稀土元素对镁合金结构及力学性能的影响

通过第一性原理方法, 计算了稀土镁合金的晶格常数、弹性模量、体模量、剪切模量、杨氏模量和各向异性参数等性能, 研究了稀土元素对镁合金的结构及力学性能的影响. 结果表明: 固溶体中固溶原子和溶剂原子之间的最近邻原子间距增大, 固溶体的体模量减小; 固溶原子的4f电子对固溶体的性能有较大的影响, Eu及Yb处出现的晶格常数和力学性能的反常来源于固溶原子的特殊的4f电子层结构; 方向性共价键是固溶体脆性增加的原因.     

稀土离子在CdSiO3基质中的多光色长余辉发光

利用高温固相法合成了系列稀土离子掺杂的CdSiO3:RE3+(RE=Y,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)多光色长余辉磷光体.XRD分析结果表明在1050℃下烧结3小时的产物为单相.稀土掺杂CdSiO3磷光体具有良好的发光性能.引入Y3+,La3+,Gd3+,Lu3+以及Ce3+,Nd3+,Ho3+,Er3+,Tm3+,Yb3+可获得一个最大发射中心位于420 nm附近的缺陷发光宽带,引入Pr3+,Sm3+,Eu3+,Tb3+,Dy3+时,除了产生约420 nm的蓝紫色缺陷发光外同时产生很强的稀土离子特征发光,这两种发光混合导致不同的余辉颜色.     

一个不受风力分选作用影响的化学风化指标:黄土酸不溶物中Fe/Mg值

对黄土和古土壤酸不溶物的化学分析表明,其中的Fe,Mg元素含量同时受风力分选作用和沉积后的经成壤作用控制,风力分选作用使Fe,Mg含量趋向于在细粒级中富集,并呈同步变化;而在夏季风控制的风化成壤作用中,Fe和Mg发生分离,Fe在风化剖面中残留,而Mg却被淋失,因此,黄土和古土壤酸不溶物中的Fe/Mg值能够不受风力分选作用的影响,直接指示风化成壤强度。     

Mg-Gd二元合金中β′-Mg7Gd沉淀相的第一性原理计算研究

亚稳β′相是Mg-Gd系合金中最有效的沉淀强化相. 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Mg-Gd二元合金中β′-Mg7Gd沉淀相的晶格常数、弹性性质以及电子结构. 计算结果表明,β′-Mg7Gd与β′-Mg基体的晶格错配能够合理解释实验观察到的β′相的形貌. 采用弹性常数分析了该相的力学性能及其成键特性. 结果表明, β′-Mg7Gd为硬质脆性相. 电子结构表明β′-Mg7Gd相中存在强烈的共价键, 同时解释了其力学性能. 本文的理论计算结果同实验观察的结果吻合.     

受主型热缺陷补偿的n-Ge常温下的反常伏安特性

近年来,人们在各种半导体材料中不断发现了一些新的反常特性,但由于人们对这些反常特性的机理和产生的规律性看法不一,所以至今这方面的研究仍在进行中. 自n-Ge常温反常Hall效应、反常磁致电阻效应圈和反常电导效应发现以来,人们     

Gd膜在Ni(110)上生长的同步辐射研究

应用同步辐射 (h ν =100 eV)和XPS研究了稀土金属Gd室温下在清洁的Ni(110 )表面上的生长过程 .发现了随着Gd膜厚度的增加 ,Gd(4f)谱带由位于 8 5eV的单峰向位于 8 5和 10 8eV的双峰结构转变 .Gd(4d)峰亦有类似的结果 .该表面在 6 0 0K高温退火引起了Gd 4f和 4d双峰中的高结合能峰的强烈衰减和消失 .对室温下Gd在Ni(110 )面上的生长模式及在高覆盖度时生成的Gd 4f和 4d高结合能峰的本质进行了讨论.     

