Sol-Gel法制备Ba1-xSrxTiO3薄膜的光学性质研究

采用SOL-GEL工艺,在S I(100)衬底上制备了BA1-XSRXTIO3(0.1≤X≤0.3)多晶薄膜,并用椭偏光谱仪在光子能量为2.0~5.2 EV的范围内,测量了不同SR含量X下BA1-XSRXTIO3多晶薄膜的椭偏光谱。建立适当的拟合模型,用最优化法获得了所有样品的光学常数(折射率N和消光系数K)谱及能隙宽度EG。比较这些结果发现:在低能区,BA1-XSRXTIO3薄膜的折射率N随SR含量X的增加无明显变化,但其吸收边向高能方向移动。表明BA离子被SR离子取代后,BA1-XSRXTIO3薄膜的能隙宽度EG增大。     

Mg,Zn掺杂GaN的电子结构与光学性质的计算

运用超软赝势平面波第一性原理方法对Mg,Zn掺杂GaN的晶格参数、电子结构与光学性质进行了计算,结果得到GaN晶体掺杂Mg,Zn后晶格常数变大,带隙由2.084eV变为2.157,1.934eV;折射率由2.361增大为5.93,5.81,消光系数峰值向低能方向移动;静态反射率增大,反射峰值增大且位置向高能方向移动;吸收峰值由3.97减小为2.76,2.75,位置向低能方向移动;能量损失峰的位置向低能方向移动.     

Zr取代对(PbCa)(MgNb)O3微波介电性能的影响

研究了B位Zr4+取代对(Pb0.4Ca0.6) (Mg1/3Nb2/3)O3体系结构及介电性能的影响.研究表明在B位进行Zr取代后,对体系的烧结性能、微波介电性能都有比较明显的影响.随着Zr取代量的增加,体系的体密度,相对介电常数都有了大幅度的提高;Qf0值和τf值也都随着取代量的增加而上升,最后达到饱和.当烧结温度为1260℃(2.5h)时,组成为(Pb0.4Ca0.6){(Mg1/3Nb2/3)0.97Zr0.03}O3的陶瓷样品微波性能为εr=63.2,Qf0=6972GHz,τf=19.8×10-6/℃.     

热处理对溶胶—凝胶TiO2薄膜的特性影响

研究了热处理对溶胶－凝胶法制备的TiO2薄膜材料的晶体结构、致密化以及光学特性的影响,结果表明TiO2溶胶颗粒的最低结晶化温度为400℃,晶体尺寸随着热处理温度的升高而增大;TiO2薄膜的厚度随着热处理温度的升高从120nm减小到47nm,相应的折射率则从1．85增加到2．3;同时,TiO2薄膜的孔洞率随着热处理温度的升高0．23降低到0．122,密度则从2．83g.cm^-3增加到3．73g.cm^-3。     

Ce掺杂锐钛矿型TiO_2密度的泛函理论应用

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)方法,模拟计算了纯的TiO2和Ce掺杂锐钛矿TiO2的能带结构、态密度及光学性质,分析了Ce掺杂对锐钛矿TiO2的晶体结构、能隙、态密度和光吸收系数的影响.结果表明:Ce掺杂锐钛矿TiO2晶体后,Ce的4 f轨道进入导带使导带底向低能端移动,禁带宽度变小,吸收带红移,可见光区具有较大的光吸收系数,从而有助于提高TiO2的光催化活性,理论与实验基本吻合.     

Cr3+与Li+双掺杂RbCdF3晶体零场分裂的研究

Cr^3 和Li^ 离子掺入RbCdF3晶体后,Cr^3 离子取代了Cd^2 离子,由于Cr^3 和Cd^2 离子的质量、电荷和离子半径均不同,Cr^3 离子的局域结构将发生变化。同时由于电荷补偿作用,[001]晶轴方向上的Cd^2 离子被Li^ 离子替代。故Cr^3 离子的局域结构由Oh点群对称变为C4v。获得包围Cr^3 离子的F^-离子向中心Cr^3 离子分别移动△1=0．00291nm,Δ2=0．001nm,△3=0．00155nm。     

Fe离子掺杂对La0．67Ca0．33Mn1-xFe2O3体系晶体结构、输运性质的影响

采用固相反应法制备了La0．67Ca0．33Mn1-xFe2O3（0≤x≤0．2）系列样品．实验研究了Fe离子掺杂稀土锰氧化物La0．67Ca0．33MnO3的电输运性质、微观结构和导电机制．结果表明：样品高温下导电遵从Mott变程跳跃机制;相同温度下烧结的样品,体系电阻率急剧增加,绝缘-金属转变温度T1M向低温方向移动．相同Fe替代含量的样品,在1200℃、1250℃、1300℃3个不同烧结温度下,晶格常数c变化不大,晶格常数a、b和晶胞体积随着烧结温度的升高而减小,晶体颗粒和体系电阻率随着烧结温度的升高而增大,绝缘一金属转变温度T1M向高温方向移动．     

