碱金属原子光谱线系的确定

一般教材在实验光谱的基础上仅对最简单的碱金属锂原子总结了四个光谱线系的经验公式,本文导出了全部碱金属原子钠、钾、铷、铯和钫的四个光谱线系公式。该方法对探讨其它复杂原子的光谱也有一定的借鉴作用。     

碱金属原子的L—S耦合及其在磁场中的效应

本文根据光谱线的精细结构,计算出了碱金属原子锂、钠、钾的L—S耦合能,从而导出了原子实的有效电荷及原子内的磁感应强度B;由于L—S耦合的强度不同,碱金属原子在外磁场中可以发生塞曼效应,也可发生帕邢—背克效应。     

华南花岗岩类中锂、铷、铯的地球化学

作者采用原子吸收方法测定了华南三十八个花岗岩体中的锂、铷、铯含量,并根据所获得的定量分析数据,阐述了华南花岗岩类中锂、铷、铯的分布状况、它们在造岩矿物中的分配特点及其有关的元索对比值特征,进而讨论了锂、铷、铯与钨锡、铌、钽等金属的矿化关系。研究表明,华南为一锂、铷、銫的重要富集区,花岗岩中的云母类矿物是其主要富集矿物,随岩体形成时代变新,岩石和云母类矿物中锂、铷、銫含量均趋于增加。利用锂、铷、铯的含量特征和Li/Mg、K/Rb等元素对比值的变化规律,可以从一个方面来区分花岗岩的时代和不同成因以及评价岩体的含矿性等。     

钨掺杂对铷蓝青铜佩尔斯相变的影响

用电解还原法制备出了铷蓝青铜及其系列钨掺杂样品,实验研究表明:钨掺杂未改变铷蓝青铜单晶的晶体结构,但在佩尔斯相变温度(181 K)附近,纯铷蓝青铜出现电阻-温度曲线宽化行为,并发生金属到半导体的转变.当x=0.001时,钨掺杂铷蓝青铜Rb0.3Mo1-xWxO3呈金属性,出现平缓的佩尔斯相变;当x=0.003和0.020时,呈半导体态,其金属行为和佩尔斯相变消失.因此,引入钨在很大程度上抑制了佩尔斯相变及电荷密度波的形成,并导致佩尔斯相变温度下降和消失.     

金属元素镁高压属性的第一性原理研究

通过第一性原理计算方法，研究了金属元素镁在高压下的电子属性。电子性质的计算指出，镁的三个高压结构体心立方（bcc）、面心立方（fcc）和简单六角（sh）都是金属相结构，但其金属性比常压结构六角密堆（hcp）弱；通过与镁常压电子结构比较可知，d带贡献的增加以及p-d杂化的增强可能是高压下镁金属性降低的一个原因。镁高压fcc和sh结构的电子局域函数（ELF）通过与常压hcp结构以及高压fcc、sh结构的ELF比较，发现镁的这两个高压结构的价电子被高度排挤到晶格间隙区域，这一特殊现象与其他碱金属和碱土金属元素锂、钠、钾以及钙相似。     

几种碱金属元素对硫酸催化剂低温活性的影响

研究了用冶金废液制备的低温硫酸催化剂中铯、铷、锂等碱金属元素的助催化作用和熔盐用量对催化剂低温活性的影响．结果表明,铯的低温助催化效果最好,其用量宜控制在n(Cs)／n(V)=0．3～0．6．当n(Cs)／n(V)=0．6时,410℃的SO2转化率达42．5％,比无铯催化剂的SO2转化率高18．5％．铷的加入会降低催化剂的低温活性,宜采取措施降低废液中的铷含量．在多种碱金属元素混合使用的情况下,锂元素有较好的助催化作用,其最佳用量为n(Li)／n(V)=0．4,410℃时SO2转化率达46％．活性组分含量对催化剂低温活性和高温活性影响较大,n(M)／n(v)宜小于4．5．     

