非晶态SrTiO3的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,势函数为PIM势,模拟了SrTiO3的熔化过程,将熔化的SrTiO3快速冷却到室温以获得非晶态.通过熔化过程中体系体积的突变,确定熔点为2 420 K;非晶态基本保留了液态的结构特征.ABO3型材料中,Ti-O键起到关键的作用.非晶态下,Ti-O键键长为0.184 5 nm,键角主要分布在95.5°122.5°,平均配位数为4.92.非晶态中的Ti与O的配位以5配位为主,约占80%,同时包含少量的4、6配位.     

高压下金属Mo熔化性质与其熔化结构的理论研究

本文采用分子动力学结合镶嵌原子势方法研究了高温高压下金属Mo的熔化性质.详细分析了Mo的熔化曲线并给出了熔化曲线T-P(温度-压强)方程,计算得到了Mo的等温压缩曲线和等压曲线.理论上获得Mo在常压下的平衡点温度为2695K,与其他实验和理论数据都符合的很好.同时我们还通过径向分布函数和HA指数研究了Mo在熔化过程中的结构变化情况.     

单晶Al熔化的分子动力学模拟

采用Adams嵌入原子势(EAM),利用分子动力学方法对单晶Al的熔化过程进行了模拟,分析了Al样品体熔化过程中结构、能量的变化及表面熔化过程中固-液界面的移动情况.模拟的结果表明:对于Al样品体熔化过程,体系的体积和内能在1 205K发生突变;通过计算1 000-1 200K下Al的表面熔化速度,得出热力学熔点为985K,与存在的实验结果基本吻合.     

冷速对Cu_(70)Ni_(30)合金凝固结构的影响

采用分子动力学方法对Cu_(70)Ni_(30)合金在5种不同冷速下快速凝固过程进行了模拟研究。经过分析发现,1×1012K/s冷速下,双体分布函数第二峰有裂缝出现,说明形成了非晶态结构,而其它4种冷速下双体分布函数形成许多尖锐的峰,说明形成了晶态结构。1×1011K/s、1×1010K/s、5×109K/s三种冷速下的凝固结构,晶态键型和非晶态键型都在某一温度发生突变,三个温度依次为900 K、950 K、1000 K。这3个温度也是面心立方晶体(fcc)、体心立方晶体(bcc)和密排六方晶体(hcp)3种典型晶体团簇数目跃变的温度,对应于体系的结晶温度。最后采用三维画图演示了晶体团簇及非晶体团簇的区别。     

双阳离子型离子液体[C4(MIM)2][PF6]2的比热容测定及其模型化

利用差示扫描量热计(DSC)测定了双阳离子型离子液体1,1′-(丁烷-1,4-二基)-双(3-甲基-1H-咪唑鎓-1-基)双六氟磷酸盐([C4(MIM)2][PF6]2) 在293.15～513.15 K 温区内的摩尔比热容。结果表明,在 293.15～363.15 K 和 398.15～513.15 K 温区内,该化合物无相变及其他热异常现象发生,比热容随温度变化符合二次方程。在 363.15～398.15 K 温区内,该物质发生固-液熔化相变,其熔化温度、熔化焓及熔化熵分别为 384.71 K、28.243 kJ/mol 和 73.414 J/（K·mol）。根据热力学函数关系式,计算出 [C4(MIM)2][PF6]2 相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值。采用基团贡献法对液相区的热容进行了估算,结果表明,估算值与实验值符合很好。     

超声速等离子喷涂氧化锆粒子时的加热熔化特性分析

应用格林函数法求解超声速等离子喷涂(SAPS)过程中氧化钇稳定二氧化锆(YSZ)粒子的加热熔化时间问题,得到了一个解析解;对SAPS过程中粒子熔化时间和熔化界面推移情况进行了数值模拟,所得结果与实验结果相符.熔化过程的模拟结果显示:粒子的初始温度对熔化速率有一定的影响,喷涂前预热粒子可以加快它的熔化;减小粒子半径可以缩短粒子的熔化时间,提高粒子的扁平化程度.在SAPS过程中,通过过筛控制粒子半径有助于获得结构精细、致密的典型细密柱晶组织.     

