溶液掺杂工艺制备有源光纤疏松层沉积温度研究

以掺镱双包层光纤为例,对MCVD工艺结合溶液掺杂法制备掺稀土离子有源光纤进行了介绍。通过对不同沉积温度下制备的疏松芯层结构的分析研究,讨论出疏松层沉积温度对有源光纤掺杂浓度及掺杂均匀性的影响规律,找到了疏松层沉积的最佳温度,在该温度下,沉积的疏松层网格结构均匀,制备的有源光纤掺杂浓度高且掺杂均匀,为制作高质量的掺稀土元素双包层光纤提供了有力保障,也为目前国内普遍采用的MCVD工艺结合溶液掺杂技术制备掺稀土离子有源光纤提供了参考。     

一种新的湿法钝化多孔硅的方法

采用硫代乙酰胺的HF酸水溶液作为氧化剂对初始多孔硅进行钝化处理,改善了多孔硅表面结构并提高了发光强度.同时研究了钝化电流,钝化温度和钝化时间等一系列因素对钝化多孔硅光致发光强度的影响.实验发现,在60℃恒温下,对样品通电流1 mA/cm2,进行10 min的钝化处理可以获得最强的光致发光,发光强度比初始样品发光强度增强了一个数量级.另外,通过傅立叶红外吸收谱(FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)测试分析,探讨了钝化处理使得多孔硅发光强度提高的原因.     

钝化多孔硅光致发光谱的时间演化特性

通过改变溶液的组成成份,用水热腐蚀技术原位制备出具有不同表面钝化状况的四类多孔硅样品.将上述样品室温下存放于空气中,其光致发光谱的时间演化特性差异很大.其中,氢钝化多孔硅的发光强度衰减最快,峰位蓝移量也最大,而铁钝化多孔硅的发光强度和峰位则几乎不发生变化.红外吸收谱实验揭示出这种差异可能来源于样品表面钝化成份的不同.此发现为一步原位制取具有稳定发光性能的多孔硅提供了新的思路.     

衬底掺杂浓度对p-i-n结构电致发光的增强作用

采用等离子体增强化学气相淀积系统,应用原位氧化和原位掺杂技术制备出了以非晶硅/二氧化硅多层膜结构为本征i层、分别以磷和硼掺杂的非晶硅作为n型和p型区的p-i-n结构。经过三步后退火处理,i层晶化得到纳米硅/二氧化硅多层膜结构,磷和硼掺杂的非晶硅结晶形成多晶硅结构。衬底采用轻和重掺杂两种不同浓度的p型单晶硅。重掺杂衬底上的p-i-n结构的电致发光特性比轻掺杂的具有更低的开启电压和更高的发光强度和效率。根据载流子的输运机制分析,重掺杂的p+硅衬底一方面有效的降低了载流子的隧穿势垒,提高了载流子的有效注入效率,进而提高了电致发光强度和效率;另一方面,重掺杂衬底也降低了器件的总串联电阻,是器件开启电压降低的主要原因。     

Al沉积n型多孔硅表面钝化及其发光性能

采用电化学沉积Al方法钝化用脉冲电化学腐蚀制备的n型多孔硅(n-type porous silicon,n-PS)表面以改善其发光性能和稳定性。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)及在室温于500~700 nm范围内荧光光谱研究n-PS表面Al钝化后的表面结构、形貌及光致发光性能(PL),探讨Al在n-PS表面的钝化作用,并通过改变电压和时间研究钝化条件对PL性能的影响。研究结果表明:多孔硅经Al钝化后其表面结构显得更加致密均匀;与钝化前相比,其发光强度加强,约为钝化前的2倍,且分别在钝化电压为18 V及钝化时间为60 min或钝化电压为25 V及钝化时间为30 min左右时,其发光强度较高。     

