具有不同扩散势垒的p型(Bi_(1-0.85)Sb_(0.85))_2Te_3和PbTe二元梯度热电材料的研制

在分析了热电材料的发展背景和研究理论的基础上，采用热压法制备出单体和双层具有不同扩散势垒的（Bi1-0.85Sb0.85）2Te3与PbTe体系二元梯度热电材料．金属，Fe，Ni和Mg被用作层间扩散势全材料．测定了它们的热电性能，分析了它们的物质组成和各层内和层间的成分分布，确定出较好的扩散势垒材料为金属铁和钴．     

吸附原子及二聚物在Ag（111）和Cu（111）表面上的扩散和解离研究

采用分子动力学静态计算的方法分别对Ag、Cu和Ag2、Cu2在Ag（111）和Cu（111）表面上的扩散势垒分别进行了计算,探讨同质和异质以及异质中互换衬底和吸附原子的情况下吸附原子或二聚物在表面上的扩散和解离势垒的特点,并与吸附原子或二聚物与衬底的结合能、匹配关系等进行比较,探讨吸附原子和二聚物的扩散势垒与结合能、失配度等的关系．原子间相互作用采用半经验的EAM势．结果表明：对于同一衬底表面来说,不同的吸附原子或二聚物在表面上的扩散势垒似乎和它们与表面的结合能有关;在不同的衬底表面上,单个吸附原子或二聚物的扩散势垒和它们与衬底的匹配关系关联密切．     

氧原子在Al(111)表面扩散的第一性原理研究

为了研究氧在Al(111)表面的扩散机制,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了氧原子在A1(111)表面的外表面和间隙位置的扩散.本研究计算了氧原子在Al原子层的相同间隙层和不同间隙层的扩散势垒,结果发现:氧原子由八面体位置向四面体位置(包括表面hcp位置向fcc位置)扩散时,同层之间的扩散比层间的扩散势垒要小;表面向内层的扩散过程中,由fcc位置向四面体位置扩算要比由hcp位置向八面体位置扩散容易;讨论了由表面向内层扩散的可能路径.     

铜薄膜中锂离子扩散的温度效应和厚度影响

基于密度泛函理论,应用第一性原理分子动力学方法具体包括SMD和FMD方法,分别研究了锂离子在不同薄膜厚度中的扩散势垒及粒子的均方位移（MSD）,研究结果表明：随着温度的提高,加剧了锂离子在铜薄膜中的扩散;扩散势垒与薄膜厚度间存在非线性关系。     

Cu(111)面上原子扩散势垒的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)结合平板周期模型方法,对Cu在Cu(111)表面fcc洞位、hcp洞位的吸附模型进行了几何优化,并用从fcc洞位到hcp洞位过渡态计算的方法,研究了Cu在Cu(111)表面的扩散势垒.通过对不同基底层数、不同表面弛豫层数、不同覆盖率的比较,得到基底层数为4层、表面弛豫1层、覆盖率为1/4ML(monolayer)时,Cu在Cu(111)表面的扩散势垒和实验结果吻合得较好.在此基础上,计算了Fe、Ni、Co等磁性原子在Cu(111)表面的扩散势垒.     

异种原子及原子团簇在Cu表面扩散势垒的静力学计算

利用分子动力学中的静态计算方法分别计算了单个增原子(Cu, Ag, Pd)以及二聚物(CuCu, AgAg, PdPd, CuAg, CuPd)在金属铜表面上的扩散势垒,并将计算结果进行了分析比较.结果表明: 1)相对交换机制而言,Cu表面增原子和二聚物容易通过跳跃机制扩散;不同种类的增原子的跳跃扩散势垒的大小关系是E(Ag)相似文献   

溶胶法制备粒状合金固体Fe0.10Co0.0.5—（SiO2）0.85…

首闪用溶胶法制备了Ｆｅ０．１０Ｃｏ０．０５－（ＳｉＯ２）０．８５粒状合金固体。这种粒状合金固体是一种纳米复合材料，由嵌在ＳｉＯ２母体中的Ｆｅ－Ｃｏ合金颗粒构成。本文报告这种材料的基本制备方法以及还原温度对其磁学性质的影响。     

