几种半导体在高压下的状态方程、电阻输运性质与相变

研究半导体在高压下的物理性质,特别是导电性质的变化以及金属化相变,一直是人们很感兴趣的课题。进行这方面的研究对于进一步了解固体中原子间的相互作用、能带变化和导电机理等有重要的理论意义,而且对于探索具有特殊性能的新材料也有重要的指导意义。过去,人们已对固体(包括半导体)在高压下的状态方程、电阻输运性质和相变进行了广泛的理论和实验研究,而且已观测到很多新的现象和相变。     

固体C_(60)在高压下的状态方程与相变

自从固体C_(60)被发现以来,人们已对固体C_(60)在常压下的性质进行了广泛的研究.近几年来,人们对固体C_(60)在高压下的晶体结构、电学性质与光学性质等进行了一些研究,观测到一些新的和有趣的现象.高压X光衍射测量和电阻测量表明固体C_(60)在大约15～22GPa范围内有一个相变.最近的研究还表明固体C_(60)在249K时也有一个相变,是从高温fcc结构变成低温sc结构,而且这个有序-无序转变温度随着压力增加而增加,所以在室温下,     

AlH_3在高压下的状态方程与相变

AlH_3是一种含氢量较高的氢化物,因此,引起了人们很大的兴趣。近些年来,国外对AlH_3在常压下的性质进行了不少研究,但在高压下还研究得很少。我们在高压下研究氢化物的性质的目的有两个:第一,在七十年代初,我们在开展金属氢的研究中曾经就获得金属氢的始态问题提出过一种设想,即能不能通过采用固体氢化物作为始态的途径来得到金属氢。我     

四溴荧光素稀土配合物的合成及电学性质

荧光素的衍生物具有抗菌及抗肿瘤活性已有一系列文献报道.近年来,又发现荧光素及其某些衍生物的稀土配合物又具有十分明显的半导体导电性质.本文首次合成了La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)、Nd(Ⅲ)、Sm(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)等八种稀土离子的四溴荧光素固态配合物.并对其半导体导电性质进行了研究.     

在微重和超重环境下生长的InSb晶体的电学特性研究

一、引言 最近几年来利用空间微重力条件进行晶体生长引起了人们极大的兴趣。因为在空间微重力条件下,由重力导致的自然对流基本消失,液体中的浮力也消失了,由于物质密度不同引起的沉浮和分层消失,物质的混合和悬浮可以得到控制。这时扩散过程成为主要因素,液体     

类钙钛矿化合物(Ca/Sr)_2CuO_2Cl_2高压结构稳定性和电性质

利用金刚石压砧技术在0~31GPa的压力范围内研究了常温下K2NiF4型结构的(Ca/Sr)2CuO2Cl2化合物的结构稳定性和电性质.结果表明,(Ca/Sr)2CuO2Cl2化合物的晶格结构在高压下是稳定的,并且具有较大的各相异性压缩,得到了(Ca/Sr)2CuO2Cl2化合物的状态方程和体弹模量.电学性质测量表明,高压下Sr2CuO2Cl2样品可能有电子结构相变发生.     

CeO2-ZrO2系统的高压固态反应和性质

以化学共沉淀法制备的CeO2和ZrO2纳米微粒为前驱体, 在高压高温(3.1 GPa, 1073 K)下合成了单相Ce0.5Zr0.5O2面心立方固溶体, 固溶温度明显低于常压下的固态反应温度. 结构分析表明, 立方Ce0.5Zr0.5O2固溶体在773 K以下是热稳定的. EPR结果显示Ce0.5Zr0.5O2固溶体中Ce离子完全以Ce4+形式存在, 773 K退火也不引起Ce4+向Ce3+的还原. 阻抗谱测量表明固溶体是离子导体, 823 K时, 电导率 ? = 1.2×10?5 S/cm, 与纯CeO2在同温度下的电导率同数量级; 1123 K时, ? = 2.1×10?3 S/cm, 小于掺杂的氧化锆和氧化铈基电解质的电导率. 在高温区和低温区ln(σT )与1/T的关系满足斜率不同的两条直线, 但低温活化能小于高温活化能. 对实验结果进行了讨论.     

高压后EuI_2,RbEu_2I_5,RbEuI_3和Rb_3EuI_5性质的研究

<正>众所周知,Eu~(2+)在常压下不稳定.为了寻找稳定Eu~(2+)的方法,我们开展了标题化合物高压后的稳定性,结构和荧光性质的研究.三元化合物是由EuI_2和RbI反应制得的,EuI_2是根据文献[1]制得.压力条件为20kbar,保压30min.全部制样在无水无氧手套箱中进行,X-射线粉末衍射法进行了结构分析,用Hitachi-M850荧光分光光度计测定了荧光光谱.     

