研究简报(Nd_(1-x)Er_x)_3 Fe_(27.31)Ti_(1.69)化合物的磁晶各向异性

用振动样品磁强计并结合X射线衍射准确判定了Nd2.4Er0.6Fe27.31Ti1.69化合物的磁晶各向异性方式,研究结果发现,Nd2.4Er0.6Fe27.31Ti1.69化合物的磁晶各向异性从室温时的易面转变到低温时的易锥.     

Sm2Fe17Cx化合物磁晶各向异性计算

用单离子模型计算了不同温度下Sm2Fe17Cx化合物磁晶各向异性场，结果与实验基本吻合.这表明用单离子理论解释Sm2Fe17Cx磁晶各向异性是比较成功的.     

Nd_3Fe_(27.7-x)Ni_xTi_(1.3)化合物的结构和磁性

采用真空电弧熔炼法制备了Nd3Fe1-xNixTi1.3系列化合物,利用X射线衍射和磁性测量等手段研究了该系列化合物的结构和磁性.研究结果表明:当0.2≤x≤0.8时,该系列化合物结晶为Nd3(Fe,Ti)29型(属于A2/m空间群)单斜结构;随着Ni含量的增加,化合物的晶格常数及晶胞体积略微变小,居里温度TC单调增加,自旋重取向温度Tsr基本不变.     

Fe3P化合物的机械合金化制备与结构研究

采用机械合金化法和固态反应法制备了Fe3P化合物,用X-射线衍射确定样品的晶体结构,结果表明,随着球磨时间的增加,Fe、P混合粉末的颗粒度逐渐减小,当球磨时间增加到100h时,衍射峰基本消失,混合物呈现非晶态.在1273K下退火70h后.混合粉末样品形成单一的Ni3P型四角结构,空间群为1-4.     

Fe2P型Fe-P-Si化合物的磁性、磁热效应和磁晶各向异性的研究

主要研究Fe_(1.90)(P_(1-x)Si_x)(x=0.10,0.20,0.25,0.27)系列化合物的磁性、磁热效应和磁晶各向异性。结果表明,Si替代P对化合物的磁热效应影响不大,但可将化合物居里温度提高至x=0.27时的514K,且保持较强的磁晶各向异性。XRD图谱表明化合物的结构为Fe_2P型的六角结构,空间群为P-62m。经磁场取向处理后,化合物的002峰强增强,表明化合物的易磁化方向为c轴。从磁化曲线可以看出,沿外加磁场取向的化合物更易达到饱和磁化。与Fe_2P相比较,少量Si的掺杂不仅提高了化合物的居里温度,同时观察到了适量的剩磁和矫顽力。     

Y(Fe1-xCox)11.3Nb0.7化合物的室温饱和磁化强度Ms和室温各向异性场Ba

用脉冲强磁场测量法和奇点探测法 (SPD) ,研究了电弧炉熔炼方法制备的 1∶12型稀土过渡族金属间化合物Y(Fe1 -xCox) 1 1 .3Nb0 .7(x =0 .0 0 ,0 .0 5,0 .10 ,0 .15,0 .2 0 )多晶样品的室温磁特性 .研究结果表明 ,Y(Fe1 -xCox) 1 1 .3Nb0 .7系列化合物的室温 (30 0K)各向异性场Ba 和饱和磁化强度Ms,随Co含量的增加 ,都先增加后降低 .     

Ti(t)/Co(54nm)/Ti(t)纳米薄膜的制备和磁特性

应用对靶磁控溅射法在玻璃基底上制备了Ti(t)/Co(54nm)/Ti(t)(t=5,10,15,20,25nm)纳米薄膜,研究了非磁性Ti层厚度对样品磁特性的影响.实验结果显示,Ti(5nm)/Co(54nm)/Ti(5nm)样品的垂直膜面矫顽力高达159kA·m-1.研究表明,如此高的矫顽力主要源于样品晶粒的磁晶各向异性.另外,非磁性Ti原子的扩散在一定程度上减小了磁性颗粒间的交换相互作用,导致出现大的矫顽力.     

