非简谐振动对固体物态方程的影响

应用热力学理论建立了固体格林乃森物态方程 ,在对格林乃森参量进行热力学分析基础上 ,考虑到原子振动的非简谐效应 ,对金属、惰性元素晶体、离子晶体的格林乃森参量作定量计算 ,并与实验结果比较 ;最后应用索末菲自由电子理论 ,计算了自由电子对金属材料压强的修正 .结果表明 :只有考虑到原子振动的非简谐效应 ,才能得到与实验较为一致的结果 ;固体物态方程取决于固体的结构和原子相互作用势的具体形式 .     

晶体铟的德拜温度和格林乃森参量随温度变化规律研究

研究了原子相互作用势与晶体德拜温度的关系．考虑到原子作非简谐振动，得到了格林乃森参量随温度变化的规律．以晶体铟为例，探讨了晶体德拜温度随温度的变化规律，理论计算与实验基本符合．     

面心立方晶体的膨胀系数和弹性模量

以面心立方金属晶体Ag,Cu,Ni为例,讨论了非简谐振动对晶体的热膨胀系数、固体弹性模量的影响.结果表明:只有考虑到第二非简谐系数后,热膨胀系数随温度的升高而非线性地增大;弹性模量只与第一非简谐系数有关,而与简谐系数和第二非简谐系数无关.     

单层AlN类石墨烯材料热力学性质随温度的变化研究

考虑原子振动的非简谐效应,搭建了固体物理模型,研究了氧化铝(AlN)类石墨烯材料的热膨胀系数、格林乃森参量和弹性模量等热力学性质随温度的变化规律.结果表明:①简谐近似下, AlN类石墨烯材料不发生热膨胀,它的线膨胀系数为零,格林乃森参量和弹性模量均为常量,这些结果与实际不符,因此必须考虑非简谐效应;②考虑非简谐效应后, AlN类石墨烯材料的格林乃森参量、线膨胀系数和弹性模量均随温度的升高而非线性增大,变化范围分别为:0.547～0.630,8.57×10^-5～3.60×10^-3 K^-1和58.54～500.00 N/m,且温度愈高,非简谐效应愈显著;③AlN类石墨烯材料的线膨胀系数和弹性模量在数值上虽与AlN块状晶体不同,但它们随温度的变化规律相似.     

非简谐振动对半导体基外延石墨烯热电效应变化规律的影响

本文建立了半导体基外延石墨烯的物理模型，考虑原子的非简谐振动，研究了它的杂化势以及热电势随化学势和温度的变化规律，探讨了原子非简谐振动对热电效应的影响. 对硅基外延石墨烯热电势的研究结果表明：简谐近似下，杂化势与温度无关；只考虑到第一非简谐项，杂化势随温度升高而增大；同时考虑到第一、第二非简谐项，则杂化势随温度升高而减小. 在给定温度下，外延石墨烯的热电势随化学势的变化在化学势为 处不具左右对称性，且在化学势为 eV附近有突变；给定化学势时，外延石墨烯热电势与单层石墨烯相似，均随温度升高而非线性减小，但外延石墨烯的值大于单层石墨烯的值；与简谐近似相比，非简谐效应会减小外延石墨烯热电势的值但减小量很小. 非简谐效应对热电势的影响随温度的升高而缓慢增大，大小在0.23%~0.25%之间.     

基底和粒子对激光净化能量密度阈值的影响

求出了几种金属和半导体晶体原子振动的简谐系数、非简谐系数、热膨胀系数和激光辐照下的能量吸收系数.探讨了基底和粒子对激光净化能量密度阈值的影响,结果表明:①干式激光净化能量密度阈值与基底和粒子的质量密度、热膨胀系数等性质有关,也与温度有关;②基底和粒子材料性质影响激光净化能量密度阈值的根源在于原子相互作用势和晶体结构;③激光净化的能量密度阈值随污染粒子粒径的增大而增大;④在所述几种材料中,以Ag和Al接触时的激光净化能量密度阈值最大,其微观本质是Ag与Al原子间相互引力为最大.故激光清洗时应考虑基底、附着粒子相互作用及激光能量.     

