掺铌BaTiO3纳米粉体的溶胶 凝胶自蔓延法制备及其介电性能

采用溶胶凝胶自蔓延法制备了掺铌BaTiO3基纳米粉体及其陶瓷通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和场发射扫描电镜(ESEMFEG)对粉体及其陶瓷进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能,研究了掺铌量对粉体及陶瓷的相组成、微观形貌以及对陶瓷介电性能的影响结果表明：溶胶凝胶自蔓延法可以得到均匀的掺铌BaTiO3基纳米粉体铌掺杂BaTiO3基纳米粉体由立方相BaTiO3组成,当掺铌摩尔分数ω≥50%时,出现了杂相Ba6Ti17O40烧结后陶瓷由立方相BaTiO3转变为四方相掺Nb后陶瓷介温谱ε T曲线趋于平缓,当掺铌摩尔分数ω=10%时,陶瓷介电常数达到5 539,介电损耗为0008     

掺铌BaTiO3纳米粉体的溶胶-凝胶自蔓延法制备及其介电性能

采用溶胶-凝胶自蔓延法制备了掺铌BaTiO3基纳米粉体及其陶瓷.通过X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和场发射扫描电镜(ESEM-FEG)对粉体及其陶瓷进行了表征,并测试了陶瓷的介电性能.研究了掺铌量对粉体及陶瓷的相组成、微观形貌以及对陶瓷介电性能的影响.结果表明:溶胶-凝胶自蔓延法可以得到均匀的掺铌BaTiO3基纳米粉体.铌掺杂BaTiO3基纳米粉体由立方相BaTiO3组成,当掺铌摩尔分数ω≥5.0%时,出现了杂相Ba6TiI7O4O.烧结后陶瓷由立方相BaTiO3转变为四方相.掺Nb后陶瓷介温谱ε-T曲线趋于平缓,当掺铌摩尔分数ω=1.0%时,陶瓷介电常数达到5539,介电损耗为0.008.     

(Bi_(0.94)(Na_(0.94-x)Li_x))_(0.5)Ba_(0.06)TiO_3系无铅压电陶瓷极化工艺研究

采用传统陶瓷工艺合成了(Bi_(0.94)(Na_(0.94-x)Li_x))_(0.5)Ba_(0.06)TiO_3(缩写为BNBT6-5L)非铅压电陶瓷。本文主要研究该陶瓷样品的极化工艺。结果表明:陶瓷的电性能对极化电场强度和极化温度的依赖性较大,而对极化时间的依赖性较小;最佳的极化时间是15min,极化温度是80℃,极化电场是3.5k V/mm。     

La0.5—xYxBa0.5CoO3系导电陶瓷导电性研究

通过对La0.5-xYxBa0.5CoO3系导电陶瓷的导电性、导电机制和微观形貌的研究，探讨了元素对该系导电陶瓷各方面性能的影响，发现稀土元素Y和La0.5Ba0.5CoO3系导电陶瓷的导电性有较大的影响。     

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.     

与CMOS后端工艺高度兼容的Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2铁电电容的制备和性能研究

最近,在氧化铪薄膜材料中掺杂适量元素发现了铁电性,因为氧化铪薄膜材料与传统的钙钛矿结构铁电材料相比具有可微缩性化、较大的矫顽电场、与CMOS后端工艺高度兼容等优势,从而引起了广泛的关注.该文对应用于铁电场效应晶体管(FeFET)的存储介质Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2(HZO)基铁电薄膜的制备进行了研究.采用原子层沉积法(ALD)制备HZO基铁电薄膜,研究了不同厚度(9 nm、19 nm、29 nm)、不同顶电极(TaN、Pt),以及不同退火温度(450～750℃)对HZO铁电薄膜的铁电性能的影响.结果表明,选用TaN作为上电极,退火温度为550℃时,19 nm厚氧化铪铁电薄膜表现出更加优异的铁电性能.同时,表征了HZO铁电薄膜的保持和疲劳性能,以及HZO铁电薄膜在高低温环境下的稳定性.     

超声辅助St(o)ber法制备单分散SiO2/Fe3O4复合磁性微球

以超顺磁Fe3O4纳米团簇为磁核,在传统St(o)ber法的基础上引入超声辅助制备具有核-壳结构的单分散SiO2/Fe3O4复合磁性微球,并使用XRD、TEM、VSM等测试方法,着重研究了超声功率对SiO2/Fe3O4复合磁性微球分散性、形貌、结构、磁性能的影响.研究结果表明:引入超声可极大改善磁性微球的分散性,随着超声功率的增加,复合微球团聚逐渐变少、SiO2包覆层变薄、空白球减少,但功率过大时,无核-壳结构的SiO2/Fe3O4微球出现;当超声功率为20％P时,SiO2/Fe3O4复合磁性微球各项性能(分散性、磁性能)最优.     