热镀铝锌层镧掺杂硅烷钝化膜的腐蚀性能

采用掺杂硝酸镧的硅烷(BTESPT)钝化液处理热镀铝锌层:室温(25℃)浸渍,120℃固化30min,在铝锌层上形成镧盐掺杂硅烷钝化膜.研究了热镀铝锌基体钝化后的结构、表面形貌与腐蚀性能.傅立叶变换红外光谱(FTIR)表明,掺杂硝酸镧的硅烷溶液与铝锌基体表面发生了化学键合作用,形成SiOAl与SiOZn网络结构的钝化膜,钝化膜中主要的有机基团种类与无掺杂剂硅烷膜无显著差别.SEM/EDS研究结果表明:掺杂硝酸镧的硅烷膜均匀、致密、无明显微裂纹,硅烷膜中主要含有C,O,Si,S,Al,Zn,La等元素.耐蚀性研究表明,掺杂硝酸镧的硅烷钝化能明显降低腐蚀电位和腐蚀电流密度,增大极化电阻,使其耐蚀性...     

一种新的湿法钝化多孔硅的方法

采用硫代乙酰胺的HF酸水溶液作为氧化剂对初始多孔硅进行钝化处理，改善了多孔硅表面结构并提高了发光强度、同时研究了钝化电流．钝化温度和钝化时间等一系列因素对钝化多孔硅光致发光强度的影响、实验发现．在60℃恒温下．对样品通电流1mA／cm^2．进行10min的钝化处理可以获得最强的光致发光．发光强度比初始样品发光强度增强了一个数量级．另外．通过傅立叶红外吸收谱(FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)测试分析．探讨了钝化处理使得多孔硅发光强度提高的原因．     

Ce0.6Zr0.35RE0.05O2（RE=Y，La，Nd，Pr）固溶体的性能研究

采用共沉淀法制备了不同稀土元素改性的Ce0.6Zr0.35RE0.05O2(RE=Y,La,Nd,Pr)固溶体,并用XRD,H2-TPR等方法对其晶相结构、还原性能和高温热稳定性进行研究.结果表明,稀土元素Y,La,Nd,Pr掺入Ce0.6Zr0.4O2固溶体,所形成的三元混合氧化物均为萤石型立方晶相结构的均相固溶体,并未出现所掺杂稀土氧化物的晶相,且高温老化后,物相结构稳定.与Ce0.6Zr0.4O2固溶体比较,稀土元素的掺杂,明显改善了其还原性能及高温热稳定性.     

电化学腐蚀多孔硅的发光特性

采用直流电化学腐蚀的方法在不同电流密度下制备了多孔硅样品.用SEM,FTIR,PL谱研究了制备样品的结构和发光特性.结果表明,多孔硅样品的发光强度和峰位与电流密度存在密切关系,制备的多孔硅存在378,470,714nm的光致发光,对这几个发光峰的发光机理进行了讨论.     

氧化锌及银掺杂的氧化锌薄膜的紫外发光研究

采用超声喷雾热解工艺,在Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜,研究了衬底温度、喷雾速率、银掺杂对ZnO薄膜发光性质的影响.结果表明,选择合适的沉积温度和喷雾速率能制备出具有良好结晶质量、强紫外发射、高紫外/可见发光强度比的ZnO薄膜.未掺杂样品中,在沉积温度为500 ℃、喷雾速率为0 15 mL/min条件制备的ZnO薄膜的近带边紫外发光性能最好,其紫外/可见发光强度比能够达到470.低浓度的银掺杂可以进一步提高ZnO的紫外发光性能,掺杂3%浓度的Ag可以使ZnO的紫外/可见发光强度比达到700.但过高浓度的掺杂反而会降低紫外发光强度.     