分子动力学研究难熔金属(V、Nb和Ta)熔点

根据分析型嵌入原子模型(MAEAM)和分子动力学(MD)方法,在NPT系综条件下从原子尺度上研究难熔金属V、Nb、Ta的内能、结构、密度等物理量随温度变化,并根据各物理量随温度突变得出3种金属晶体熔点分别为(2 180±20) K、(2 820±20) K、(3 280±20) K,所得到的结果与已有实验值吻合.本文根据径向分布函数随温度变化,从微观方面探讨金属熔化过程及其引起它们熔化原因,为进一步研究金属在高温条件下特异性能打下了基础.     

GaAs纳米颗粒快速熔化过程的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟1×1011K/s熔速下理想闪锌矿结构GaAs纳米颗粒(NPs)快速熔化过程中的微观结构演变,并采用径向分布函数、平均原子势能、平均配位数和可视化等方法对熔化过程中的微观结构变化进行分析。结果表明,高温下As容易以As蒸汽形式脱离体系;GaAs NPs依赖晶格极化、变形来减少过高的表面势能;由于颗粒不同位置上原子的势能大不相同,导致各区域熔化所需外界提供能量大小有所差异,GaAs NPs呈现出阶段性、区域性的熔化现象; GaAs NPs中部分闪锌矿结构的极化扭曲导致体系中纤锌矿结构形成。     

重铬酸钾水溶液低温热容的研究

用低温绝热量热法精密测定了重铬酸钾水溶液在 80～ 3 70 K温区的摩尔热容 Cp,m、凝固点、摩尔熔化焓和熔化熵 .T≤ 2 65 K体系为固相 ,Cp ,m与 T成线形关系 ;2 65 K相似文献   

用原子力显微镜研究经化学腐蚀和氧退火的SrTiO3(001)基片

用原子力显微镜(AFM), 采用缓冲HF酸溶液(NH4F-buffered)腐蚀和氧气氛退火处理的SrTiO₃ (001) (STO)基片, 获得了表面具有单原胞层高度台阶和原子尺度光滑表面的STO基片. 对于优质单晶的STO基片, 其表面为TiO₂层, 对于单晶质量差和有缺陷的STO基片, 可观测到基片表面的缺陷和不均匀性.     

硬脂酸溶胶-凝胶法合成SrTiO_3纳米晶

以硬脂酸、醋酸锶和钛酸丁酯为原料，采用硬脂酸溶胶－凝胶法（ＳＡＧ）合成凝胶，经过热处理获得ＳｒＴｉＯ３纳米晶．ＩＲ、ＴＧ－ＤＴＡ分析了凝胶的热处理过程；ＳＥＭ、ＸＲＤ分析了纳米ＳｒＴｉＯ３的形貌及晶相．在６５０℃保温３ｈ合成四方相ＳｒＴｉＯ３纳米晶，颗粒均匀呈球形，平均粒径６０ｎｍ．     

用溶胶——凝胶法制备SrTiO3纳米薄膜材料

为制备具有电容和压敏特性的ＳｒＴｉＯ３双功能器件,以Ｓｒ（ＮＯ３）２,Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４为原料,用溶胶－凝胶方法制备ＳｒＴｉＯ３材料,研究了水和醋酸等对ＳｒＴｉＯ３材料的影响机理,并对其进行Ｘ－射线衍射、红外光谱和ＴＥＭ分析,证明该薄膜为纳米晶体结构,晶粒尺寸为１２－２５ｎｍ。     

熔盐法制备钛酸锶的光解水研究

以熔盐法和固相法分别制备了5个钛酸锶光催化剂,并采用XRD、BET、SEM等表征了制备样品的性质.熔盐法制备的样品呈现立方体小颗粒状.采用浸渍法,在钛酸锶的表面担载氧化镍助催化剂,评价了该光催化剂光解水的催化活性.结果表明光解水催化剂钛酸锶的制备过程明显影响催化剂的反应活性.NaCl为熔盐时制备的SrTiO3晶体光催化...     

液态锗快速凝固过程中的分子动力学模拟

本文采用Stillinger-Weber势函数,对液态锗的快速凝固过程进行了分子动力学模拟,运用均方位移(mean square displacement,MSD),对相关函数(pair correlation function PCF),配位数(coordination number)和Wendt-Abraham关系...     

