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。     

HMTTeF·I_(1.5)单晶的合成、电导及晶体结构的特性

由六次甲基四碲富瓦烯(HMTTeF)所形成的有机化合物晶体,有两种可能的化学结合形式:一种是分子中的Te原子离子化,形成离子型化合物;另一种是分子中心共轭π键离子化,或者形成离子型化合物,或者形成混合价态型化合物。至今被报道的HMTTe F化合物晶体都只含有其中一种化学结合形式,而标题化合物晶体则同时含有上述两种化学结合形式。本文将该晶体的晶体结构、化学结合与电导性的关系作简要的讨论。     

丁二炔类材料拓扑化学聚合行为

丁二炔类材料(diacetylenes)由于其独特的聚合方式(即拓扑化学聚合,topochemical polymerization)以及聚合后形成的共轭高分子材料表现出优异的电学、非线性光学等特性,很早就受到了人们的广泛关注.当然,不是所有的丁二炔类化合物都能发生晶体内的拓扑化学聚合反应,这需要丁二炔单体分子在固态下首先要满足一定的分子堆积结构,同时还需要有合适的外界条件,譬如加热、光照、?射线辐射等条件来刺激该反应的发生.本文从分子结构的设计合成和超分子化学结构的构建两个角度出发,系统总结了能够实现丁二炔类材料发生晶体内拓扑化学聚合的各种策略,讨论了相关丁二炔类化合物的反应特性及反应后的分子结构特征,最后简要介绍了聚丁二炔类共轭高分子材料在光、电、传感等领域的潜在应用.通过本文对丁二炔类材料拓扑化学聚合行为研究的系统总结,希望能够再次激起化学工作者对于利用拓扑化学聚合反应来制备共轭高分子材料的研究兴趣,从化学合成的角度进一步发展一些新的可发生拓扑化学聚合反应的单体分子结构单元,丰富该类材料体系,促进相关研究的发展.     

Fˉ体系中NaZr_2(XO_4)_3(X=P,As)的水热晶化

自从Hong等人发现了Nasicon相化合物Na_3Zr_2Si_2PO_(12)的超离子导电性能以来,人们对Nasicon及其相关结构的化合物进行了广泛的研究.这些化合物也表现出低热膨胀性能,可望作为抗热冲击材料和核废料储藏材料,NaZr_2(XO_4)_3(X=P,As)化合物是这一大类化合物的母体,其结构允许化学取代,从而能够得到许多同构化合物,这些化合物通常用固相反应法制备,较难以得到纯相和单晶.我们曾用水热法合成出纯相MTi_2(PO_4)_3(M=Li,Na,K),发现水热法优于固相反应法,F~-离子,作为矿化剂,对水热晶化有重要影响,我们曾在F~-体系中用水热晶化法生长出较大的完美的沸石单晶.本文描述了在F~-体系中用水热晶化法制备出     

奥氏体/马氏体异相界面的电子密度

复相合金与复合材料中都存在着异相界面.改善基体与第二相界面的工作已成为材料研究中的重要课题.近年来在复合材料中提出的强界面结合及弱界面结合模型、基体与增强体相匹配的强化机理等在复相合金中也同样适用.这些研究涉及界面物理及界面化学,也包括界面的原子结构及电子状态.程开甲先生认为通常的TFD模型在材料设计、电子输运现象等实用领域中不完善,似乎是在处理原子条件中,特别是在固体中原子的边界条件处理上有一些错误,正确的边界条什是存在的,只是一直未找到.程开甲指出,原子的边界条件     

α-Fe(Si)纳米相的晶格畸变

纳米晶合金通常是指晶粒尺寸为1—100nm的单相或多相多晶合金.该材料可视为纳米晶体和晶界两部分.Gleiter等称纳米晶材料的晶界是一种既无长程序又无短程序的类气态结构.到目前为止,纳米晶材料的界面结构得到了广泛的研究,而且该材料的许多性能亦多从界面结构及界面体积百分数来寻找答案,然而,Thomas等利用高分辨电镜并未观察到Gleiter等称的类气态的界面结构;同时,文献[7]表明纳米晶Pd的热膨胀和热振动行为与普通晶体材料并无明显的区别,而通常认为纳米晶材料的热膨胀系数远大于普通晶体的值,原     

贫钇YBa_2Cu_3O_(7—y)超导材料的结构缺陷研究

高临界温度(T_c)YBCO氧化物超导体在实际应用中所具有的潜在优势使这一研究领域仍十分活跃.大量研究表明:这种材料的原始化学配比对其超导电性有明显的影响.元素替代及非化学计量配比由于在纳米甚至原子尺度上引起成分扰动,将使钙钛矿型骨架结构中各晶位处格点排列发生局部变化,势必影响其超导行为.至今报道的所有T_c≈90K的123相氧化物均具有正交晶体结构、Cu-O链和Cu-O面,这些因素是维系超导电性的最基本结构特征.     