晶体铜的表面能与表面张力

利用morse相互作用势,计算了原子作非简谐振动情况下晶体铜的热力学函数和表面能、表面张力;讨论了它的表面能、表面张力随温度变化的规律和非简谐振动对它们的影响.理论计算与经验公式的形式一致,与实验数值相近.     

传感器多孔电极材料原子振动随温度变化规律研究

建立了氧传感器多孔电极材料的物理模型并求出原子振动的简谐系数和非简谐系数,应用固体物理理论和方法,得到多孔电极材料原子振动频率、阻尼系数与温度的关系,研究了原子对平衡位置的位移随温度和时间以及颗粒半径的变化规律,探讨了孔隙度和原子非简谐振动对它的影响.结果表明:(1)振动频率随温度升高而线性增大,表面原子的振动频率总小于体内原子;(2)原子的振动振幅随时间的增长而按负指数规律减小,减小的程度取决于受到的阻尼.阻尼系数随温度升高而增大,体内阻尼系数大于表面,是表面的1.414倍;(3)原子对平衡位置的位移随温度升高而增大,随时间的增长而按负指数规律减小,随着平均半径值的增大而非线性减小.孔隙度愈大,颗粒线度愈小,原子对平衡位置的位移愈大;(4)原子非简谐振动项对Pt电极材料原子的振动有重要影响:简谐近似下,原子振动频率和振幅均为恒量,与温度无关;考虑到非简谐项后,振动频率和振幅均随颗粒半径的增大和温度的升高而变.温度越高、孔隙度越大、颗粒半径越小,非简谐与简谐近似的差值愈大,即非简谐效应愈显著.     

线度和非简谐效应对Ag纳米晶热力学性质的影响

应用固体物理和统计物理的理论,考虑原子作非简谐振动,从微观角度研究了Ag纳米晶的热膨胀系数、格林乃森常数、化学势等随温度的变化规律.结果表明:①在简谐近似下,Ag纳米晶不会有热膨胀,其格林乃森常数为零,非简谐效应导致热膨胀系数和格林乃森常数都随着温度升高而增大,但变化较慢.②球形Ag纳米晶的化学势大于平面块状晶体的化学势,且粒子线度愈小,两者相差愈大;其中,由界面弯曲引起的化学势修正μ′e随粒径的减小而增大,粒径较大时,μ′e将不变.③球形Ag纳米晶受温度的影响大于平面块状晶体,总化学势随温度升高而减小,但变化缓慢,由界面弯曲引起的化学势修正μ′e随温度升高而增大,且温度愈高,μ′e的变化速度愈快.④非简谐效应影响纳米晶热力学性质的本质在于它改变了原子的相互作用势形式和总相互作用能.     

德拜温度随压强变化时晶体铟热力学性质研究

确定了在低温时晶体德拜温度随温度和压强变化的规律．在此基础上得到了晶体热力学函数的表达式．对铟晶体作具体计算，得到了定容热容量和弹性模量随温度、压强的变化关系式．结果表明：当压强较低时，压强对定容热容量和弹性模量的影响非常小，可忽略不计；而当压强较高时，影响较大，其增加或衰减速度明显，且其弹性模量有最大值出现．     

载毒死蜱液晶系形成影响因素研究

为探讨载毒死蜱液晶体系形成规律,研究了有机溶剂种类、温度、正构醇碳数及无机盐对液晶相形成规律的影响。结果表明:苯(毒死蜱溶剂)环上取代基,有利于液晶“骨架”的形成及维持;高温导致液晶相形成及消失时,体系含水量均上升;随醇链的增长,体系形成液晶相所需最低含水量增加缓慢,而液晶相消失时的最高含水量则先上升后下降;添加无机盐,体系液晶相消失时所需最高含水量随阳离子水合半径降低而降低,说明液晶相结构易于破坏。     

降凝剂对胜利原油蜡晶的影响

利用X-RAY衍射、偏光显微镜和微电泳仪研究了降凝剂对原油中蜡的结晶的影响。 取得以下主要结论:从原油中分离出的蜡晶为正交晶型的晶体,晶面距为0．4156nm,结晶度 为70．5％,表现出长程有序;原油组分增大了蜡晶转化成斜方晶型的趋势,使蜡晶的晶面距 增大,蜡晶表现为短程有序,这种转化依赖于原油组分的性质和含量;降凝剂降低蜡晶体的 有序度,晶面距增大到0．4190nm,57％的蜡转化为斜方晶型;降凝剂使蜡晶带电,由于电性 排斥使蜡晶高度分散而稳定存在．     