Gd膜在Ni(110)上生长的同步辐射研究

应用同步辐射 (hν =10 0eV)和XPS研究了稀土金属Gd室温下在清洁的Ni(110 )表面上的生长过程 .发现了随着Gd膜厚度的增加 ,Gd(4f)谱带由位于 8 5eV的单峰向位于 8 5和 10 8eV的双峰结构转变 .Gd(4d)峰亦有类似的结果 .该表面在 6 0 0K高温退火引起了Gd 4f和 4d双峰中的高结合能峰的强烈衰减和消失 .对室温下Gd在Ni(110 )面上的生长模式及在高覆盖度时生成的Gd 4f和 4d高结合能峰的本质进行了讨论 .     

以低纯度Gd为原料制备Gd5Si1.85Ge2.15合金的磁热效应

研究了以低纯度蒸馏Gd为原料制备的Gd5Si1.85Ge2.15合金的磁性相变性质和磁热效应.蒸馏Gd的杂质含量为O: 0.0160% (质量百分数); C: 0.0054% (质量百分数); N: 0.0016% (质量百分数), 低于普通商用Gd, 高于高纯Gd.对Gd5Si1.85Ge2.15合金的X射线衍射和交流磁化率测试表明, Gd5Si1.85Ge2.15合金在253K存在一级磁性相变; 从磁性相变附近的磁化曲线结果得到的最大磁熵变化为12.5 J/kg@K.     

拓扑绝缘体与量子反常霍尔效应

量子霍尔效应是一种可以在宏观尺度出现的量子现象,由二维电子系统在强磁场下所具有的独特拓扑性质所引起.长期以来人们一直希望能够实现不需外磁场的量子霍尔效应,以便将其应用于低能耗电学器件.磁性拓扑绝缘体薄膜可能具有的量子化的反常霍尔效应即是一种可以在零磁场下出现的量子霍尔效应.本文介绍了拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应的概念发展及量子反常霍尔效应如何在磁性掺杂拓扑绝缘体中实验实现,并探讨了量子反常霍尔效应在低能耗器件方面的应用前景.     

量子反常霍尔效应研究进展

量子反常霍尔效应是一种不需要外加磁场的量子霍尔效应.它不但为手征量子霍尔态的理解和应用提供了一个理想的研究平台,还可以用于构建多种新奇拓扑量子物态.本文回顾了近年来量子反常霍尔效应实验方面的研究进展,包括对磁性掺杂拓扑绝缘体中量子反常霍尔效应相关机理的深入研究、基于量子反常霍尔绝缘体的各种异质结构的制备及性质研究,以及可能具有更高工作温度的量子反常霍尔效应材料体系的探索等.这些研究进展对量子反常霍尔效应的未来发展方向和凝聚态物理的发展具有重要的启示作用.     

评路易斯的化学键理论

本文中,鲍林回顾了与路易斯的交往,介绍、评述了路易斯在化学键理论方面的杰出贡献,对朗格缪尔等化学家的研究也有评介.鲍林本人就是一位化学键理论的大师,他的一些理论研究结果自然也包括在内.对于读者了解本世纪一、二十年代关于化学键理论的发展,温故而知新,不无裨益.     

论中医理论体系的基本内涵及其产生的物质基础〔Ⅱ〕

四、中医学对人体病因学的认识—正邪论“正”,就是正气,亦即自然气候的正常变化。“邪”,就是邪气,亦即自然气候的反常变化。气候的反常变化,《内经》中叫做“胜气”。《素问·五运行大论》谓:“燥胜则地干,暑胜则地热,风胜则地动,湿胜则地泥,寒胜则地裂,火胜则地固。”这就是说,在自然气候偏胜的情况下,自然界就会出现反常而成为灾害。由于“人与天地相应”,既然人体的疾病部位及疾病性质与气候的反常变化密切相关,那么人体的发病原因当然也同样可以     