Science Bulletin(《科学通报》英文版)2015年第17期中文概要

<正>重氮化合物衍生的金卡宾化学研究进展魏芳,宋传玲,马玉道,周玲,佟振合,徐政虎重氮化合物是一类重要的卡宾前体,被广泛应用于有机合成中.金属双铑催化剂、铜或铁催化剂等通常被用来分解重氮化合物产生关键的金属卡宾中间体.近年来,随着均相金催化的兴起,金催化剂也被应用于分解重氮化合物产生金卡宾物种,并且这一反应表现出与传统的金属卡宾化学不同的反应特质.它们能够发生一系列环加成反应、插入反应以及偶联反应.本文基于这3种反应类型综述了重氮衍生的金卡宾化学的最新进展,包括反应、机理以及合成应用等.     

K_(4-x)K_2Nb_8(Nb,Cu)_2Nb_(0.4)O_(30-y)晶体结构的测定

铌酸钾是一种优良的非线性光学材料,它在光倍频、光调制的技术应用中占有重要位置。它实际上是一种铌的复杂氧化物,化学分子式为K_2Nb_8O_(21)的晶体的X射线粉晶衍射曾被Whiston等研究过。滕晨明等研究了化学分子式为K_6Nb_944)O_(113)的化合物的晶胞参数,还对K_2Nb_8O_(21)的黄色透明晶体进行了电子衍射及点阵象研究。Wood等及范得培等曾就     

Sc和Ti对纯铝细化机理的价电子结构分析

传统的相图理论和晶体界面共格理论无法从本质上解释Sc和Ti对纯铝及铝合金的细化作用差别的机理. 运用固体与分子经验电子理论(EET)研究了Al-Ti, Al-Sc两种合金的价电子结构, 通过计算共价键电子对数、界面电子密度差, 指出两种合金形核质点的晶体共价电子对数目多少、第二相颗粒与基体界面电子密度差的不同等因素, 是造成Sc, Ti对纯铝细化作用差别的本质原因.     

低温相偏硼酸钡晶体的结晶形貌

低温相偏硼酸钡β-BaB_2O_4(简称BBO)晶体是由中国科学院福建物质结构研究所首次发现的一种新型的非线性光学材料,由于其优良的物理和化学性能,BBO晶体在激光倍频、混频和光参量振荡等方面都已得到广泛的应用,对BBO晶体的热电性能以及其它的物     

TGSFB晶体生长及其热释电性能

TGS晶体是优良的红外热释电材料,化学组成为[(NH_2CH_2COOH)_2·H_2SO_4],属单斜晶系,空间群为P2_1,极化方向为二次轴方向。TGS晶体的居里温度T_C为49℃,49℃以下为铁电相,49℃以上为顺电相,只有铁电相时才有热释电性能。为了进一步提高居里温度,加宽器件的使用范围,同时进一步提高优值比(P/8),本文旨在得出用H_2BeF_4有规律的部分取代TGS晶体中的H_2SO_4,生长出的TGSFB晶体的热释电性能和应用前景。     

面向微电子应用的二维过渡金属硫族化合物制备进展

二维原子晶体材料所独有的结构特性带来了诸多优异的性质.与石墨烯相比,二维过渡金属硫族化合物(TMDs)拥有不同大小且可调控的带隙,在微电子和光电器件领域有着广阔的应用前景.本文对二维TMDs材料"自上而下"和"自下而上"的制备方法进行了总结,对比了机械剥离、液相剥离和化学气相沉积等常见制备技术,并归纳了各自的优缺点.同时基于未来晶圆级二维TMDs器件,重点介绍了化学气相沉积法及其面向应用需要解决的问题.最后总结了二维TMDs材料在微电子器件应用中的研究进展.     