钨磷酸碱金属盐气相光催化氧化甲醛的性能研究

以钨磷酸为原料，制备了锂、钠、钾、铯的钨磷酸碱金属盐，用TEM及XRD技术对样品进行了结构及形貌测定，以甲醛的气相光催化降解反应为模拟反应，比较了钨磷酸碱金属盐样品的光催化活性，研究结果表明，样品焙烧后，晶相结构优于焙烧前，故而催化活性提高；同等条件下制备的样品，钨磷酸钾晶相结构趋于完美，且其粒径分布很均匀，光催化活性也好。     

“单原子相”金属氢的第一性原理研究

系统研究了"单原子相"金属氢的结构、电子行为、动力学和电子—声子耦合特性.此结构被认为是最为可能的高压单原子相结构.通过超导电性的系统分析指出"单原子相"金属氢中存在着强烈的电子—声子相互作用.当压强P=539 GPa时,超导转变温度达到291.40 K,接近于室温超导体.     

高炉碱金属富集区域钾、钠加剧焦炭劣化新认识及其量化控制模型

碱金属对高炉内焦炭的破坏大多通过研究碱金属碳酸盐对焦炭气化反应的影响,从而得出钾、钠破坏性相近,在控制碱金属入炉时也基本不对二者进行区分;但高炉调研表明在碱金属富集明显加剧的区域碱金属碳酸盐已分解且焦炭中钾含量均大于钠.本文通过热力学计算得知在碱富集区域碱金属主要以单质蒸气而非碳酸盐或氧化物形式存在,据此设计了模拟此区域有无CO2时钾、钠单质蒸气在焦炭上的自主吸附和破坏实验,结合原子吸收光谱法、X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析发现钾蒸气和焦炭中灰分大量结合形成钾霞石后体积膨胀、裂纹扩展导致碱金属富集区域钾在焦炭上的吸附和破坏能力均远大于钠,因此建议尽量采用低灰分焦炭并严格控制入炉钾负荷.进一步研究体系中不同钾蒸气含量对气化反应的影响规律,得出当钾蒸气与焦炭的气固质量比率超过3%后焦炭反应性陡升.依据碱金属富集区域钾、钠在焦炭上的不同吸附和破坏性,建立了钾、钠各自入炉上限及总量上限的量化控制模型.     

Sanderson's电负性均衡原理与库柏对电子

库柏电子对是超导电性机制理论中电声子理论的基础.在超导电性理论的研究中占有非常重要的地位.超导材料的种类非常广泛,有单质金属、合金材料、有机化合物、非金属单质、金属与非金属掺杂材料、金属氧化物.因此对不同材料中库柏对电子起源,状态特征的认识,对于全面认识超导电性的特征具有十分重要的意义.在本文中,以电声子机制超导电性理论为基础,用电负性均衡原理研究了元素之间键的形成对超导电性影响的特征,得出了在超导材料中由于元素之间键的形成,库柏对的电子特征具有特殊的性质,库柏对电子的来源取决于承担超导电性的元素之间键的性质特征.这对于全面理解电声子超导理论具有重要意义.对于进一步研究高Tc铜氧化物超导体的超导电性机理具有重要的指导性意义.     

Superconductivity at 39 K in magnesium diboride

In the light of the tremendous progress that has been made in raising the transition temperature of the copper oxide superconductors (for a review, see ref. 1), it is natural to wonder how high the transition temperature, Tc, can be pushed in other classes of materials. At present, the highest reported values of Tc for non-copper-oxide bulk superconductivity are 33 K in electron-doped Cs(x)Rb(y)C60 (ref. 2), and 30 K in Ba(1-x)K(x)BiO3 (ref. 3). (Hole-doped C60 was recently found to be superconducting with a Tc as high as 52 K, although the nature of the experiment meant that the supercurrents were confined to the surface of the C60 crystal, rather than probing the bulk.) Here we report the discovery of bulk superconductivity in magnesium diboride, MgB2. Magnetization and resistivity measurements establish a transition temperature of 39 K, which we believe to be the highest yet determined for a non-copper-oxide bulk superconductor.     