阴离子Cl- NO-3 ClO-4对Pb2+/Ag UPD体系行为的影响研究

研究了 Pb2 / Ag欠电位沉积 (UPD)体系在不同阴离子 (Cl-,NO-3 ,Cl O-4)存在下的行为 .发现 Pb2 UPD峰电位随溶液中 Cl-离子浓度增加负向移动 ,而随溶液中 Pb2 离子浓度增加正向移动 ;NO-3 在银电极上不但有吸附而且有反应 ,但其吸附竞争力较 Cl-而言明显较弱 ;Cl-的诱导吸附有利于取得稳态条件下 UPD Pb的最大表面覆盖度 ;Cl O-4则未发现有明显的吸附行为 .     

A0．25Ba0．75TiO3的电子结构及光学性能的第一性原理研究

利用第一性原理赝势方法计算了A0.5Ba0.75TiO3（A分别为Mg、Ca、Sr）的电子能带结构、态密度、布局分析和光学性质．计算结果表明,随着Ba的同一主族元素的掺杂,A0.25Ba0.78TiO3的能带结构发生了微小的变化,带隙宽度逐渐减小,相应位置的。和Ba的电子逐渐转移到Ti和掺杂原子上,介电常数和折射率也有较大程度的变化,这使A0.28Ba0.75TiO3在制作光学元器件时扩大了使用范围．     

Al掺杂的Ca2Si的电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法对Ca2Si和Al掺杂Ca2Si的能带结构、态密度和光学性质进行计算。结果表明Al掺杂引起了晶格结构畸变,晶胞体积增大;费米能级插入价带中,Al掺杂Ca2Si变为P型半导体,禁带由未掺杂时的0.26eV变为0.144eV,价带主要由Si的3p,Al的3p以及Ca的4s和3d共同贡献,导带主要由Si的3p态贡献;光学性质的结果显示,由于Al掺入,ε1（0）值增大,ε2(ω)向低能端移动,吸收系数、复折射率增大,反射率减小。     

La掺杂ZnO的电子结构和光学性质的第一性原理

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,构建了Zn1-xLaxO（x = 0,0.0625,0.125）三种超胞模型。结构优化后,对La掺杂前后体系的态密度、布居值和光学性质进行计算分析。结果表明,随着La掺杂量的增加,掺杂体系的体积增加,形成能减少,共价性降低,体系稳定性增强。与未掺杂ZnO相比,La掺杂后引起可见光区的吸收边发生蓝移。体系的介电函数虚部和光吸收系数在低能区出现新的峰值。在高能区的吸收峰出现红移且峰值强度减弱。能量损失峰向低能方向移动,掺杂体系的能量损失明显减少。     

S掺杂锐钛矿TiO_2电子结构的第一性原理研究

对完整锐钛矿TiO2晶体及S掺杂锐钛矿TiO2晶体电子结构进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究.通过对能带、态密度的分析,发现在S掺杂后,O原子,S原子与Ti原子在导带区发生了强烈的相互关联作用,致使Ti原子3d轨道上的电子向S原子的3p轨道,O原子的2p轨道移动,使得导带向低能区移动,从而使TiO2的禁带宽度变小,吸收边红移.从而揭示了S掺杂导致锐钛矿TiO2晶体禁带宽度变小的机理.理论计算与实验结果基本相符.     

A=40～60质量区的中子光学势及色散关系分析

本文评述了A=40～60质量区的光学模型,分析并研究了全截面随光学势参数变化的灵敏性。各种势参数的比较分析表明,虽然在较高能区许多组势参数都能精确地符合全截面实验数据,但在低能区所有计算结果都明显高于实验值。利用包括了色散项的光学模型对~(40)Ca的中子散射作了自洽分析,能够消除低能区全截面的反常。     

组成对硅酸盐玻璃光学性质和密度的影响

较系统地研究了（２０－ｘ）Ｌｉ２Ｏ，ｘＮａ２Ｏ（Ｋ２Ｏ），５ＢａＯ，（１０＋ｙ）Ｂ２Ｏ３，（１０ ＋ｚ）Ａｌ２Ｏ３，（５５－ｙ—ｚ）ＳｉＯ２玻璃的折射率、阿贝数、应力光学系数和密度的 变化规律。结果表明，用氧化铝置换氧化硅后，玻璃的折射率、阿贝数和密度 降低，应力光学系数升高；用氧化硼替代氧化硅后，玻璃的折射率、密度和应 力光学系数随氧化铝含量的减少，由降低、恒定，转向略有升高；氧化钠或氧 化钾取代氧化锂后，使折射率线性降低，折射率改变值分别大于０．０２或 ０．０３，应力光学系数升高，阿贝数则表现出不同的变化；最后从离子或离子结 构基因大小的影响讨论了玻璃中的混合位和混合碱效应。     

Fe离子掺杂对La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Fe_xO_3体系晶体结构、输运性质的影响

采用固相反应法制备了La0.67Ca0.33Mn1-xFexO3(0 x 0.2)系列样品.实验研究了Fe离子掺杂稀土锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的电输运性质、微观结构和导电机制.结果表明:样品高温下导电遵从Mott变程跳跃机制;相同温度下烧结的样品,体系电阻率急剧增加,绝缘—金属转变温度TIM向低温方向移动.相同Fe替代含量的样品,在1200℃、1250℃、1300℃3个不同烧结温度下,晶格常数c变化不大,晶格常数a、b和晶胞体积随着烧结温度的升高而减小,晶体颗粒和体系电阻率随着烧结温度的升高而增大,绝缘—金属转变温度TIM向高温方向移动.     