一种新的制备超微粉末的方法——沉淀转化法

超微粒子是指颗粒尺寸大于原子簇(cluster)而小于微粉(fine powder),一般在1～100nm之间。当小粒子尺寸进入纳米量级时,显示出了普通大颗粒材料不具有的特性,即小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。目前伴随着超微粉研究与应用,其制备新方法不断出现,概括起来分3大类:固相法、液相法和气相法。本方法是在综合各种液相法的基础上,发展的一种新的制备超微粉的技术——沉淀转化法。其理论依据是根据难溶化合物溶度积(k_(sn))的不同,通过改变沉淀转化剂的浓度、转化温度以及借助表面活性剂来控制颗粒生长和防止颗粒团聚,获得单分散超微粒子。该法具有实验设备简单,原料成本低、工艺流程短、操作方便、产率高等优点。利用该法我们已经成功的制备出了Ni(OH)_2,NiO,CuO,La(OH)_3,ZnO,Co(OH)_2和Co_3O_4等氢氧化物和氧化物超微粉。 超微粉制备过程如下:(1)氧化铜超微粉:准确称取一定量的Cu(NO_3)_2·3H_2O(A.R.)配制成溶液,与化学计量一定浓度的无水碳酸钠溶液反应,生成浅蓝色碱式碳酸铜沉淀,磁搅拌至无气泡产生,加入一定量的表面活性剂吐温-80,继续搅拌0.5h,再加入一定浓度化学计量的碳酸钠溶液,一定温度加热搅拌1h,过滤并用蒸馏水洗涤三次以上,得到黑色氧化铜超微粉末;(2)氢氧化     

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。     

掺铜钾钠铌酸锶钡单晶生长及其光折变性能

近几年来,随着光折变效应的应用研究的日益广泛,光折变材料也受到越来越多的重视。人们把许多精力集中在光折变材料的改性方面,试图获得光折变动态范围大和响应速度快的单晶或陶瓷材料,以适用于全息存贮、耦合光放大和光学位相共轭等光学信息处理技术。例如在LiNbO_3和KNbO_3晶体中掺进铁离子和在Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6晶体中掺入铈离子,由于这     

新型分子金属

在极低温度下具有电、磁以及结构方面有趣的性能的材料,其范围被昂德希尔(Underhill)及其合作者扩展了。在最近出版的一期《自然》杂志(Nature,324卷,547—549页,1986年)上,昂德希尔描述了首次发现的这一具有完整氧化态的二维有机金属化合物。对于这类能够导电的二维体系的合成及固态性能的研究将有助于阐明固体化学中许多基本现象。多数有机或金属有机固体是电绝缘体,但是近年来越来越多的具有高导电性能以及金属的典型特性的一类固体受到人们的很大重视。这种金属行为是由于晶体中沿高度有序的堆积结构的富π-电子体系发生分子间大面积重叠而造成的。这些材料具有高度的各向异性性,因而被称做准一维分子金属。     

表面态和线间距对ZnO纳米线/聚(3-己基噻吩)复合纳米结构光伏性能的影响

正基于导电聚合物的有机光伏器件具有低成本、重量轻和柔性等优点.然而,相对于无机材料而言,其载流子迁移率较低.引入高迁移率的无机材料和导电聚合物构筑复合形成混相的异质结结构可以有效解决此问题.通过此种方式,在导电聚合物中产生的激子不需要传输过长的距离到达施主/受主界面,电荷分离过程能够发生在光活性层中的有机/无机材料界面.最常用的电子受主材料是C60的衍生物以及无机纳米     

红枫湖沉积物—水界面Fe、Mn的分布和迁移特征

沉积物—水界面是天然水体中物质输送和交换的重要边界之一,对这一界面及其附近发生的各种物理、化学及生物等地球化学过程的研究已列入地球科学的前沿课题之一。在水环境中,Fe、Mn是典型的氧化还原敏感性元素,对其它微量元素及核素的地球化学循环起着一定的控制作用。一般认为,湖水中的Fe、Mn受氧化还原边界层的控制。但是,迄今为止,对于Fe、Mn在沉积物—水界面及其附近的地球化学行为所知甚少。为此,本文根据贵     

快速凝固Ni-47Al合金调幅组织的TEM研究

B2结构的NiAl具有高熔点、低密度和优异的耐蚀性能,因而有希望成为一类新型的高温结构材料。但低的室温塑性是这类材料走向实用化的主要障碍。采用快速凝固的方法细化晶粒是已知能有效地改善其室温塑性的方法之一。Gaydosh等研究了熔体旋转快速凝固NiAl薄带,性能测试表明NiAl快速凝固后的弯曲断裂应变从铸态的0增加到0.9％～1.3％,进一步在1273K退火1h后应变提高到2.25％,热处理能够明显地提高塑性表明存在其它因素影响快速凝固NiAl合金的塑性,但这一问题却一直未能澄清。近年来,随着长程有序金属间化合物研究的深入,一些研究者相继在快速凝固的强有序化相Ni_3Al,Ti_3Al,FeAl等铝系金属间化合物中发现存在亚稳组织,同样作为强有序化相的NiAl,由于其有序转变的临界温度与液固温度基本重合,因而尚未见在单相成分范围内存在亚稳组织的报道。最近,我们发现接近化学计量的快速凝固NiAl合金中存在亚稳的调幅组织,而这一现象尚未见前人报道。另外,亚稳的调幅组织的发现也使热处理提高快速凝固NiAl合金塑性的现象得到了合理的解释。