强关联锰氧化物Sm_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Ga_xO_3的结构及磁基态研究

采用高温固相法合成Sm_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Ga_xO_3(x=0、0.025、0.05、0.75、0.10、0.15)单相多晶系列样品.室温XRD分析表明样品无杂峰,属于典型的O型正交结构;红外吸收光谱分析发现Ga的掺杂导致样品的MnO_6八面体结构发生了微小畸变;x=0样品热磁曲线(M-T)分析表明样品在低温下表现出自旋玻璃态,在T=276 K时出现电荷有序峰,在T=240 K出现AFM相变温度峰,当T=140 K时发现冻结温度T_f;磁化曲线(M-H)结果进一步证明2 K下样品自旋玻璃态,且电荷有序反铁磁成分中的关联作用比较弱.     

Al_2O_3增强Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3基热电材料各向异性研究

通过熔炼、机械粉碎、球磨搅拌方法和热压方法制备Al_2O_3增强Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3基热电材料,通过SEM和XRD研究了由不同增强体和基体不同比例制备的热压块体材料的微观结构,在室温条件下测量了热压材料样品的电学性能.结果表明热压块体材料在微观结构和电学性能上存在各向异性.     

多铁性铁酸铋BiFeO_3薄膜材料的纳米力学性质研究

采用脉冲激光沉积法制备了多铁性铁酸铋(Bi Fe O3)薄膜材料,通过原子力显微镜(AFM)对其表面形貌和压电响应性质进行了表征。同时,利用基于原子力显微镜的定量纳米力学成像技术(QNM)对铁酸铋薄膜材料纳米尺度的力学性质进行研究,突破了传统力学性质测量设备低空间分辨率的限制,获得了Bi Fe O3薄膜材料中菱形相和四方相的杨氏模量。     

纳米粉体Bi2O3的软化学合成

氧化铋是一种应用广泛的功能粉体材料.以Bi(NO3)3.5H2O为起始原料,采用高分子网络法制得Bi2O3纳米粉体;通过XRD、TGA-DSC和TEM三种分析方法对产物的物相、前驱体分解、粒度形貌进行观察分析,结果显示纳米Bi2O3粒子的晶粒大小为30~70 nm,煅烧温度为460℃,产物为单斜晶型α-Bi2O3;并对高分子网络法制备Bi2O3纳米粉体的反应机理进行了初步探讨.     

强关联锰氧化物Nd_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(0.85)Al_(0.15)O_3低温下磁性质的研究

选用高温固相反应法制备多晶样品Nd0.5Ca0.5Mn0.85Al0.15O3.通过XRD表明样品为单相正交的钙钛矿结构,空间群Pnma.通过物理性质测量系统对样品M-T,M-H性质进行测量,表明低温下样品呈相分离态,磁有序的冻结温度为32 K,铁磁团簇的自旋阻塞温度为4 K.2 K温度下有磁滞现象.     

驰豫型铌镁酸钡的制备及微波性能研究

采用氧化物混合法制备了铌镁酸钡Ba(Mg1/3,Nb2/3)O3(BMN)和Ba1-xLax(Mg1/3,Nb2/3)O3(BLMN)驰豫型铁电陶瓷。通过XRD和SEM分析发现,Ba(Mg1/3,Nb2/3)O3陶瓷进行La掺杂有利于钙钛矿相颗粒的晶化度改善,而且掺La量的增加促进了晶粒的细化和均匀化。这是由于La的引入使钙钛矿结构的对称性降低,晶格畸变严重,抑制了晶粒的长大。烧结温度为1 400℃,保温时间3 h时,BMN介电常数达到了32.8。La的掺杂量为0.02%时,BLMN的品质因数(Q×f)值为32 300,体系的微波性能得到了明显改善。     

