前驱体溶液浓度对LaNiO3薄膜结构及导电性能的影响

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,使用浓度分别为0.1 M、0.2 M和0.3 M的前驱体溶液,在单晶Si(100)衬底上制备了LaNiO3(LNO)导电薄膜,研究了前驱体溶液浓度对LNO薄膜结构和导电性能的影响.X射线衍射测试表明,三种样品均为纯的钙钛矿相,具有较好的(110)择优取向.扫描电子显微镜截面分析显示,用0.2 M前驱体溶液制备的LNO薄膜样品厚度均匀,与Si衬底间没有明显扩散.采用标准四探针法测试了三种样品的电阻率,当前驱体溶液浓度为0.2 M时,样品电阻率最小,仅为2.08×10-3Ω.cm,具有良好的导电性.     

用电纺法制备的BiFeO_3纳米纤维及其结构和形态研究

本实验以硝酸铋和硝酸铁为原料,由溶胶凝胶法制得纯相BiFeO3(BFO)溶胶,再利用电纺方法将溶胶成功制备成为纳米纤维.X射线衍射(XRD)结果表明样品为纯相BFO,结晶性能良好.SEM观察结果表明:电纺法制备BFO纳米纤维的最佳条件为溶胶-凝胶法制备的BFO前驱体溶液与等体积的0.6 g/mL PVP乙醇溶液混合后的溶液浓度,电压值采用25 kV.在最佳条件下电纺得到的纳米纤维连续、光滑、直径均匀,无珠状物和粘连现象出现,纤维直径退火前为1.1～1.3 um,退火后为333～434 nm.     

溶胶-凝胶法制备镍酸镧薄膜的研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,使用浓度分别为0.1 mol/L、0.2 mol/L和0.3 mol/L的前驱体溶液,在单晶Si(100)衬底上制备了镍酸镧[LaNiO3](简称LNO)导电薄膜,研究了前驱体溶液浓度对LNO薄膜结构和导电性能的影响.X射线衍射测试表明,三种样品均为纯的钙钛矿相,具有较好的(110)择优取向.原子力显微镜分析显示,用0.2 mol/L前驱体溶液制备的LNO薄膜样品晶粒明显大于0.1 mol/L的样品.采用标准四探针法测试了三种样品的电阻率,当前驱体溶液浓度为0.2 mol/L时,样品电阻率最小,仅为2.08×10-3Ω.cm,具有良好的导电性.     

Sb掺杂SnO2纳米颗粒的微波辅助溶剂热合成

在密闭反应容器中,通过微波辐照加热SnCl4·5H2O和SbCl3的乙醇溶液制备Sb掺和SnO2(ATO)纳米晶颗粒.研究前驱溶液的浓度变化对ATO纳米晶的晶粒尺寸和形貌的影响,并对ATO纳米晶体和纳米颗粒的形成机制进行了初步探索.采用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)和氮吸附比表面积测定仪(BET)对试样进行了表征.当前驱溶液浓度由0.05mol/L增加到1.0mol/L,ATO纳米晶(5nm)逐渐团聚并生长成较大的纳米颗粒(50nm).结果表明,通过改变前驱溶液的浓度,可控制ATO纳米晶的晶粒尺寸和形貌.     

LaNiO_3缓冲层对Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3薄膜微结构和介电性能的影响

利用射频磁控溅射法,在Pt/Ti/SiO2/Si和LaNiO2/Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜.采用X-ray衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM),研究了两种衬底上BST薄膜样品的结晶性和表面形貌.结果表明:BST薄膜材料均为钙钛矿相,直接生长在硅衬底上的BST薄膜无择优取向,晶粒尺寸为20～30 nm,而LaNiO2缓冲层上生长的BST薄膜则为(100)择优取向,晶粒尺寸约为150～200 nm.室温下测试了薄膜的介电性能.研究结果表明,LNO缓冲层显著提高了BST薄膜的介电常数和介电可调率.     

BiFeO_3薄膜的so-lgel制备及其铁电性能研究

采用sol-gel方法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备出了(100)择优取向的BiFeO3薄膜.XRD研究表明,600～650℃退火的薄膜结晶较好.AFM形貌显示,650℃退火的薄膜中等轴状晶粒大小均匀(直径100～150nm),薄膜较为致密.电学性能测量结果表明,650℃退火、厚度为840nm的薄膜的2Pr值为2.8mC/cm2;在50kV/cm外加电场下,漏电流为2.7×10-5 A/cm2.电流-电压特性显示,在欧姆区之上,薄膜的主要导电机制为波尔-弗兰克尔发射导电.     