球磨工艺调控碲化铋基材料微结构及热电性能研究

碲化铋基化合物是室温附近性能最佳的热电材料,在余热回收以及固态制冷领域具有重要的应用价值. 其主要的制备方式是球磨法,各类参数的细微变化都可能影响材料的微结构和热电性能. 球磨时间作为重要的球磨参数既能影响粉末粒径的细化,也对材料的热电性能有所调控,因此亟需逐步分析球磨时间对晶体结构、粒径尺寸及产物热电性能的影响. 本文采用恒定的球磨转速,调节不同球磨时间制备碲化铋基材料. 通过晶体结构及粉体粒径的分析发现了晶粒对球磨时间的响应. 后续热电性能测试结果表明,增加球磨时间后粒径发生变化并导致了电子、声子输运模式的协同改变. 最终,有效提升了n型与p型碲化铋的最大ZT值,分别达到了0.91和1.11. 本研究工作系统总结了球磨工艺中关键参数对碲化铋材料微结构及热电性能的影响,为粉末冶金及热电学的交叉融合及热电转换技术的商业化应用提供了实验和理论参考.     

反应蒸发制备的TiN薄膜特性研究

本文利用反应蒸发方法在NH_3气氛中淀积了TiN薄膜。俄歇电子谱(AES)、X射线衍射技术和电特性测量等方法分别用来分析了在不同NH_3气压和不同衬底温度条件下所淀积的TiN薄膜的组分、晶体结构和电特性。Al/TiN/Si金属化系统经550℃、30分钟退火,卢瑟福背散射研究结果表明,TiN是一种有效的扩散势垒材料。     

金膜电极电位溶出分析法测定锗

利用玻碳镀金膜电极电位溶出分析法测定锗，在ｐＨ９．８的硼砂—氢氧化钠缓冲溶液中，采用同步镀金膜，富集电位—１．３０ｖ（对Ａｇ／ＡｇＣｌ），以溶液中溶解氧为氧化剂，在－０．２０Ｖ和－０．８５Ｖ处出现两个溶出信号，取－０．８５Ｖ的溶出信号进行定量分析，锗的浓度在１．０×１０￣－５～１．０×１．０￣－７ｍｏｌ／Ｌ范围内与溶出信号有良好的线性关系，检出限为５．０×１０￣－８ｍｏｌ／Ｌ。该方法用于有机锗、康寿茶、蘑菇、牡蛎等样品分析，并用分光光度法作对照，标准回收率为９５．８％～１００．０％。     

Thermoelectric properties of p-type Bi-Sb-Te compositionally graded thermoelectric materials with different barriers

In order to find more suitable materials as barriers and to improve the thermoelectric properties, p-type (Bi_l-xSb_x)₂ Te₃ (x=0.85, 0.9) two segments compositionally graded thermoelectric materials (CGTM) with different barriers were fabricated by conventional hot pressure method. Metals Fe, Co, Cu and Al were used as barriers between two segments. The effects of different barriers on thermoelectric properties of CGTM were investigated. The results show that metal Fe is more stable and suitable as the barrier.     

锰含量对LiNi0.85-xCo0.15MnxO2结构及形貌的影响

采用共沉淀法先合成出氢氧化物前驱体Ni0.85-xCo0.15Mnx(OH)2,其中X=0、0.1、0.2和0.4,前驱体与Li2CO3在空气气氛中固相烧结制得正极材料LiNi0.85-xCo0.15MnxO2。用XRD、SEM研究了锰含量对材料结构和形貌的影响。研究发现,LiNi0.85Co0.15O2的X射线衍射图中存在微量第二相,而锰掺杂有利于减小反应过程中锂离子损失和镍离子占据锂位,容易形成有序层状结构材料。随着Mn离子替代Ni离子量的增加,晶胞参数a减小,晶胞参数c、c/a及I003/I104值增大。SEM结果表明前驱体和最终产物形貌均随锰含量增加颗粒均匀性增强,粒子尺寸变小,粒径分布变窄。     

Structural phase transition of edge-sharing copper oxide Ca<Subscript>0.85</Subscript>CuO<Subscript>2</Subscript> under high pressure

The perovskite-like structure compound Ca0.85CuO2 has interesting structural properties: it has infiniteone-dlmensional edge-sharing copper-oxygen chains as wellas partial occupancy of the Ca sites resulting in an incommensurate superstructure. In situ high.pressure energy dispersive X-ray diffraction measurements on polycrystallinepowder Ca0.85CuO2 have been performed by using diamondanvil cell (DAC) instrument with synchrotron radiation. Theresults for the first lime show that edge-sharing copper oxide Ca0.85CuO2 undergoes a structural transition at 14.5 GPa,and furthermore the structural transition is reversible.     