低维金属卤化物的结构与光学调控:化学合成与物理高压

金属卤化物作为一类新型光电材料,在发光二极管、太阳能电池、光电探测器、激光器等领域具有重要的应用前景.其晶体结构丰富且易被调节,通过在分子尺度上的控制,可由三维(3D)逐渐扩展至二维(2D)、一维(1D)及零维(0D).与三维金属卤化物相比,低维金属卤化物通常展现出更大的结构扭曲、更强的量子限域效应以及显著提升的激子结合能,使其成为在照明和显示领域备受关注的高效发光材料.现阶段,低维金属卤化物结构和光学性调控在依赖于传统化学手段的同时,也能够通过高压等物理手段完成.与传统化学调控手段不同,高压技术能够在不改变化学组分的前提下,对金属卤化物的结构和性能进行连续调制.本文首先介绍了传统化学手段对金属卤化物的结构和光学性质调控,随后讨论了高压技术在金属卤化物结构演变和光学性质优化方面的应用,重点阐述了其结构与光学性能之间的内在联系.本文为发光低维金属卤化物的合理设计与精准合成提供了重要的思路.     

类钙钛矿化合物(Ca/Sr)2CuO2Cl2高压结构稳定性和电性质

利用金刚石压砧技术在0~31 GPa的压力范围内研究了常温下K₂NiF₄型结构的(Ca/Sr)₂CuO₂Cl₂化合物的结构稳定性和电性质. 结果表明, (Ca/Sr)₂CuO₂Cl₂化合物的晶格结构在高压下是稳定的, 并且具有较大的各相异性压缩, 得到了(Ca/Sr)₂CuO₂Cl₂化合物的状态方程和体弹模量. 电学性质测量表明, 高压下Sr₂CuO₂Cl₂样品可能有电子结构相变发生.     

Kawai型多顶砧高压装置上0-8 GPa静水压力下单晶金的超声波弹性测量

使用Kawai型多顶砧高压装置在0-8GPa静水压力下对单晶金进行了超声波弹性测量。测得的P-波速度值与Daniels和Smith的高压弹性数据非常吻合。金在常温常压下的三个独立的弹性系数为C₁₁=192.7, C₁₂=162.9和C₄₄=42.4。基于对本研究和前任超声波测量结果的分析，我们得出三个弹性常数的压力导数的值为为C₁₁¢ = 7.12，C₁₂¢ = 6.24，C₄₄¢ = 1.82。计算出的等温弹性模量及其压力导数值为K_T0 = 166.44和K_T0¢ = 6.56。这表明在大约23 GPa和室温条件下作为压力标准的Anderson等的金的状态方程（K_T0¢ = 5.5）给出的压力值偏低约 ~1.0 GPa。金的状态方程应该重新进行修正。     

高压下MgO-ZnO-SiO2体系的亚固相相关系

在１．０ＧＰａ和１２００℃条件下,利用活塞圆筒高压装置实验确定了ＭｇＯ－ＺｎＯ－ＳｉＯ２体系的亚固相相关系,结果显示该体系具有不同于其他类似的三元体系的相组合特征,无法形成Ｍｇ２ＳｉＯ４－Ｚｎ２ＳｉＯ４橄榄石和Ｍｇ２ＳｉＯ６－Ｚｎ２Ｓｉ２Ｏ６辉石续固溶体,这种相组合特征是由Ｚｎ＾２＋具有（Ａｒ）３ｄ＾１０外层电子结构,不同于其他过渡金属离子,如Ｆｅ＾２＋,Ｎｉ＾２＋和Ｃｏ＾２＋的性质所制约。     

高压下立方Laves相金属间化合物DyFe_2的Mssbauer谱研究

一、引言 目前,高压应用于研究凝聚态材料的特性已成为探索材料中新的状态以及深入理解与高压有关的物理机制的强有力工具。高压Mssbauer谱学技术可以用来研究超精细相互作用、磁有序、点阵动力学和某些类型的相变机理等加压下固体中原子的局域特性。我们所建立的高压装置其砧头材料为B_4C,最高压力可达8.0 GPa,可用于不同Mssbauer同位素如~(57)Fe,     

Mn~(2+)离子掺杂的纳米尺寸ZnS半导体超微粒的制备和光学性质

近年来纳米尺寸半导体超微粒的合成和光学性质研究引起了人们广泛的关注,并迅速发展成非常活跃的研究领域.各种半导体(如Ⅱ～Ⅵ族的CdS,ZnS,Ⅲ～Ⅴ族的GaP,GaAs等)超微粒被制备在聚合物、有机溶液和玻璃等介质中.伴随着微粒尺寸的减小,显著的量子尺寸效应和由之引起的各种光学性质变化在这些材料中得到了系统的研究,量子尺寸效应和各种非线性响应增强机制的理论和实验工作也日趋完善.但是,这些工作仅限于研究半     