水热法制备ZnO纳米棒阵列及其表征

采用两步低温水热法在Si片衬底上制备形貌规整的ZnO纳米棒阵列,纳米棒长度约为5μm.利用扫描电镜(SEM)、PL光谱测试对ZnO纳米棒的微观表面形貌和光学特性进行表征分析.探究制备过程中两次水热的生长液浓度对ZnO纳米棒形貌的影响,通过表征对比获得最优的生长液浓度范围.实验首先利用提拉退火等工序在衬底上获得ZnO的晶种层,再经过两次水热反应制备出分布均匀、有序生长、取向一致的较为理想的纳米棒阵列.     

ZnS纳米材料的光致发光和光催化性能

利用水热法制备ZnS纳米材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜术(SEM)、光致发光(PL)对ZnS的结构及其物理性质进行研究,同时探讨退火对样品性能的影响.通过光谱分析发现,在400～650 nm附近有525 nm左右的绿光发射峰,该峰峰强随ZnS前驱体溶液中n(Zn(CH3COO)2)/n((NH2)2CS)的增加而明显减弱,从不同比例样品的对比可以得出525 nm处的绿光发射峰是由ZnS纳米结构中的锌空位而引起.制备的ZnS纳米颗粒有良好的光催化效果.对样品进行高温退火处理,发现样品退火后结晶度升高,PL绿光发射峰峰强明显降低,催化性能也从50%上升到70%,说明高温退火能有效修复ZnS纳米颗粒在制备过程中由于浓度不均而引起的锌空位.     

前驱体溶液对(W, Ni, Fe)复合氧化物粉末制备的影响

研究前驱体溶液状态对喷雾干燥法制备（W, Ni, Fe）复合氧化物粉末特性的影响. 采用高倍扫描电镜对所制备的复合粉末进行形貌观察, 并对所制得复合氧化物粉末的Fsss粒度, 比表面, W、 Ni和Fe含量等进行了测定与分析. 研究结果表明： 在质量分数为20%的（W, Ni, Fe）混合盐溶液中添加0.6 g/L 聚乙二醇-1000所配制的溶胶作为前驱体溶液制备的粉末特性最好, 制得一次颗粒粒度细小（为40～50 nm）、分布均匀、分散性好、非晶化显著且大部分为球形的纳米级（W, Ni, Fe）复合氧化物粉末.     

喷雾闪速热分解法制备LiCoPO_4工艺

以锂盐、钴盐、磷酸盐为原料,以柠檬酸为碳源,采用喷雾闪速分解法制备锂离子电池正极材料LiCoPO_4粉体.研究前驱体溶液体系、喷雾闪速热分解温度、前驱体溶液浓度、热处理温度对锂离子电池正极材料LiCoPO_4粉体结构组分和微观形貌的影响.粉体结构组分和微观形貌通过XRD、SEM表征.结果表明:采用硝酸盐体系、选择前驱体浓度0.2mol/L、闪速热分解温度400℃、热处理温度600℃、热处理时间6h,可得到晶型完整、粒度分布均匀的实心球体LiCoPO_4.     

氧气气氛下退火温度对BST薄膜结构及物理性能的影响

利用溶胶凝胶法在Pt/TiO2/SiO2/Si (001)衬底上制备了(～70 nm)的Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST)薄膜,采用磁控溅射法构建了Pt/BST/Pt/TiO2/SiO2/Si (001)电容器,研究了在氧气气氛中不同退火温度对BST薄膜结构及物理性能的影响.结果发现,650℃退火样品具有良好的结...     

离子束改性对颗粒膜巨磁电阻效应的影响

用射频磁控溅射方法在Si/SiO2衬底上制备了(NiFeCo)36Ag64颗粒膜.用四探针法测量了注入Co离子前后(NiFeCo)36Ag64颗粒膜巨磁电阻效应的变化.用场发射扫描电镜分析了颗粒膜的形貌及成分.实验结果表明:注入Co离子对颗粒膜巨磁电阻有显著的影响,在相同退火温度下,注入离子可使GMR效应提高一倍以上.随着退火温度增加,颗粒膜巨磁电阻效应先增加而后减小,在360℃下退火可获得10.2%的最大室温巨磁电阻效应.     

磁控溅射参数对钛酸锶钡薄膜生长及介电性能的影响

在Pt/Ti/SiO2/Si(110)衬底上利用射频磁控溅射法制备了Ba1-xSrxTiO3(BST)薄膜.基于薄膜的形核理论,研究了成膜时间、衬底温度、溅射功率、溅射气压、氧氩比、退火热处理等参数对薄膜的表面形貌和介电性能的影响.结果表明:在其他溅射参数一定的条件下,薄膜的厚度随溅射时间成指数关系增长;在退火温度600℃下热处理20min薄膜完全晶化;调节衬底温度、溅射功率、溅射气压等参数有助于制备出表面致密、晶粒大小均匀、具有高介电常数和低损耗的BST薄膜.     