多铁性铁酸铋薄膜材料纳米机械力调控研究

采用脉冲激光沉积法制备了表面均匀,具有混合相的铁酸铋Bi Fe O3薄膜材料;利用原子力显微镜(AFM)以及纳米力学性质成像技术(QNM),对铁酸铋薄膜材料在纳米尺度下进行机械力学调控及调控后力学的性质进行了研究。通过研究证实,Bi Fe O3薄膜材料中纯四方相在AFM探针施加力的调控下,能实现纯四方相到混合相及菱形像的转变;并通过测量转变后各区域的杨氏模量,进一步证实了转变的发生。该研究提供了一种室温条件下机械压力对Bi Fe O3薄膜材料在纳米尺度下进行调控的方法,为未来其在纳米尺度下的潜在应用打下了基础。     

YBa_2Cu_(3-x)Sn_xO_(7-y)的制备和穆斯堡尔谱学研究

本文报告了高温超导材料YBa_2Cu_(3-x)Sn_xO_(7-y)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)的制备和测试.在290K至80K的温度范围内,测量了超导样品YBa_2Cu_(2.8)Sn_(0.2)O_(7-y)的~(119)Sn穆斯堡尔谱,指出了声子对高温超导电性的作用.     

DPD为底物评价Fe3O4纳米粒子分解H2O2的催化活性

在不同温度下采用共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子,然后经140℃蒸流水中回流处理.通过XRD和DPD(N,N-二乙基-对苯二胺)方法考察了制备温度对Fe3O4纳米粒子的晶相结构、粒子大小,Fe3O4纳米粒子对底物DPD的亲和力以及Fe3O4纳米粒子分解H2O2的催化能力的影响.结果表明,Fe3O4纳米粒子的结晶强度和晶粒大小与制备温度有关,温度高,结晶度增强,粒径小.不同温度下制备的Fe3O4纳米粒子对底物DPD的亲和程度也是不同的,实验验证,DPD作为底物Fe3O4纳米粒子可以催化分解低浓度H2O2.     

锆元素修饰钛酸铋钠压电陶瓷的研究

在实验条件下,利用溶胶-凝胶方法合成了钛酸铋钠基Zrx(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06Ti1-xO3无铅压电陶瓷粉体。研究了锆元素取代量(x=0.05,0.1,0.2)对材料性能的影响。X射线衍射分析及对合成粉体进行SEM分析表明,所研究的组成均能形成目的物。烧结温度在600～700℃制得的粉体具有钙钛矿压电陶瓷结构。对合成的陶瓷材料进行的杂化研究表明,微量锆元素的引入有助于改善其压电性能,当x=0.05,在650℃焙烧2h,1150℃保温2h烧成的压电陶瓷材料性能优良,d33最高可达216PC/N,居里温度为289℃,机电耦合系数kp为40%,机械质量因子Qm达到140,介电损耗tgδ为0.021。     

强关联锰氧化物Pr_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Ga_xO_3结构及磁基态研究

采用高温固相法合成了单相多晶样品Pr_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Ga_xO_3.XRD结构分析表明该样品为单相正交结构.红外吸收光谱分析说明Ga掺杂是样品发生畸变的部分原因.低温下样品ZFC和FC出现分叉,表现出典型的相分离特征.在冻结温度Tf处,x=0.02样品交流磁化率实部χ'的峰强度随频率增大而降低,并向高温方向移动,实部峰值归一化斜率P(P=ΔTf/TfΔlgω)值在标准的金属自旋玻璃范围(0.005≤P≤0.01)之内;其虚部χ″峰的强度随频率增大而增大,基态是自旋玻璃.     

氮气中退火制备（Bi，Dy）4Ti3O12铁电薄膜

采用化学溶液沉积法(CSD)将Bi3.4Dy0.6Ti3O12(BDT)前驱体溶液沉积在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(111)基底上,然后在氮气环境中分别于600℃、650℃、700℃和750℃四个温度下退火,成功地制作出BDT铁电薄膜.用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等分别对其表面形貌、结构及其成份进行了表征;用铁电分析仪测试了其铁电性能.随着退火温度的升高,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大,但其剩余极化不是随着退火温度的升高而单调增加.氮气中650℃退火的BDT铁电薄膜结晶良好,并且具有最大的剩余极化值(2Pr=7.8μC/cm2;Ec=95.7 kV/cm).另外,就温度对BDT铁电薄膜性能的影响机理进行了讨论.     

Fe_(50)Ti_(50)非晶合金的机械合金化制备及其形成机制

采用机械合金化方法制备了Fe50 Ti50 非晶合金 ,对Fe50 Ti50 非晶合金的形成过程进行X射线衍射分析 ;通过计算Ti和Fe的晶胞参数随球磨时间的变化情况分析Fe50 Ti50 的非晶形成机制