Electronic and structural transitions in dense liquid sodium

At ambient conditions, the light alkali metals are free-electron-like crystals with a highly symmetric structure. However, they were found recently to exhibit unexpected complexity under pressure. It was predicted from theory--and later confirmed by experiment--that lithium and sodium undergo a sequence of symmetry-breaking transitions, driven by a Peierls mechanism, at high pressures. Measurements of the sodium melting curve have subsequently revealed an unprecedented (and still unexplained) pressure-induced drop in melting temperature from 1,000 K at 30 GPa down to room temperature at 120 GPa. Here we report results from ab initio calculations that explain the unusual melting behaviour in dense sodium. We show that molten sodium undergoes a series of pressure-induced structural and electronic transitions, analogous to those observed in solid sodium but commencing at much lower pressure in the presence of liquid disorder. As pressure is increased, liquid sodium initially evolves by assuming a more compact local structure. However, a transition to a lower-coordinated liquid takes place at a pressure of around 65 GPa, accompanied by a threefold drop in electrical conductivity. This transition is driven by the opening of a pseudogap, at the Fermi level, in the electronic density of states--an effect that has not hitherto been observed in a liquid metal. The lower-coordinated liquid emerges at high temperatures and above the stability region of a close-packed free-electron-like metal. We predict that similar exotic behaviour is possible in other materials as well.     

青藏高原特种盐湖与深部火山-地热水的相关性

 青藏高原特种盐湖形成于陆-陆碰撞带,高原深部熔融物质,自第三纪形成始至第四纪时期以来,以火山-地热水形式向上地壳表层携出大量B、Li、Cs等成分。昂拉陵地区是青藏高原盐湖特殊组分Li、B、K、Cs、Rb含量最高的区域,郑绵平等首次在该区域发现中新世火山-沉积二元结构,火山后期与热液活动成为青藏高原盐湖特殊组分的主要来源。青藏高原第四纪地热水分布广泛,全区由南往北划分为5条地热带,其中狮泉河-雅鲁藏布地热带（I）、班公湖-怒江地热带（II）、贵德-南祁连地热带（IV）,地热水中富含B、Li、Cs、Rb、As,这3条地热带周围分布的盐湖中也富集这些元素。青藏高原特种盐湖中B、Li、Cs、Rb、As等元素含量,湖泊水化学带、地热带的特征系数,Rb/Cs、Ni/Co系数以及同位素值,与一般盐湖、海水中不同,而与该区域地热水中相同;同时,特种盐湖水化学特征与地热带中特征具有较好的对应关系。青藏高原盐湖各补给水源中地热水的Li、B、K、Rb、Cs元素含量最高。综上表明,青藏高原特种盐湖中富集的Li、B、Cs等元素,与火山-地热水具有很高的相关性。     

Na_(5.52)Mg_(1.74)(PO_4)_3∶Re~(3+)(Re=Dy,Tm,Tb或Eu)材料的制备与发光特性

采用高温固相法合成了Na5.52Mg1.74(PO4)3∶Re3+(Re=Dy,Tm,Tb或Eu)荧光粉并研究了材料的光谱特性。在近紫外光的激发下,Dy3+掺杂材料存在4F9/2→6 H15/2和4F9/2→6 H13/2跃迁产生的485、578nm 2个发射峰。Tm3+掺杂材料出现了由1 D2→3F4跃迁产生的453nm发射峰。Tb3+掺杂材料存在4个发射峰,峰值为490、547、584、624nm,分别对应Tb3+的5 D4→7F6、5 D4→7F5、5 D4→7F4、5 D4→7F3能级跃迁,其中的547nm发射峰为主发射峰。Eu3+掺杂材料存在2个主发射峰,分别为5 D0→7F1、5 D0→7F2跃迁产生的593、615nm的发射峰。进一步研究了Na5.52Mg1.74(PO4)3∶Eu3+中,Eu3+掺杂浓度对材料发射强度的影响,结果显示,随Eu3+掺杂浓度的增大,材料的发射强度增强,在1%~15%掺杂浓度范围内未出现浓度猝灭效应。     

HB（N5）3M （M=Li, Na, K, and Rb）： A new kind of pentazolides as HEDMs

HB(N5)3M (M = Li,Na,K,and Rb) have been investigated as potential high-energy density materials in the present paper by means of density functional theory.They all show kinetic stabilities as to the breakup of N5 ring.Their kinetic stabilities decrease in the order of Li,Na,K,and Rb.Compared to HB(N5)3K and HB(N5)3Rb,HB(N5)3Li and HB(Ns)3Na have higher transition state barriers and are of significantly higher energy content,and thus they are suggested to be more practical and suitable as potential high-energy density materials.     