连续有序动态微液团混合法制备纳米WO3

利用连续有序动态微液团混合法制备了纳米WO3粉体,并利用TEM,XRD,TG/DTA等检测手段对其进行了表征。讨论了反应溶液、沉淀剂的浓度、焙烧温度等因素对粉体形貌和粒径的影响。得到的纳米WO3粉体前驱体钨酸,为粒径20～40nm的片状钨酸小晶粒,经400～600℃焙烧,获得了粒径为30～50nm的WO3纳米粉体。     

连续有序动态微液团混合法制备纳米WO_3

利用连续有序动态微液团混合法制备了纳米WO3粉体,并利用TEM,XRD,TG/DTA等检测手段对其进行了表征。讨论了反应溶液、沉淀剂的浓度、焙烧温度等因素对粉体形貌和粒径的影响。得到的纳米WO3粉体前驱体钨酸,为粒径20～40nm的片状钨酸小晶粒,经400～600℃焙烧,获得了粒径为30～50nm的WO3纳米粉体。     

V型沟槽Si衬底上SrTiO_3薄膜制备

在单晶Si(100)衬底以及经过改型处理的侧壁为Si(110)"V"型沟槽衬底上,分别采用液相沉积(LPD)和射频磁控溅射法(RF magnetron sputtering)制备了SrTiO3(STO)薄膜.通过对沉积溶液的温度、衬底的表面处理方法、衬底的放置方式以及热处理工艺的优化,研究了利用LPD法制备具有较为致密均匀的STO薄膜的条件;通过对溅射功率、溅射气压、衬底温度以及退火温度等具体参数的优化,研究了利用射频磁控溅射法在较低的衬底温度下制备具有一定取向的STO薄膜的条件.结果表明,射频磁控溅射法制备的STO薄膜在结晶状态、择优取向和表面形貌优于液相沉积.     

射频溅射Si膜的微结构与光学性质研究

采用射频磁控溅射法,在300℃衬底温度下制备了不同厚度的Si薄膜,用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和原子力显微镜(AFM)分别对薄膜的微结构、光学性质及表面形貌进行了测试分析.结果表明:不同时间下制备的Si膜均呈多晶状态;在中红外波段内出现了很强的Si-Si吸收峰;在紫外可见光范围,随着膜厚的增加,Si膜的透过率减弱;AFM测出Si膜的颗粒平均直径在5.65~8.41 nm之间.     

改性的共沉淀法制备Nd:YAG纳米粉体及透明陶瓷

以乙醇和水混合溶液为沉淀液溶剂,用改性的共沉淀方法,制备了YAG前驱体. 利用DTA-TG, XRD, TEM对Nd:YAG的相变过程及粉体形貌进行分析. 结果表明：醇水溶剂共沉淀法制备的前驱体经900℃焙烧2 h,可直接转变成纯相的Nd:YAG. 在1100 ℃焙烧前驱体2 h ,可获得结晶良好、分散性好、平均粒径约为40 nm的Nd:YAG粉体. 使用0.5wt%的TEOS作为烧结添加剂,1750 ℃真空烧结5 h后,得到结构完善,平均粒径～5 μm的Nd:YAG透明陶瓷.     

pH值和尿素浓度对Yb3+/Er3+共掺杂Y2O3微纳米晶的形成及上转换荧光性质的影响

利用均相共沉淀法, 通过调节前驱体溶液的pH值和尿素浓度, 经700 ℃烧结后合成一系列Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺上转换微纳米晶颗粒. 用X射线衍射（XRD）、 透射电子显微镜（TEM）、 Fourier变换红外光谱（FITR）和荧光光谱对样品的物相结构、 微观形貌和发光性能进行表征, 并分析上转换机理. 实验结果表明： 前驱体溶液中的pH值对Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺粒径影响较大, 随着pH值的升高, 粒径明显增大, 样品在绿色(500～600 nm)和红色(650～700 nm)的上转换荧光强度明显增强, 红绿比逐渐减小; 尿素浓度对Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺纳米颗粒的影响较小.     

衬底温度对共溅射法制备BaSi_2薄膜的影响

研究衬底温度对采用Ba靶和Si靶共溅射制备BaSi_2薄膜的影响.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对在不同衬底温度条件下制备的薄膜的微观结构组分和表面形貌进行表征与分析.结果表明,衬底温度在500℃以下时Ba和Si共沉积在Si(111)衬底上生成的为非晶,结合后续的真空退火生成BaSi_2多晶薄膜.衬底温度是制备优质BaSi_2薄膜的关键因素,衬底温度高于600℃时,共溅射法能够直接生成BaSi_2薄膜.