不同退火气氛下BNT铁电薄膜的制备及其性能研究

采用溶胶凝胶法(sol-gel)并分别在N2和O2中退火,制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)铁电薄膜.对样品进行X射线衍射(XRD)测试,用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行表征并用铁电分析仪分析其铁电性能(P-E).实验结果显示样品具有纯BTO钙钛矿晶体结构,均匀致密的表面形貌,很好的铁电性能(Pr25 kV/cm2).在O2中退火的BNT薄膜具有更优异的结构和性能,说明O2环境能够有效抑制退火过程中氧空位的产生.     

PbSrTiO3铁电薄膜隧道结的I-V特性

报道了对用射频磁控溅射法制备的钛酸锶铅(PST)薄膜隧道结进行的I-V特性的测量,发现有负阻现象,并首次用表面等离激元和极化波理论对此作了解释.     

金属有机物分解法制备HfO2 ZrO2纳米多层薄膜及其铁电性能研究

HfO2基铁电薄膜是一种环境友好型的铁电材料,具有尺寸可缩放性、与CMOS兼容性好等多方面优势,有望代替传统钙钛矿结构材料成为铁电存储器件的主要组成材料之一近年来,已有相关研究表明Zr掺杂的HfO2基薄膜具有良好的铁电性然而,针对其复合多层结构的铁电薄膜却鲜有报道为此,该研究利用金属有机物分解法制备了HfO2和ZrO2层交替生长的HfO2 ZrO2纳米多层薄膜,对薄膜的物相、表面形貌和铁电性能进行了相应的表征和分析,研究了退火工艺对薄膜铁电性能的影响结果表明,随着纳米层数的增加,HfO2 ZrO2薄膜的结晶性得到改善,且薄膜表面致密度增加,表面较为平整,晶粒有所细化在400 ℃、1 min的退火条件下,HfO2/ZrO2纳米多层薄膜具有明显的铁电性,电流翻转峰明显,剩余极化强度高达16 μC/cm2,纳米多层薄膜具有最小的漏电流密度以及良好的耐疲劳性能     

Li4Ti5O12纳米粉体及多孔薄膜电极的制备

采用溶胶-凝胶法制备了Li4Ti5O12纳米粉体,同时研究了溶液初始pH值、络合剂用量、溶剂及焙烧温度等条件对Li4Ti5O12纳米粉纯度的影响。X射线衍射实验表明,所得粉体为尖晶石结构的Li4Ti5O12复合氧化物。采用X射线衍射线宽法测定700℃焙烧的粉体粒径为26.8m左右。通过浸渍提拉法得到Li4Ti5O12多孔薄膜电极,扫描电子显微镜测得薄膜电极的平均厚度为25.2μm。     

Ce掺杂HfO_2薄膜的化学溶液法制备及其铁电性能研究

氧化铪基薄膜与金属氧化物半导体(CMOS)工艺高度兼容,具有良好的可微缩性和保持性能,其铁电性的发现引起了科学家们的广泛关注.该文通过化学溶液法在铂(Pt)衬底上制备5 mol%和10 mol%的铈掺杂氧化铪基(Ce:HfO_2)薄膜,并在不同的退火温度条件下对薄膜进行处理.分别利用电滞回线,掠入射X射线衍射(GIXRD)对薄膜的铁电性能和结构进行了测试和表征.研究发现:5 mol%的铈掺杂氧化铪薄膜具有铁电性,铈掺杂在氧化铪中诱导了铁电正交相;10 mol%的铈掺杂氧化铪薄膜则表现出了反铁电性,最大剩余极化(P_r)为21.02μC/cm~2.实验结果表明,通过调控掺杂浓度,铈元素能诱导出氧化铪薄膜中的铁电相.     

无铅压电陶瓷（Sr2-xCax）2Bi4Ti5O18制备及其压电性能研究

采用固相合成法制备了铋层状无铅压电陶瓷Sr2-xCaxBi4Ti5O18（SCBT）（0≤x≤0.2）.利用XRD对900℃合成出的粉体进行了表征,结果显示粉体相结构是Aurivillius结构相.通过SEM形貌分析可以看出1160℃保温2h烧结出的陶瓷为片状结构.研究结果表明SCBT陶瓷的居里温度、矫顽场随钙含量的增加而增加.     