3d过渡金属薄膜磁晶各向异性能的应变调控

目的研究应变对材料磁晶各向异性能的影响对于设计高密度磁存储材料至关重要。方法结合第一性原理全电子方法和转矩法,研究单层Fe,Co,Ni薄膜在Pt(001)面上的磁晶各向异性能随应变的变化。结果研究结果表明,应变对3种薄膜的磁晶各向异性能均有明显的调节作用。拉伸应变降低Fe/Pt(001)的垂直磁晶各向异性能,而压缩应变使其增加。Ni/Pt(001)具有比Fe/Pt(001)更大的垂直磁晶各向异性能。Ni/Pt(001)的磁晶各向异性能随拉伸应变增加而随压缩应变减少。不同的是,Co/Pt(001)的易磁化轴位于水平方向。其磁晶各向异性能随应变的变化与Fe/Pt(001)类似。结论以Fe/Pt(001)为例,通过分析磁晶各向异性能在二维布里源区的分布和能带结构,发现关键的电子态,即Fe原子的dxy和dx2-y2态,Fe/Pt(001)的磁晶各向异性能的变化主要是这些电子态随应变的变化引起的。本结果将为实验研究应变对磁晶各向异性能的影响提供理论依据。     

非晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1激波晶化实验研究

用X射线衍射、差热分析、透射电镜分析等研究了激波对非晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1合金的作用，结果表明：激波能使非晶转变为纳米晶，晶化主相α-Fe的晶粒尺寸为20－40nm，晶格常数比纯铁的小，并形成了多种中间相和亚稳相。同时发现在非晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1的激波晶化过程中，铜、铌阻止晶粒长大、细化晶粒的作用失效。并讨论了压力和温度在晶化过程中的作用。     

Magnetoelectric and converse magnetoelectric res ponses in TbxDy1-xFe2-y alloy ＆ Pb（Mg1/3Nb2/3）（1-x）TixO3 crystal laminated composites

Measured results of magnetoelectric （ME） and converse magnetoelectric （CME） effects of TbxDy1-xFe2-y/ Pb（Mg1/3Nb2/3）（1-x）TixO3/TbxDy1-xFe2-y （TD/PMNT/TD） and PMNT/TD/PMNT laminated composites are presented. ME effect was determined by measuring laminate voltage output under a Helmholtz-generated AC field biased by a DC field （0-1 kOe） （1Oe = 79.58 A/m）. The CME effect was measured by recording the voltage induced in a solenoid encompassing the ME sample while exposed to a DC bias field and PMNT layer driven by a 10 V AC source. The ME and CME responses in the two laminated structure are linear. The highest values of ME coefficients in TD/PMNT/TD and PMNT/TD/PMNT composites are 384 mV/Oe and 158 mV/Oe, respectively, while the highest values of CME coefficients in the two composites are 118 mG/V and 162 mG/V （1 G=10^-4 T）, respectively.     

PbZr0.52Ti0.48O3的高压合成

研究使用2种原料进行PbZr_0.52Ti_0.48O₃的高压合成. 实验结果表明, 以PbO,ZrO₂和TiO₂(1:0.52∶0.48)为原料, 在1.5 GPa和3.6 GPa压力, 880~1 061 ℃条件下主要形成PbTiO₃, ZrO₂和Pb三相混合物, 仅在880 ℃附近有少量锆钛酸铅(PZT)相生成. 以Zr_0.52Ti_0.48O₂为B位先驱体, 与PbO混合后进行高压高温合成, 在1.5 GPa, 710~812 ℃条件下形成PbZr_0.52Ti_0.48O₃相, 未发现PbTiO3相. 对高压高温（1.5 GPa, 812 ℃）合成的PbZr_0.52Ti_0.48O₃样品进行变温拉曼测量, 在245 ℃时, 未发生结构相变; 在420 ℃时, 拉曼谱只有177.5,257.7,517 cm^-13个峰, 其结构由铁电相转变为立方顺电相, 因此高压合成的PbZr_0.52Ti_0.48O₃居里温度在420 ℃以下.      

La0.7Ca0.3Mn1-xCuxO3的电输运特性

通过固相反应法制备不同掺杂浓度的La_0.7Ca_0.3Mn_1-xCu_xO₃（x=0~0.15）样品, 在77~300 K温度范围内测量了铜掺杂后样品电阻随温度的变化关系. 结果表明, 在未引入铜杂质时, 低温铁磁相的电阻率满足T^2.5关系, 顺磁相符合小极化子近邻跳跃模型; 在低掺杂下, 铁磁区可用T^4.5关系解释; 随着掺杂浓度的增加, 在铁磁区和顺磁区, 任何单一模型均与实验不相符, 表明高掺杂样品的电输运性质存在未知模型.      

BiFeO3掺杂Pb（In1/2Nb1/2）O3-Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3陶瓷的制备与磁电性能研究

以固相合成法制备了铁酸铋（BiFeO₃,简称BFO）掺杂的铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅（Pb（In_1/2Nb_1/2）O₃-Pb（Mg_1/3Nb_2/3）O₃-PbTiO₃,简称PIN-PMN-PT）多铁性陶瓷材料,X射线衍射（XRD）测试结果表明：样品具有钙钛矿结构,电滞回线显示其铁电性良好,剩余极化值（P_r）可达18 μC·cm^-2.由于BiFeO₃掺杂后,样品电矩减小,氧空位增多,使其铁电畴翻转困难,样品的电性能略有下降,但是其磁性能随BiFeO₃掺入量的增加而逐渐增强,且样品居里温度（T_m）为200℃左右.该材料在电磁学领域有望成为具有应用前景的多铁性材料.     

