浓度增加的原因尚不清楚.本工作使用对固体材料微观结构极灵敏的正电子湮没谱仪测量了Bi_2Sr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)和Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)系列样品的正电子寿命,给出了正电子寿命和转变温度随掺杂量X的变化关系,研究了Pb掺杂对Bi系超导体电子结构的影响,以及由此引起的样品中空穴浓度变化情况.     

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.     

77K下Bi_2Sr_2CaCu_2O_8单晶Bi-O面的高分辨的STM图象

扫描隧道显微镜(STM)是一种新型的、不断发展着的表面分析仪器,能够提供材料表面的原子结构和电子性质等重要信息.用 STM 研究高温超导体已受到广泛的关注;其中研究得最多的是 Bi_2Sr_2CaCu_2O_8(简记 Bi-2212)单晶.因为通过解理 Bi一2212单晶能得到光洁的、在空气中和在真空下都很稳定的 Bi-O 面,便于 STM 研究.此外,现在已经一致认识到铜氧化物高温超导体的超导电性主要来源于 Cu-O 层.不过,以 Bi-2212为例,Bi-O 层也起着向 Cu-O 层提供空穴型载流子,将部分 Cu~(2+)离子变成 Cu~(+3)离子,使 Bi-2212变成导体或超导体的作用.因此,深入研究 Bi-O 层的结构和电子性质,对理解 Bi-2212的超导电性的来源是很有意义的.     

脉冲激光淀积单取向超导Ba_(1-x)K_xBiO_3(BKBO)薄膜

Ba_(1-x)K_xBiO_3(BKBO)氧化物超导体的发现,引起了人们浓厚的兴趣.高温超导体,如YBCO,呈各向异性的电学性质,相干长度ζ较短(ab)平面相干长度约为1.2～1.5nm,c方向相干长度约为0.2～0.3 nm),较难制备出在超导电子学上有重要应用的SIS型隧道结.而BKBO是一立方晶体超导体,具备各向同性的电学性质,并且相干长度较长,约为5～7nm,有可能制备出性能优良的SIS型隧道结.Fink等人制备了滞后的YBCO/SrTiO_3/BKBOJosephson结,并观察到了Shapiro台阶和自感应台阶.BKBK/I/BKBO型结构也相继发表,     

二维材料中的缺陷及其拓扑、几何效应

晶体材料中的缺陷会引发局部的形变与应力,从而对材料力学性质、输运行为等物理特性产生影响,这在低维材料中尤为显著.近几年来在石墨烯等二维材料的相关研究中发现了多种类型的缺陷,这些缺陷对其材料性能具有一定的调控功能,且与块体材料中的行为有一定区别,因而其物理机制值得探究.本文将介绍相关的研究进展,特别是缺陷在影响材料行为时的几何与拓扑效应,并讨论其在二维材料晶体生长、低维结构材料设计等方面的意义.     

YBa2Cu3O7-δ超薄膜的超导电性及界面对正常态电阻的影响

高T_c氧化物超导体由于其层状结构而产生了高度的各向异性,例如YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)的各向异性因子为20左右,而TlBaCaCuO高达10~4。与各向异性密切相关的维度效应是决定这些材料的超导性质,以及磁通钉扎和磁通运动相关特性的重要因素之一。因此,对高温超导体中CuO_2层间耦合(维度效应)的研究有助于理解在常规超导体中未观察到的某些新的     

ZrO_2纳米材料制备及其顺磁特性研究

自1986年Gleiter等关于纳米材料的结构和性能的首次报告以来,国际、国内广泛开展了纳米材料的制备及其性能研究。纳米晶体既不是长程有序,也不是短程有序的,而是具有全新固体结构的材料,因而有与晶体或非晶体完全不同的独特性质。又由于纳米粉末有大的比表面积,高的化学活性,可以在非常低的温度下制备出化学成分均匀、致密的陶瓷体。获得高纯,化学成分均匀、超细、团聚程度小的超微粉是保证氧化锆增韧陶瓷样品具有高强度,韧性及其可靠性的关键。本文报道用柠檬酸盐爆炸分解法制备ZrO_2纳米超微粉,与其它化学方法相比它具有粒子分布均匀,无团聚现象,有F心等特点。并研究其微结构和顺磁