Mg_xZn_(1-x)O薄膜样品制备及其结构与带隙分析

利用共溅射技术制备了MgxZn1-xO薄膜样品,研究了Mg的掺杂浓度对其晶体结构、光学带隙的影响,退火环境与温度对其晶体结构、表面形貌的影响.通过对XRD图的分析表明,所制MgxZn1-xO薄膜样品为六角纤锌矿结构,且随着x值的增大,样品的晶格常数c逐渐减小;对比真空环境下,氧气中退火温度为500~600℃时更有利于提高样品的结晶质量.对吸收谱的分析表明随着Mg掺杂浓度增大,样品的吸收边向短波方向移动,带隙增大.     

LaFeO_3缓冲层对BaTiO_3铁电薄膜电学性能的调控

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了BTO、LFO/BTO和LFO/BTO/LFO三种结构的BTO铁电薄膜,旨在通过LFO缓冲层来调控BTO薄膜的电学性能.研究发现:LFO缓冲层的引入减小了BTO铁电薄膜的漏电流,提高了其电滞回线的矩形度,获得了更高的剩余极化、饱和极化和更低的矫顽电压.这种调控作用在LFO/BTO/LFO薄膜中的效果要比在LFO/BTO中更加明显.结果表明,通过合理地设计LFO缓冲层,可以有效地改善BTO铁电薄膜的宏观电学性能.     

纳米结构ZrO2（Y）和ZrO2（Y）—Al2O3粉体低温退火前后的结构和性质

研究等离子体－化学方法制备的纳米结构ZrO2-Y2O3和ZrO2-Y2O3-AlO3粉体及其不同温度退火前后的结构、性质变化。结果表明,用这种方法制备的粉体,烧结后具有很好的聚合性能,聚合结构可达1－2μm,且内部晶粒尺寸很小（25－35nm), 在1200℃以下退火,X射线衍射图谱上没有Al2O3的衍射峰;对于两种体系,主相ZrO2的结构虽大致相同,但当低温退火（＜1200℃）时其在ZrO2-Y203体系中的晶格畸变化比在ZrO2-Y2O3-Al2O3系统中的变化更大;晶粒尺寸（D）在10－15nm的粉体几乎没有晶格畸变。     

退火时间对纳米CoFe2O4/SiO2复合薄膜结构和磁性的影响

利用溶胶-凝胶旋涂法制备了纳米CoFe2O4/SiO2复合薄膜.利用X射线衍射仪、原子力显微镜、振动样品磁强计对样品的结构和磁性进行了研究.结果表明,随着退火时间的延长,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸和晶格常数变大.随着晶粒尺寸的增加,样品的矫顽力变大,当退火温度为3 h时,样品垂直和平行膜面的矫顽力分别为246 kA·m-1和198 kA·m-1,样品具有较明显的垂直磁各向异性.     

三维超分子化合物[Ni(C12H8N2)(C8H4O4)(H2O)]·H2O的溶剂热合成与结构表征

在溶剂热条件下,利用硝酸镍、邻二氮菲和邻苯二甲酸反应,合成了一种新的三维超分子化合物[Ni(C12H8N2)(C8H4O4)(H2O)].H2O,对其进行了元素分析、差热-热重分析、红外光谱表征和X射线单晶衍射测定.晶体属正交晶系,Pbcm空间群,a=1.1648(2)nm,b=1.1162(3)nm,c=1.4059(6)nm;Z=4,V=1.8250(8)nm3,Mr=439.10,F(000)=908,Dc=1.5982 mg/m3,μ(MoKα)=1.108 mm-1,R1=0.0298,WR2=0.0749.Ni原子为五配位,呈畸变四方锥构型,通过邻苯二甲酸根的桥联作用形成了一维螺旋链状结构,相邻链之间依靠氢键和芳环堆积作用形成三维的超分子网络.     

掺杂铕硅酸锶Sr(Eu,Bi)SiO3,Sr(Eu,Bi)2SiO4的发光及结构特性

用高温高压方法合成了Sr(Eu,Bi)SiO3,Sr(Eu,Bi)2SiO4。研究了高压对其结构及发光性能的影响。与用溶脑－凝胶法和常压高温法合成的产品相比较，常压制备的Sr(Eu,Bi)SiO3为六角结构，而在2．34－4．10GPa的合成压力下，未发现其结构相变。高压能显地改就样品的发光特性。其发光强度和相对量子发光效率降低，半宽明显增加，且伴有红移发生。发光强度的改变是压致晶场的变化引起的。     

复合型光催化剂H3PW12O40/TiO2/Na2Ti3O7的制备及光催化行为研究

以钛酸钠晶须为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/Na2Ti3O7,用浸渍法制得H3PW12O40修饰的复合光催化剂H3PW12O40/TiO2/Na2Ti3O7.SEM图表明产品的包覆情况良好,UV-Vis光谱显示产品的光响应增强.在自制的光化学反应器中,用一定浓度的孔雀石绿作为底物进行光催化脱色实验,通过光强度、pH值、曝气量、底物浓度、催化剂用量等对脱色率的影响,考察产品的光催化活性.实验结果表明,复合型光催化剂具有较高的光催化活性,浓度为12.5 mg·L-1孔雀石绿在250 W中压汞灯下光照60 min脱色率可达到94.23%.     