纳米Fe2O3-Al2O3复合材料的制备

采用溶胶-凝胶表面包覆法制备了纳米Fe₂O₃-Al₂ O₃复合材料, 利用X射线衍射和透射电镜对样品的物相、 粒度和形貌进行了研 究. 结果表明, α-Fe₂O₃掺杂降低了Al₂O₃相变温度, 在900 ℃可以得到稳定的α-Al₂O₃相.     

State of water and its implications for supersaturated structures in Mg(NO3)2 aerosols

One technique based on the difference spectra was developed to study the state of water in supersaturated Mg(NO₃)₂ aerosols. The technique could be derived from the observation that the Raman scattering and infrared absorbance cross sections of molecular vibrations of interest remain practically constant from diluted solutions to supersaturated aerosols. The spectra of solvated water were obtained and primarily related to the first hydration layers of solute molecules in supersaturated Mg(NO₃)₂ aerosols. Based on this investigation, a chain structure was proposed to occur in the supersaturated Mg(NO₃)₂ aerosols at low relative humidities (RHs). Supported by National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 20673010 and 20640420450), “111” Project (Grant No. B07012), and China Postdoctoral Science Foundation (Grant No. 20070410466)     

Ca掺杂的对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料及其电化学性能研究

为探讨Ca的掺杂对LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂材料结构和电性能的影响,以草酸为沉淀剂,以不同含量Ca对LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂进行掺杂改性,并通过X射线衍射（XRD）对产品进行表征,探讨了不同Ca含量样品的电化学性能.结果表明：大量Ca掺杂生成明显CaO杂相,而少量Ca掺杂则能顺利进入材料晶格之中.随着Ca掺入,晶体类型不变,但c轴略收缩,形成更紧密的结构. 充放电显示Ca在低倍率(2.5～4.3 V,0.5 C)时,能一定程度提高材料的循环性能;但在高倍率(2.5～4.3 V,5 C)时,能明显提高容量和循环性能.充放电曲线同时显示未掺杂的材料高倍率下极化严重,放电平台严重降低;而Ca掺杂的材料极化状况则不明显,说明Ca掺杂能抑制极化并提高电化学性能.     

用GC-MSD和TPDE 方法探讨KNO3在KL沸石上的分解

采用较为普及的GC- MSD结合TPDE方法研究了KNO₃在沸石上热分解的产物分布从K₂CO₃ / KL的 TPDE 入手,首先证明了GC- MSD 方法的可靠性和重复性;通过负载 5, 10和 30 wt. - %KNO₃ 的KL沸石上 KNO3热分解产物的辨认和分析,推断 KNO₃在沸石上的分解大致可分为 2 个阶段:第一阶段在 600℃ 以下发生, 主要产生N₂O 和NO 及 N₂ ;第二阶段的主要产物是NO₂,发生在 600 ℃以上的高温区. 通过剖析分解第一阶段产物中 N₂ 和 NO 之比,发现产生较多的 N₂, 进而推断KNO₃ 在KL沸石分解会产生较多的钾氧化物而促成强碱位的形成.结果表明, 沸石与负载的 KNO3之间的相互作用是影响KNO₃ 分解、 乃至形成超强碱新材料的重要因素.     

二维Ti3C2Tx MXene材料的制备与工艺优化

二维（2D）过渡金属碳/氮化物（MXene）材料是当前最受关注的二维材料之一,其中二维碳化钛（Ti₃C₂T_x MXene）材料的研究最为广泛。该材料目前主要通过刻蚀三元碳化物或氮化物（MAX相）后进一步插层得到,因此MAX相材料的纯度和制备工艺条件直接决定了Ti₃C₂T_x MXene材料的物化性质。主要完成了不同Ti₃AlC₂ MAX相材料的筛选,选择氢氟酸（HF）刻蚀,并优化了不同的插层方法,制备了一系列Ti₃C₂T_x MXene材料。通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）等表征,确定使用原位锂离子（Li⁺）插层法可有效获得单层Ti₃C₂T_x MXene材料。制备的单层Ti₃C₂T_x MXene材料的表面平整,片径约为150 nm,厚度约为2 nm。同时,创新性地采用涡旋震荡辅助材料分层,极大地缩短了超声时间,提高了单层Ti₃C₂T_x MXene材料的产率（可达70%）,并且可以避免材料氧化,为Ti₃C₂T_x MXene材料未来应用提供了新方法。