SrTiO3掺杂铌酸钾钠粉体的Sol-gel法制备与性能研究

采用溶胶—凝胶技术,以草酸铌为原料、乙二醇为酯化剂来制备钛酸锶(SrTiO3)掺杂铌酸钾钠(Na0.5K0.5)NbO3无铅压电陶瓷粉体。应用TG/DSC技术对干凝胶的成分及溶胶形成过程中的机理进行了研究,使用XRD和SEM对掺杂SrTiO3的纳米粉体进行了物相结构和表面形貌的表征,并研究了SrTiO3的最佳掺杂比例和烧结温度及其对压电性能的影响。     

包容核废物的钛酸锶人造岩石SHS-致密化的影响因素

采用自蔓延高温合成(SHS)与加压致密一体化技术制备了包容锶核素(Sr2+)的钛酸锶(SrTiO3)人造岩石固化体. 通过实验分析SHS产物致密化的影响因素,确定了钛酸锶反应体系自蔓延高温合成时的最佳工艺参数:预制块相对密度为54%左右;预压力为10MPa,加压时间为4s;致密化时高压压力为300MPa,高压保压时间为8s.     

Synthesis of crystalline perovskite-structured SrTiO<Subscript>3</Subscript> nanoparticles using an alkali hydrothermal process

We report an experimental route for synthesizing perovskite-structured strontium titanate (SrTiO₃) nanocubes using an alkali hydrothermal process at low temperatures without further heating. Furthermore, we studied the influence of heating time (at 180℃) on the crystallinity, morphology, and perovskite phase formation of SrTiO₃. The SrTiO₃ powder, which is formed via nanocube agglomeration, transforms into cubic particles with a particle size of 120–150 nm after 6 h of hydrothermal sintering. The crystallinity and percentage of the perovskite phase in the product increased with heating time. The cubic particles contained 31.24at% anatase TiO₂ that originated from the precursor. By varying the weight ratio of anatase TiO₂ used to react with the strontium salt precursor, we reduced the anatase-TiO₂ content to 18.8at%. However, the average particle size increased when the anatase-TiO₂ content decreased.     

凝胶-浇注法制备LaxSr1-1.5xTiO3阳极材料及其性能的研究

采用凝胶-浇注法合成钙钛矿复合系的阳极材料LaxSr1-1.5xTiO3(x=0.1～0.4),探究La掺杂量对相组成、烧结性能、力学性能及高温电导率等的影响.LaxSr1-1.5xTiO3粉体在1 100℃下预烧可得到典型的钙钛矿结构.在1 400℃下煅烧得到的烧结体的电导率数据显示:当x=0.3时电导率最高,在测试温度为800℃时高达180 S.cm-1,与传统固相法相比,其烧结温度降低了约200℃.     

SrTiO3/ TiO2复合纳米薄膜的缺陷态

采用电化学方法,研究 SrTiO3/ TiO2复合纳米结构电极和 TiO2电极的缺陷态性质。结果表明：SrTiO3/ TiO2复合电极和 TiO2电极捕获的电子总量分别为 0. 84 ×1017cm 2和 1. 21 ×1017cm 2;两电极相比,SrTiO3/ TiO2复合电极的缺陷态密度较小,可减少光生电子和空穴的复合,增大光生载流子的浓度,增强复合材料的光活性。     

Two-dimensional electron gas with universal subbands at the surface of SrTiO(3)

As silicon is the basis of conventional electronics, so strontium titanate (SrTiO(3)) is the foundation of the emerging field of oxide electronics. SrTiO(3) is the preferred template for the creation of exotic, two-dimensional (2D) phases of electron matter at oxide interfaces that have metal-insulator transitions, superconductivity or large negative magnetoresistance. However, the physical nature of the electronic structure underlying these 2D electron gases (2DEGs), which is crucial to understanding their remarkable properties, remains elusive. Here we show, using angle-resolved photoemission spectroscopy, that there is a highly metallic universal 2DEG at the vacuum-cleaved surface of SrTiO(3) (including the non-doped insulating material) independently of bulk carrier densities over more than seven decades. This 2DEG is confined within a region of about five unit cells and has a sheet carrier density of ～0.33 electrons per square lattice parameter. The electronic structure consists of multiple subbands of heavy and light electrons. The similarity of this 2DEG to those reported in SrTiO(3)-based heterostructures and field-effect transistors suggests that different forms of electron confinement at the surface of SrTiO(3) lead to essentially the same 2DEG. Our discovery provides a model system for the study of the electronic structure of 2DEGs in SrTiO(3)-based devices and a novel means of generating 2DEGs at the surfaces of transition-metal oxides.