Li3S和Li2S高压结构与超导电性的第一性原理计算

采用第一性原理方法研究Li₃S和Li₂S在0~50 GPa下的晶体结构、 电子性质与超导电性. 结果表明： 当压力高于16 GPa时, Li₃S由Li₂S和Li单质合成, 其高压相变序列为P6₃/m→P6₃/mmc→Pm-3m; Li₃S呈金属性, 但其电声相互作用较弱, 不是超导体; 预测的Li₂S的高压相变序列与已有结果相符, 在50 GPa下的Li₂S仍未实现金属化.     

Gate-induced superconductivity in a solution-processed organic polymer film

The electrical and optical properties of conjugated polymers have received considerable attention in the context of potentially low-cost replacements for conventional metals and inorganic semiconductors. Charge transport in these organic materials has been characterized in both the doped-metallic and the semiconducting state, but superconductivity has not hitherto been observed in these polymers. Here we report a distinct metal-insulator transition and metallic levels of conductivity in a polymer field-effect transistor. The active material is solution-cast regioregular poly(3-hexylthiophene), which forms relatively well ordered films owing to self-organization, and which yields a high charge carrier mobility (0.05-0.1 cm2 V(-1) s(-1)) at room temperature. At temperatures below approximately 2.35 K with sheet carrier densities exceeding 2.5 x 10(14) cm(-2), the polythiophene film becomes superconducting. The appearance of superconductivity seems to be closely related to the self-assembly properties of the polymer, as the introduction of additional disorder is found to suppress superconductivity. Our findings therefore demonstrate the feasibility of tuning the electrical properties of conjugated polymers over the largest range possible-from insulating to superconducting.     

四元含锂铷氯化物水盐体系298.2 K介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究了四元含锂铷氯化物体系Li+,Na+,Rb+//Cl--H2O 298.2K下的相平衡关系,测定了平衡液相的溶解度、密度和折光率.基于实验数据,绘制了该四元体系的立体图、干基图、密度-组成图和折光率-组成图.该四元体系298.2K下的介稳相图由1个共饱和点,3条单变量曲线和3个结晶区(RbCl、NaCl、LiCl·H2O)组成.将研究的结果同LiCl+KCl+RbCl+H2O体系进行了对比和分析,总结Na+和K+对三元体系Li+,Rb+//Cl--H2O的影响.应用折光率计算的经验公式对实验测定的折光率进行了验证,其最大绝对误差小于-0.0090,从而证明了实验数据的可靠性.     

不同金属对硼球烯的修饰作用

系统研究了3类金属,包括碱金属(M=Li、Na、K)、碱土金属(M=Be、Mg、Ca)及部分过渡金属(M=Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au)修饰的B40的结构与稳定性,发现除Na和Ca是内嵌结构稳定以外,其余金属原子都倾向于形成外挂结构.随着金属原子数目的增多,Li,Na,K,Ag的平均结合能变化不大;而Be、Mg、Ca、Ni、Pd、Cu则与B40腰上的4个七元环作用能量上更有利,故当原子数目大于4时,平均结合能有所升高.Pt的原子数目升高到6时,B40笼子的主体已经严重变形.此外,随着金属原子数目增多,Ag原子有可能会团聚成金属团簇,Au不仅会形成小的Au团簇,还会改变B40的主体结构,从而形成更复杂的相结构.Bader电荷分析表明,碱金属和碱土金属与B40笼子的离子作用更强,而过渡金属原子则主要以共价作用或配位作用与B40相结合.该研究结果表明Ni有可能是稳定B40笼子的较好选择,其次是Pd.Ni、Pd的掺杂有可能帮助实验实现这一特殊硼球烯结构的制备.