掺钛氧化锌半导体薄膜制备及其光学性质的研究

以二氧化钛(TiO2)掺杂的氧化锌(ZTO)陶瓷靶作为溅射源材料,采用射频磁控溅射工艺在玻璃衬底上沉积了ZTO半导体薄膜,利用可见-紫外光分光光度计、四探针仪测试以及多种光学表征方法,研究了陶瓷靶中TiO2含量对ZTO薄膜光学性质和光电综合性能的影响.实验结果表明:ZTO薄膜的折射率表现为正常的色散特性,其色散行为遵循有效单振子模型.TiO2含量对ZTO薄膜的电阻率、透过率、折射率、消光系数和光学带隙等具有不同程度的影响,当TiO2的质量分数为3%时,ZTO薄膜的电阻率最低、可见光平均透过率最高、光电综合性能最好.     

改性杂多酸催化剂的制备及其在甲缩醛合成中的催化活性

以A12O3、SiO2、TiO2、ZrO2、ZrO2-SiO2为载体制备了负载型磷钨杂多酸催化剂及CsxH3-xPWl2O40(X=1，l.5，2，2．5，3)磷钨杂多酸铯盐催化剂．考察了这些催化剂在甲酵与甲缩缩合制甲缩醛反应中的催化活性，结果表明：以SiO2、ZrO2、ZrO2-SiO2为载体制备的固载化杂多酸催化剂具有良好的催化活性，而A12O3、TiO2负载的杂多酸催化剂活性很差．杂多酸铯盐Cs2H3-xPWl2O40的催化活性则随Cs^ 离子含量的增加而升高，Cs2.5H0.5PW12O40给出最高的甲缩醛产率；但当H^ 离子完全被Cs^ 离子取代后，催化活性显著下降．     

B替位Ca离子对BaTiO_3铁电相变的影响

用X和射线衍射、透射电镜、扫描电镜、介电性能与电导平衡等方法研究了B位Ca离子对BaTiO_3;陶瓷铁电相变的影响.X射线衍射数据表明,随着B位Ca离子含量的增加(直至5%)c/a比下降至接近1.从介电系数的温度关系可见:含5%B位与6%A位Ca离子的组份其居里峰展宽且下降至室温.发现了当含A位Ca离子(约5%)时,B位Ca离子含量的变化对降低居里点有较显著的作用.据此结果,本文发展了一套热力学模型以解释Ca掺杂BaTiO_3中B位Ca离子对居里峰移动与展宽的作用.     

PZN含量变化对PZT-PZN-PMS压电陶瓷相结构及性能的影响

通过熔盐法成功地合成了四元系压电陶瓷材料0．9Pb0．95Sr0．05(Zr0.52Ti0.48)O3-xPb(Zn1／3 Nb2／3)O3-(0．1-x)Pb(Mn1／3 Sb2／3)O3(简称PZT—PZN—PMS)，用XRD技术分析了粉体和陶瓷的相结构，研究了不同Pb(Zn1/3Nb2／3)O3含量对该材料的机械品质因数Qm、机电耦合系数Kp、压电常数d33以及介电损耗tgδ影响．结果表明，随着PZN含量逐渐增加，Kp先增加后降低，d33逐渐增加，tgδ先减小后增加，而Qm却逐渐减小；当PZN摩尔含量为0．05时，陶瓷具有优良的压电性能．材料的主要性能参数为：Qm=1381，Kp=0．64，d33=369pC／N，tgδ=0．0044．该材料可作为大功率压电陶瓷变压器的候选材料。     

Sr3AlO4F晶体中掺杂Ba2+,Ca2+离子占据不同Sr2+格位倾向性的第一性原理研究

通过比较第一性原理计算总能量得出碱金属离子Ba2+和Ca2+取代占据氟氧化物晶体Sr3AlO4F中两种不同Sr格位时,Ba2+倾向占据10配位的Sr(1)位,而Ca2+倾向占据8配位的Sr(2)位,与实验分析结果一致.基于上述优化结构,通过键价求和计算和畸变指数分析,得出Sr3AlO4F中Sr(1)格位离子严重未饱和成键,倾向于被较大Ba2+离子取代占据;而Sr(2)格位离子略微过饱和成键,倾向于被较小Ca2+离子取代占据.