在（001）Y-ZrO2上沿a/b轴取向生长Bi3.15Nd0.85TiO12铁电薄膜

用sol-gel工艺在（001）钇稳定ZrO2（YSZ）单晶衬底上制备了层状钙钛矿型Bi3.15Nd0.85Ti3O12（BNdT）铁电薄膜。X射线衍射结果显示,薄膜沿a/b轴择优取向生长,择优取向度约48%;透射电镜观察到薄膜厚约385 nm,其中晶粒呈柱状生长,晶粒横向尺寸100-200 nm。分析发现,薄膜在结晶过程中快速升温有助于晶粒沿a/b轴取向生成核。     

成型压力和掺杂对Na1.4Co2O4基材料性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Na位掺杂Sr和Li(掺杂量分别为0.1,0.2,0.3和0.4)的Nal.4Co2O4基热电材料,研究了成型压力和掺杂对Nal.4Co2O4基材料电导率、Seebeck系数和功率因子等热电性能的影响.采用XRD分析了NaxCo2O4基热电材料的相组成.研究结果表明:掺杂Sr和Li制备的Nal.4...     

电化学组装一维纳米线阵列温差电材料

低维温差电材料具有比块状温差电材料更高的优值,因而研制具有纳米线阵列结构的温差电材料对于提高材料的温差电转换效率具有重要意义.以具有纳米孔阵列结构的氧化铝多孔模板为阴极,在含有Bi 3、HTeO2 1的酸性溶液中,采用直流电沉积技术,通过在氧化铝多孔模板的纳米级微孔中沉积铋和碲,实现了一维纳米线阵列铋碲温差电材料的电化学组装.环境扫描电子显微镜(ESEM)和透射电子显微镜(TEM)的分折表明,电化学组装出的铋碲纳米线分布均匀,形状规则.铋碲纳米线的组成可方便地通过调整电沉积电位加以控制.     

纳米复合La9.33Si6O26/Ce0.85Bi0.15O1.925氧离子导电体的制备及其导电性能

将以聚乙烯醇为聚合剂的空间俘获合成法与共沉淀法相结合制备85% La9.33Si6O26-15% Ce0.85Bi0.15O1.925纳米复合氧离子导电体.通过X射线衍射方法分析试样的相组成和晶粒尺寸,利用交流阻抗测试研究材料的氧离子导电性.研究结果表明:所用合成方法能制备La9.33Si6O26 和Ce0.85Bi0.15O1.925两相共存的纳米复合材料,纳米复合粉体的平均晶粒尺寸为35 nm,纳米复合烧结块体材料的平均晶粒尺寸为70 nm;通过纳米复合技术能显著提高材料的氧离子导电性;在600 ℃时,纳米复合材料的氧离子导电性比纯La9.33Si6O26的导电性提高2个以上数量级.     

Mg2Si热电材料力学性能的分子动力学模拟研究:纳孔效应

在热电材料里引入纳孔能有效降低材料的热导率从而提高其热电性能,但纳米孔洞的引入也可能影响材料的力学性能。以圆柱孔理想单晶Mg_2Si块体热电材料为研究对象,建立不同孔径、孔隙率以及分布形式的纳孔Mg_2Si材料的原子模型,采用分子动力学模拟方法研究不同模型下材料的拉伸力学性能。结果表明:①纳孔的引入造成Mg_2Si热电材料的极限应力和弹性模量的降低,而纳孔孔隙率、分布形式都会影响到材料的极限应力,而材料的弹性模量主要与孔隙率有关,孔隙率越大,材料的弹性模量越低;②纳孔的引入不仅减小材料的有效荷载面积,更重要的是造成材料内部应力分布不均匀,而材料所能承受的拉伸方向的应力极限是一定的,因而当纳孔Mg_2Si热电材料平均应力远小于完整块体的极限应力时,材料内部最薄弱的地方的应力就已达到其极限应力,造成材料的破坏。