高性能Li_4Ti_5O_(12)的合成及其电化学性能研究

以无定型TiO2和氢氧化锂为原料,通过固相法合成了Li4Ti5O12.探讨了锂盐过量的质量分数和煅烧温度对Li4Ti5O12结构和电化学性能的影响,并通过XRD、SEM和恒电流充放电测试对其进行了表征.结果表明,当锂盐质量分数(ω)过量8%、煅烧温度为800℃时,得到了平均粒径为1.1μm的尖晶石型Li4Ti5O12,并具有最佳的电化学性能.0.1C倍率下首次放电比容量高达到170.18 mAhg-1,经过50次循环后放电比容量仍有139.81 mAhg-1,从第4次到第50次循环容量保持率为91.27%.当放电电流增大到1.0C时,首次放电比容量仍然保持在141 mAhg-1以上,经过50次循环后,比容量为107.33 mAhg-1,从第4次到第50次循环容量保持率仅为77.74%.     

温度及压力作用下的铁酸锌纳米颗粒结晶过程研究

通过溶胶-凝胶法制备铁酸锌前驱物,设置温度范围为200～600℃对前驱物进行3 h灼烧处理;并取1 g前驱物原粉在5 MPa压强下作压片处理,500℃下灼烧3 h.通过XRD,Raman表征样品并观察铁酸锌的结晶过程,研究压强和温度对合成铁酸锌纳米晶的影响.发现样品经5 MPa压强处理后,Raman图反映出铁酸锌的两个常压下不明显的二维振动模式225 cm-1和249 cm-1处峰位特征明显.结果表明随着灼烧温度的升高,铁酸锌粒径增大;对前驱物加压能够促进铁酸锌晶体的形成.     

CaO-RE2O3-B2O3(RE=La,Sm,Eu,Tb)玻璃中的敏化发光

在空气中采用高温固相反应合成了CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3-Sm2O3，CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3-Tb2O7玻璃，发现Sm^3 ，Tb^3 离子能敏化玻璃体系中Eu^3 和Eu^2 的发光。Sm^3 →Eu^3 和Sm^3 →Eu^2 离子间的能量传递过程是声子支助的共振转移；Tb^3 的敏化作用是Tb^3 离子和Eu^3 离子之间存在着电子的传递。通过调节Sm^3 ，Tb^3 和Eu^3 的掺杂浓度，可以提高CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3玻璃体系的红/蓝光发光强度。     

(BiTm)3(FeGa)5O12磁光单晶薄膜

本文论述(BiTm)₃(FeGa)₅O₁₂膜的液相外延和磁光特性.研究了外延工艺对膜的生长速率和磁光性能的影响,得到膜的磁光优值θ_F/α达2.9deg/dB,并观察了膜的磁畴结构和内部缺陷.对该薄膜制成的磁光调制器进行了低频调制试验.     

新型锰配合物的水热合成与晶体结构

利用水热技术,以MnCl2·4H2O、水杨酸（H2Sal）和二吡啶[3,2-a：2＇,3＇-c]并吩嗪（DPPZ）为原料,合成了具有三维超分子网络结构的新型配合物[Mn2（HSal）2（Sal）（DPPZ）2（H2O）2]2[Mn4（Sal）4（DPPZ）4（H2O）2],并使用元素分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征．该晶体属于三斜晶系,Pī空间群,a=13．8342（11）A,b=15．7681（13）A,c=23．1455（19）A,a=89．8250（10）°,β=83．9240（10）°,γ=64．2860（10）°,V=4518．2（6）A^3,Z=1．该化合物是由两个双核和一个四核Mn（Ⅱ）结构单元构筑的,而且在相邻的配合物分子单元之间,存在着分子内和分子间DPPZ配体不同方向上的π-π堆积作用,最终将其连接成一个三维超分子网络结构．