硼掺入Mg(OH)2过程中的硼同位素分馏

为确定B掺入Mg(OH)₂时的形式及掺入过程中硼同位素组成的变化, 进行了不同设定pH (pH_设定)的人工合成无Mg海水中B掺入Mg(OH)₂的实验. 结果表明, B掺入Mg(OH)₂非常迅速, 4 h能达到平衡, 平衡后Mg(OH)₂中B浓度[B]_固和固相与溶液相间的分配系数K_d随pH_设定的升高而降低. 而且最高的[B]_固和K_d均远高于B被金属氧化物或黏土矿物吸附时的对应值, 表明B具有很强的掺入Mg(OH)₂的能力. 平衡时溶液相的δ¹¹B_液f均低于原始溶液的δ¹¹B_液i, 计算的Mg(OH)₂与平衡溶液间的硼同位素分馏系数α_固-液变化范围为1.0186~1.0220, 平均值为1.0203. 这充分表明, B掺入Mg(OH)₂时¹¹B优先进入固相, 这是B(OH)₃优先掺入的结果. B(OH)₃与Mg(OH)₂间的沉积反应是B(OH)₃掺入的直接原因. B(OH)₃与Mg(OH)₂间的沉积反应和B(OH)₄⁻在Mg(OH)₂上吸附可能同时存在, 并以沉积反应为主, 它们决定了B掺入Mg(OH)₂时硼同位素特征. 与B只以B(OH)₄⁻形式掺入生物碳酸盐不同, B以B(OH)₃和B(OH)₄⁻两种形式同时掺入Mg(OH)₂, 并以B(OH)₃优先掺入为主, pH_设定越低掺入的B(OH)₃比例越高. 由于Mg(OH)₂普遍存在于石珊瑚中, 这将严重影响珊瑚的硼同位素组成δ¹¹B与海水pH的定量对应关系, 因此会给δ¹¹B作为古海水pH的代用指标带来极大的不确定性.     

现代分子光谱学的鼻祖格哈特·赫茨伯格(1904～1999)

今年3月3日去世的G·赫茨伯格(Gerhard Herzberg)是一位世界级的著名分子光谱学家.分子发射和吸收的大量的各种波长的光,可以提供有关原子在分子中的排列,连接原子的化学键的特征,以及控制这些化学键的电子相互作用等的极其大量的富含内容的知识.深入到分子内部洞察化学键在化学反应中是如何组成或断裂,是了解物理学、天体物理学、化学、材料科学、生物学和医学中各种现象的关键.研究出一种方法来观察和破译分子谱图一直是一项工程浩大的任务,其中赫茨伯格在最近的60年中一直起着领导作用.     

非晶硫熔化过程中的链环转变

熔化通常表现为吸热和体积膨胀,对放热或体积收缩的反常熔化现象的研究在凝聚态物理中具有重要的科学意义.本文研究了非晶硫反常放热熔化的机理,进行了加热过程中特别是放热熔化前后非晶硫的拉曼光谱分析,表明熔化前的非晶硫中含有大量聚合链结构的团簇,熔化后的液态硫则主要为S8环团簇结构,非晶硫放热熔化过程中应该伴随着链环转变.分子动力学模拟的结果表明链环转变过程是放热的.文中提出非晶硫的反常放热熔化过程是链环转变和熔化过程的耦合,还进一步讨论了非晶硫反常熔化过程中的链环转变与非晶硫晶化过程中链环转变的不同.     