合成SiC晶须的晶体学研究

讨论 Si C晶须生长的主要过程 ;晶核的生成、基晶的形成及晶须的生长。     

XRD单晶定向新装置的应用

介绍了一种对"单晶"类样品进行鉴定评价和定向切割的新方法、新装置。以往解决此类问题需要专用仪器,资源紧缺。现在从衍射基本原理出发提出了一条新的测试路线,通过XRD自转条件下的θ扫描蝴蝶图能对"单晶"类型进行鉴定。它直接测出的就是晶向偏离角,再慢速点动捕捉到它的方位,从而指导定向切割,能三维定向,还能进一步作出XRD摇摆曲线,对单晶品质进行评价。新装置为定向切割和各向异性研究提供了简便手段,任何X衍射仪都可安装。     

软X射线分光晶体TAP缺陷成因的研究

测定了ＴＡＰ晶体中铊离子的价态，发现ＴＡＰ晶体中除了一价的铊离子Ｔｌ＋外，还有少量三价铊离子Ｔｌ３＋的存在．实验还测定ＴＡＰ晶体中存在的金属离子杂质，总量为０２０７ｍｇ／ｇ．联系ＴＡＰ结构的特点讨论了ＴＡＰ晶体存在Ｔｌ３＋和金属离子杂质是产生ＴＡＰ晶体结构缺陷的重要原因，并分析了ＴＡＰ晶体位错线基本走向平行于ｃ轴的原因     

甘氨酸γ-晶型的单晶培养及晶型和晶习分析

在甘氨酸的三种多晶型中，α-和γ-晶型是较稳定的，而β-晶型很难在空气中稳定存在。通过缓慢蒸发法可以得到α-晶型的单晶，而γ-晶型的单晶通过一般的单晶培养方法很难得到。通过单晶培养实验研究，提出向甘氨酸的水溶液中添加一定量的氯化钠或硝酸钠的新方法，可得到外形完整的甘氨酸γ-晶型的大单晶，这通过单晶的X-射线衍射、粉末衍射和红外光谱分析均可得以验证。SEM扫描电镜表明，甘氨酸γ-晶型是标准的八面体晶习，与α-晶型的长片状晶习存在较大差异。     

用于光测电压的晶体的选择及光轴选定

介绍了用于光测电压的晶体的选择与晶体加工设计中的光轴选定原则。以ＬＮ晶体为例介绍了晶体元件设计过程中的参数计算方法     

特种光子晶体光纤的设计和模拟

介绍了光子晶体光纤的原理,给出了模拟光子晶体先纤的数学模型.作为计算例子,设计了椭圆孔光予晶体先纤.该光纤的包层和芯层有不同尺寸的椭圆孔组成晶体结构.利用建立的数学模型,给出了模拟结果.     

反应条件与硅酸钙水合晶体的生长规律

以扫描电镜和X-射线衍射为主要手段,对不同材料、不同本征钙硅比及不同反应温度条件下所得到的硅酸钙水合晶体进行了结构分析,并讨论了Tobermorite和Xonotlite的生成规律。结果表明:这两种硅酸钙水合晶体与反应条件关系较为密切。     

离子对纳米TiO_2粉体晶型转化的影响

以水解钛酸丁酯沉淀制备纳米 Ti O2 粉体 ,通过对比实验发现 :在同样的处理和煅烧条件下 ,反应系统中 PO4 3-,SO32 -,Si O32 -,Al3+ ,Ca2 +和 K+等离子有利于锐钛矿型 Ti O2 稳定 ,并可保持到较高温区 ;而 CO32 -,NH4 + 等离子是 Ti O2 的金红石晶型促进剂 ,在 70 0℃煅烧 2 h,可使金红石晶型的质量分数由 2 5 %分别提高到 6 6 %和 82 % ,且以 NH4 +为晶型转化促进剂产品中无固溶体为好