新型金属型钝镍剂的开发与研究

以CHZ 2催化裂化平衡剂为钝镍对象 ,对优选出的稀土和碱土金属钝镍剂的钝镍效果进行了评价。结果表明 ,稀土和碱土基钝镍剂对平衡催化剂上的沉积镍具有明显的钝化效果。钝镍剂的加入量有一个最佳值 ,适量的钝镍剂除了能钝化镍的脱氢作用 ,还能调节催化剂表面的酸结构。采用X 射线衍射、程序升温还原实验、X光电子能谱等方法对钝镍机理的研究表明 ,在制备过程中 ,沉积镍与稀土金属元素相互作用生成了稳定性高的RENiO3 物相 ,而与碱土金属离子发生晶格取代反应并形成固溶物 ,使镍处于难以还原的高价态 ,封闭了镍的脱氢活性。在相同的还原条件下 ,经钝镍剂处理过的样品中Ni2 P3/ 2 结合能均高于未进行钝镍处理的样品 ,这说明加入钝镍剂后 ,改变了镍的电子特性 ,使镍处于低脱氢活性的高价氧化态     

PVC液膜稀土离子选择性电极的研究

本文报导以Er(PMBP)_3和Pr(PMBP)_3为敏感活性物质的PVC液膜离子选择性电极的制奋、电极性能及其在稀土定量分析中的初步应用。研究结果表明:上述电极具有响应快、稳定性好和寿命较长等优点,并且在对稀土离子Re~(3+)的定量分析中有一定的准确性。     

Effects of rare earth elements on the microstructureand properties of magnesium alloy AZ91D

The effects of rare earth elements on the microstructure and properties of magnesium alloy AZ91D alloy were studied. The different proportion of rare earth elements was added to the AZ91D and the tensile tests were carried out at different temperatures. The experimental results show that at room temperature or at 120℃ the AZ91D's strength decrease with the increasing amount of the rare earth elements. However, the ductility is improved. The influence of 0.14%Sb (mass fraction) on the AZ91D's strength is like that of rare earth elements (0.2%-0.4%) (mass fraction). Microstructure graphs demonstrate that appropriate amount of rare earth elements (0.1%-0.2%) can fine AZ91D's grain and improve its ductility.     

Effect of rare earth elements on the microstructure and property for magnesium alloy AM60B

The effects of rare earth elements on the microstructure and properties of magnesium alloy AM60B alloy were studied. Different proportions of rare earth elements were added to AM60B and the tensile tests were carried out under different temperatures. The experimental results show that at room temperature the tensile strength of AM60B can be improved with the addition of rare earth elements. The ductility of which at room or elevated temperature (120℃) can also be improved, and the ductility is to some extent in proportion with the amount of rare earth elements. The ductility at 120℃ is better than that at room temperature. The microstructure graphs demonstrate that appropriate amount of rare earth elements (0.1%-0.2%, mass fraction) can fine AM60B's grain and improve its ductility.     

Trace elemental records of short-lived heating during exhumation of the CCSD eclogites

Trace element compositions of garnet, omphacite and apatite in ultrahigh-pressure eclogites from the main hole of the Chinese Continental Scientific Drilling (CCSD) project were in situ analyzed by the LA-ICP-MS method. Although both garnet and omphacite have homogeneous major element composi-tions, their trace elements show zonations from core to rim in rare earth elements. In particular, middle rare earth elements in the garnet, heavy rare earth elements in the apatite and all rare earth elements in the omphacite increase from core to rim, respectively. Based on dependence of partition coefficients on temperature and pressure in these minerals, we suggest that the trace elemental zonations in these minerals may record a short-lived heating event during exhumation.     

稀土元素的环境生物地球化学研究现状与展望

对稀土元素在工农业上的研究进展及稀土元素与风化成土过程、土壤、水体和植被的研究作了一系列总结,并对稀土元素在上述领域的发展趋势做了简单的说明.随着人类活动对稀土元素研究开发的深入,稀土元素已经日益深刻的影响到人类的生产生活,并引起社会的广大关注.稀土元素示踪技术对土壤坡面侵蚀过程和沉积物来源具有指示作用.稀土元素在古生物事件中起一定作用.地质方面,最新研究表明稀土元素能为找矿提供有益信息,并且在探讨矿产成因与矿产成矿机制等问题上提供了新途径.稀土元素的存在形态是生物利用性和生态环境效应的重要参数.最近国际国内对水中稀土元素已做了广泛研究,河流、湖泊和海洋中稀土分布受水体的化学参量(如PH值、有机质等)和水化学过程影响,含量高低与人类活动直接相关,天然水中稀土元素主要来源于土壤及岩石中稀土的溶出.稀土元素对植被影响表现在不同地区不同植被会有所不同.     