无稀土高温超导体Bi-Ca-Sr-Cu-O

液氮温区稀土氧化物超导体YBa_2Cu_3 O_(7-8)的发现快一周年了。自此以后成百上千家实验室对氧化物超导体做了大量的研究。实验表明,除Ce,Pr和Tb外,所有稀土元素都可以取代Y,形成高温超导体。甚至带磁矩的离子如Gd取代Y后,对超导电性并无影响。其他实验也都说明稀土元素的存在并不是出现超导的必要条件。我们曾经用非稀土元素如Ge去取代YBa_2Cu_3O_(7-8)k 的Y,取代量为80％时,T_c仍在液氮温区。 法国科学家Michel等人在Bi-Sr-Cu-O体系中发现了一种化合物Bi_2Sr_2Cu_2O_(7+8),中点     

丁二烯氯化稀土络合物的合成

钛、锆、铪等d一类元素的丁二烯金属环状化合物的合成已有报道,有关稀土元素金属有机环状化合物的合成至今国内外未见报道。本文重点讨论了氯化稀土(LnCl_3,Ln=Nd,Sm和Gd)与丁二烯镁C_4H_6Mg·(THF)_2反应合成丁二烯氯化稀土络合物。     

YBa2Cu3Oy体系中MgO纳米颗粒对磁通钉扎的影响

众所周知,氧化物超导体在高温高场下J_c值偏低及显著的磁通运动效应,阻碍了它的各种应用.因此,引进新的钉扎中心,如各种点缺陷(阴阳离子空位、部分元素替代和扩展型缺陷(如离子辐照产生的柱状缺陷)等,提高其J_c,研究相关的钉扎机制,具有理论和实际的双重意义.另外,实验发现,织构化的Y系样品在很大的温度和磁场范围内具有较高的临界电流,显然与样品内具有微米或亚微米尺寸的211脱溶物直接或间接引起的磁通钉扎有关.这说明大尺度的非超导粒子对磁通钉扎也有显著的强化效应.我们在YBa_2Cu_3O_y.体系中引入尺寸约为200nm的MgO纳米颗粒添加物,研究它对临界     

Fe-N/TiN多层膜中的层间耦合振荡

在磁性多层膜中,层间耦合现象具有重要的理论意义,人们做了大量的研究。1986年,在Fe/Cr/Fe(001)3层结构中首次观察到Fe层之间的反铁磁耦合。与此同时,在Gd/Y超晶格中,发现了Gd层之间的铁磁耦合和反铁磁耦合振荡现象。现在证明,层间耦合振荡在磁性多层膜中是一种较普遍的现象。在以Fe,Co,Ni及其合金作为铁磁层,Cu,Ag和Au以及很多3d,4d和5d金属作间隔层的多层膜体系中,都观察到了这种现象。有关Fe-N磁性多层膜的报道很少,本文首次报道以TiN作间隔层的Fe-N/TiN多层膜中,随TiN层厚度变化Fe-N层之间出现的铁磁、反铁磁耦合振荡现象。     

盐湖卤水蒸发过程中的稳定氯同位素分馏

在28±2℃下进行了察尔汗盐湖卤水的蒸发实验,实验设计为2组,分别为阶段固液相全分离蒸发和固相连续沉积蒸发.在蒸发过程中采集了79件固液样品,并利用基于检测Cs2Cl+的高精度正热电离质谱法进行氯同位素组成测定.根据盐类沉积中Na+,K+,Mg2+的含量变化,整个蒸发过程可分为石盐、光卤石和水氯镁石3个析盐阶段,各析盐阶段固液相间的氯同位素分馏表现出如下特征:在整个析盐过程中均表现为正分馏特征,即37Cl在析出相中富集,引起固液相37Cl的逐渐降低;石盐具有最高的氯同位素分馏系数(h),光卤石(c)次之,水氯镁石(b)最低;实验中曾发现,析出相转变的瞬期,有异常的反分馏现象出现,即35Cl在析出相中富集,但是卤水和固相37Cl值均未出现Eggenkamp等人推算的在光卤石及六水镁石阶段升高的趋势.实验结果表明残余卤水是35Cl的"汇".实验结果与天然钻孔样品观察到的现象一致,这些结果启示37Cl值是一个反映卤水演化阶段的良好指标,对于钾盐勘探工作具有重要意义.