高温超导材料Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_3Cu_4O_x107K超导性的研究

本文研究了起始化学组成Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_3Cu_4O_x中高温超导相2223相的形成。并对其结构、电阻率和AC磁化率作了初步研究。     

超导晶体 Bi_(2.8)Pb_(0.4)Sr_(3.2)Ca_(1.3)Cu_3O_x 的助熔剂法生长及多相交生现象

用助熔剂法生长了 Bi_(2.8)Pb_(0.4)Sr_(3.2)Ca_(1.3)Cu_3O_(?)超导晶体。晶体尺寸达10×4×3mm~3.晶体具有正交结构,晶胞参数为 a=5.38(?),b=5.37(?),c=30.9(?)。直流电阻和交流磁化率测量表明 T_(c(zero)),=89K。在少数解理的薄晶片中发现多相交生现象,XRD 图显示 c=37.8(?)的高温超导相存在,R—T 曲线在103K 出现陡降,在97K 出现台阶,89K 时达到零电阻状态。文中讨论了 Pb 对高温相形成的作用。     

Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_y超导体的DSC研究

新型高T_c氧化物超导体Bi—Sr—Ca—Cu—O系,在100K以上呈现超导性,存在高T_c(～110K)相和低T_c(～80K)相,其零电阻转变温度(T_(c0))总是低于85K.适当掺Pb可以增强高T_c相,抑制低T_c相,降低烧结温度,提高零电阻转变温度.用固相反应法制得组分为Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_y的超导体,零电阻温度为107K,稳定性较好。现以此样品作示差扫描量热(DSC)分析,并配合XRD分析,试图了解该体系的结构相变及其与超导电性的关系.     

Bi_(2-x)Pr_xSr_2Ca_2Cu_3O_y超导体的研究

本文报导在零电阻温度为83K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体中以不同含量Pr替代Bi的样品制备工艺、超导性能测试、X射线衍射及电镜的测量。测试表明Bi_(2-x)z Pr_x Sr_2 Ca_2 Cu_3 O_y中的Pr的摩尔含量x<0.2时样品的T_c在77K以上。这些样品随Pr含量的增加晶胞常数b,c有所增大,而a略有减小趋势。     

Bi_2O_3-SiO_2系统高温熔体研究进展

Bi_2O_3-SiO_2系统是一类重要的无机硅酸盐系统,其晶体材料具有光学、光电、电导、声光、压电等性能。本文综述了目前对于Bi_2O_3-SiO_2系统高温熔体的认识,分析了Bi_2O_3熔体的相变。Bi_2O_3-SiO_2系统高温熔体的液相状态、相平衡及熔体结构,最后阐明了该领域研究热点、可能的应用以及需要进一步研究开发的课题。     

外力应变对Bi_2Se_3拓扑绝缘体能带调控的第一性原理研究

采用密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,研究了拓扑绝缘体Bi_2Se_3在外力应变作用下的电子结构变化.首先对Bi_2Se_3块体结构在不同外力应变下进行了充分的原子弛豫,得到稳定的构型.主要通过改变初始结构的晶格常数的方法来构建沿层内施加外力应变的模型.接着通过能带、态密度(DOS)等分析手段研究不同外力应变下Bi_2Se_3的电子结构演化.研究结果表明:施加应变会使Bi_2Se_3的体能带发生偏移,偏移的幅度与应变大小相关,在压力应变逐渐加大的过程中Γ点附近的能带上移,并能够观察到M形的反转能带,而在拉应变增大的过程中Γ点附近的能带下移,且没有明显的能带反转现象,这些变化导致了Bi_2Se_3经历从半导体到导体的转变.     

Se掺杂Bi_2Te_3电子结构第一性原理研究

碲化铋(Bi_2Te_3)是一种常见的热电材料。本文研究了硒(Se)掺杂对Bi_2Te_3电子结构的影响。本文从Bi_2Te_3的晶格结构出发,利用第一性原理对Se掺杂Bi_2Te_3所得的Bi_2Te_(3-x)Se_x(x=0, 1, 2, 3)四种材料进行晶格结构优化,并计算它们的能带和态密度。我们发现自旋轨道耦合作用对Bi_2Te_3电子结构的影响非常大,另外还发现Se掺杂会使Bi_2Te_3能带发生劈裂,使得费米能附近态密度增加。     

Zintl相化合物Sr_3Ga_2M_4(M=P,As)的电子结构和成键特征

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Zintl相Sr_3Ga_2M_4(M=P,As)的电子结构和成键特征.计算得到的晶格常数和实验符合得很好,确保了计算的准确性.相似的态密度表明两种化合物能带结构近似,Sr_3Ga_2P_4和Sr_3Ga_2As_4的带隙分别为0.99eV和0.74eV,价带顶最高点和最低点分别位于Γ点和X点说明材料为窄带隙间接半导体,满足对热电材料的带隙要求.利用电子局域函数分析其成键特性,晶体结构内部展现出共价键和离子键的共存,符合Zintl相材料成键特征,这种复杂的结构有利于材料的低热导率.对有效质量的分析和计算进一步表明材料具有潜在的热电特性.     

三维纳米花状Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3的制备及其可见光催化性能

25℃下,以Bi(NO_3)_3·5H_2O和KI为原料,在乙二醇和水的混合体系中进行磁力搅拌,继而通过NaOH溶液处理获得具有异质结的三维纳米花状Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3半导体材料,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等方法对样品进行表征与分析;然后以制备的样品为催化剂,研究其对罗丹明B的可见光催化降解作用.结果表明,添加15mL 2.0mol·L~(-1) NaOH溶液处理所得的Bi_5O_7I/Bi_2O_2CO_3-15样品在2h内对罗丹明B的降解率为84.5%,表现出良好的光催化活性.     

固态烧结法合成新化合物Sr_2CaMoO_6

本文用固态烧结法合成了新化合物Sr_2CaMoO_6,并通过x射线衍射的测定,确定Sr_2CaMoO_6属正交晶系,其点阵常数为:a=8.158;b=5.733;c=5.835。     

Sr2Mn2CuAs2O2的第一性原理计算研究

基于第一性原理计算,研究了3种不同结构的同组分物质Sr2Mn2CuAs2O2的电子能带结构及物质总能量,并探讨了Sr2Mn2CuAs2O2可能的最稳定结构.结果表明,3种不同结构的Sr2Mn2CuAs2O2材料均表现出金属性,且主要是具有Mn原子的层状结构起导电作用.其中同时含有CuO2层面与Mn2As2四面体层,并具...     

Bi_2Se_3、Bi_2Te_3和Sb_2Te_3的声子和热力学性质的第一性原理研究

基于第一性原理的密度泛函理论,在未考虑和考虑自旋-轨道耦合(SOC)的情况下分别优化拓扑绝缘体Bi2Se3、Bi2Te3和Sb2Te3的结构,计算它们的声子谱及热力学性质.基于广义梯度交换相关泛函及SOC效应,计算得到三种物质的声子频率比不考虑SOC时更吻合实验数据.最后计算出三种物质的赫尔姆赫兹自由能F,内能E,等体热容CV和熵S随温度的变化趋势.