聚四氟已烯基复合材料摩擦磨损机理的研究

在干摩擦状态下研究了纯聚四氟已烯及加入稀土元素后的摩擦磨损特性。结果表明在ＰＴＦＥ中加入适量的稀土元素后能降低ＰＴＦＥ的摩擦系数和磨损２量,且不会在对偶件上造成划伤,经过分析得知,对磨时稀土元素的晶粒细化作用是降低磨损量的主要原因。     

多色发光CsPbX_3(X=Cl,Br, I)钙钛矿量子点及其LED器件研究进展

CsPbX_3(X=Cl, Br, I)全无机钙钛矿量子点具有高发光量子效率、制备工艺简单、发光光谱可调、较窄的半峰宽、较高的缺陷容忍度等优点,受到了研究人员的广泛关注,已经在太阳能电池、发光二极管、柔性显示和光电探测等领域展示出了广阔的应用前景。目前,CsPbX_3量子点主要通过卤素组分调控,表面改性和掺杂稀土离子、过渡金属离子等手段来实现量子点的多色发光,然后实现多色发光LED器件的制作。总结了近年来多色钙钛矿量子点CsPbX_3(X=Cl, Br, I)的制备、光学性质及其在LED器件中的应用进展。     

稀土掺杂氟化物的水热合成及其发光性能的研究

本文在不需要任何辅助剂,反应温度为140℃,恒温12h的简易水热条件下,成功地合成了掺杂不同稀土离子（如：Eu3＋、Ce3＋、Tb3＋等）的＂玉米穗＂状氟化物（如YF3：Eu3＋;YF3：Ce3＋;YF3：Tb3＋等）,所得的产物用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和时间分辨荧光光谱仪等手段对其结构和形貌以及发光性能进行表征.XRD结果表明产物各衍射峰归属为纯相YF3,SEM结果表明产物为由纳米颗粒自组装成的＂玉米穗＂.PL结果表明YF3：Eu3＋,YF3：Ce3＋,YF3：Tb3＋主发光峰位置各不相同.     

Lanthanide contraction and magnetism in the heavy rare earth elements

The heavy rare earth elements crystallize into hexagonally close packed (h.c.p.) structures and share a common outer electronic configuration, differing only in the number of 4f electrons they have. These chemically inert 4f electrons set up localized magnetic moments, which are coupled via an indirect exchange interaction involving the conduction electrons. This leads to the formation of a wide variety of magnetic structures, the periodicities of which are often incommensurate with the underlying crystal lattice. Such incommensurate ordering is associated with a 'webbed' topology of the momentum space surface separating the occupied and unoccupied electron states (the Fermi surface). The shape of this surface-and hence the magnetic structure-for the heavy rare earth elements is known to depend on the ratio of the interplanar spacing c and the interatomic, intraplanar spacing a of the h.c.p. lattice. A theoretical understanding of this problem is, however, far from complete. Here, using gadolinium as a prototype for all the heavy rare earth elements, we generate a unified magnetic phase diagram, which unequivocally links the magnetic structures of the heavy rare earths to their lattice parameters. In addition to verifying the importance of the c/a ratio, we find that the atomic unit cell volume plays a separate, distinct role in determining the magnetic properties: we show that the trend from ferromagnetism to incommensurate ordering as atomic number increases is connected to the concomitant decrease in unit cell volume. This volume decrease occurs because of the so-called lanthanide contraction, where the addition of electrons to the poorly shielding 4f orbitals leads to an increase in effective nuclear charge and, correspondingly, a decrease in ionic radii.