CeO2-ZrO2系统的高压固态反应和性质

以化学共沉淀法制备的CeO     

分散有ZnS:Mn2+纳米微粒的玻璃的制备和光学性质

近年来半导体纳米微粒的光物理性质引起了人们越来越大的研究兴趣。半导体微晶随着其尺寸的变小能够表现出光物理性质上的量子尺寸效应。以往人们研究涉及较多的是半导体微晶的本征特性及其与周围介质的作用。自从Bhargava等报道了化学反应合成的ZnS:Mn~(2+)纳米微粒的光学性质,掺杂半导体纳米微粒发光性质的研究受到了极大的重视。掺杂纳米微粒有可能成为新的一类发光材料。     

立方d~5络合物g张量理论与Mn~(2+):CaF_2、Mn~(2+):KZnF_3的光学和磁学性质研究

关于如何统一解释立方d~5络合物的EPR(Electron paramagnetic resonance,电子顺磁共振)参量(零场分裂参量a和g张量)与光谱的问题,自1934年van Vleck和Penney提出以后,长期得不到解决.直到1990年前后,邝和周等才给出了统一计算参量a和光谱的两种不同的方法,但未解决g张量的计算问题.d~5离子的g张量计算比其它d~n(n≠5)离子困难得多,是因为基态~6S为轨道单态,不会被任何晶体场分裂,以致通常的g张量公式不能采用.最近周和杨发展了一种单行列式基函(SDB)EPR理论方法,给出了有效自旋为1/2的d~5离子的g张量公式.但大多数情况下d~5离子的有效自旋为5/2,所以上述SDB方法尚待完善.本文在周等工作的基础上导出普遍适用的立方场d~5离子g张量公式,并对d~5络合物Mn~(2+):CaF_2和Mn~(2+):KZnF_3的零场分裂参量a、g张量和光谱进行统一计算,作出统一解释.值得指出的是,周等方法的基础是在自旋-轨道耦合空间的SГβГ’γ’表象内将d电子间静电相互作用(?)_(ee)(B,C)、晶场作用能(?)_c(D_q)和自旋-轨道相互作用(?)_(so)(ξ)同时(而不是逐次)对角化,这不同于流行的弱场耦合、强场耦合和中等场耦合等逐次对角化图象,而是一种统一晶场耦合图象(Unified crystal-field coupling scheme,缩写为UCFC图象).由于这种图象不需     

0.21～4.18GPa和20～350℃下H2O的电导率研究

在０．２１￣４．１８ＧＰａ和２０￣３５０℃下测量了固相和液相Ｈ２Ｏ的电导率。结果表明：（１）不同的固相Ｈ２Ｏ具有不同的电导率与温度压力关系。电导率与温度的关系是连续的，但是在２．１１ＧＰａ与２．５８ＧＰａ压力之间存在着不连续现象，这与相应压力下的冰Ⅵ和冰Ⅶ是对应的；（２）液态Ｈ２Ｏ的电导率均随温度和压力的增高而增大，但随压力的不同分别在０．５７ＧＰａ与０．９ＧＰａ和２．１１ＧＰａ与２．５８ＧＰａ与     

高压下石榴石Gd3In2Ga3O12的合成

Gd_3Ga_5O_(12)稀土材料具有Ga~(3+)离子易于被其它离子部分取代的特点.Gd_3Sc_2Ga_3O_(12),Gd_3Lu_2Ga_3O_(12)和Gd_3In_2Ga_3O_(12)作为膜磁光材料YIG和Y_(3-x)Bi_xFe_5O_(12)的衬底引起关注. 这些材料可以通过固相反应、浮熔法、提拉法合成,但它们的高压合成未见报道.本文首次利用高温高压方法实现了Gd_3In_2Ga_3O_(12)的合成,并对其合成区进行了研究.     

大别超高压榴辉岩高温高压下地震波速和密度的初步实验研究——对造山带地壳深部组成和莫霍面性质的启示

<正>深部岩石高温高压下物理性质是制约地球物理测深成果解释、建立岩石圈物质组成和结构模式、探讨超高压变质带俯冲和折返机制的先决条件,也是大陆科学钻探先行研究的重要基础性工作.地震各向异性(Seismic anisotropy)和S波分裂(Shear wave splitting)研究已成为揭示岩石圈动力学机制的新方向,但目前有关超高压岩石的实验数据尚十分缺乏例如,目前国际上对榴辉岩地震波速实验研究最详细的成果应属Fountain等1994年对挪威加里东造山带榴辉岩的研究,该研究系统测定了至600MPa不同压力下榴辉岩和有关麻粒岩的P波速度和波速各向异性,但未研究S波以及温度对波速的影响.本文报道了大别超高压榴辉岩及其围岩在高温高压和组构定向条件下精确测定地震P波、S波、波速各向异性、S波分裂、泊松比、密度和体积变化的初步成果,探讨了实验结果在大别超高压带深部结构、组成和莫霍面性质研究中的意义.