计算结晶学: 铝-尖晶石晶体结构与生长形态

现代计算技术向科学技术研究各个领域渗透, 形成了诸多新兴交叉学科. 在对结晶学发展历史和需要解决的基本科学问题作了分析之后, 基于理论研究、晶体制备实验与数学建模计算三者必须紧密结合、互为依托的认识, 提出了计算结晶学的构想, 并以复杂氧化物晶体体系: 铝-尖晶石晶体为例, 通过选取晶体的基本结构单元, 确定晶体结构的数学表达, 进行生长基元稳定能计算并给出晶体的有利生长基元, 描述晶体生长形态的形成过程等, 阐述了计算结晶学的基本思想与研究方法. 所得到的结论与水热法制备铝-尖晶石晶粒的实验结果一致.     

水热条件下晶粒的聚集生长(Ⅱ): 氧化亚铜晶粒生长形态及其稳定能计算

报道了水热法制备氧化亚铜晶粒的实验结果. 大部分晶粒呈长柱状, 间有长柱状晶粒沿某些特定方向联生而成的晶粒, 包括6个线度基本等长的柱状晶粒沿3个相互垂直的方向联生而成的晶粒, 锥面在柱体顶端显露. 这表明在晶粒的形成过程中, 发生了由于某些显露的晶面之间结构相容而使得晶粒取向连生为主要内涵的第2类聚集生长. 从氧化亚铜晶体结构出发, 选定了其生长基元的基本结构单元, 通过各类基元稳定能的计算, 确定正方柱状和三轴生长基元为有利生长基元. 第1类聚集生长在水热条件下晶粒生长过程普遍存在, 但是, 并不是所有的晶粒都能在水热条件下发生第2类聚集生长. 晶粒是否可发生第2类聚集生长取决于其自身的结构.     

NiFe/非磁金属隔离层/FeMn薄膜中的微结构及其对交换耦合的影响

采用磁控溅射方法制备了Ta/NiFe/非磁金属隔离层/FeMn多层膜, 研究了交换耦合场H_ex相对于非磁金属隔离层厚度的变化关系. 实验结果表明: 随非磁金属隔离层厚度的增加, 以Bi和Ag为隔离层的H_ex薄膜急剧下降, 以Cu为隔离层的薄膜的H_ex下降较缓慢. 对Cu而言, 它的晶体结构与NiFe层晶体结构相同且晶格常数相近, Cu层以及FeMn层都可以相继外延生长, FeMn层的(111)织构不会受到破坏, 因此, H_ex随Cu沉积厚度增加缓慢下降. 对Ag而言, 虽然它的晶体结构与NiFe层晶体结构相同, 但晶格常数相差较大, Ag层以及FeMn层都不可能外延生长, FeMn层的织构将会受到破坏, H_ex随Ag沉积厚度增加迅速下降. 对Bi而言, 不仅它的晶体结构与NiFe层的不同, 而且晶格常数相差也较大, 同样, Bi层以及FeMn层也不可能外延生长, FeMn层的织构也会受到破坏, 因此, H_ex也随Bi沉积厚度增加迅速下降. 但是, X射线光电子能谱研究表明: 极少量的表面活化原子Bi沉积在NiFe/FeMn界面时, 会上浮到FeMn层表面, 因而H_ex下降很少.     

环境大气可吸入颗粒物的矿物学研究

首先介绍了可吸入颗粒物中矿物颗粒的研究意义，随后对国内外矿物颗粒的研究现状和研究方向进行了详细论述；使用X射线衍射(XRD)和带能谱的扫描电镜(SEM/EDX)对北京春季可吸入颗粒物中矿物组分进行了初步研究，结果表明，北京春季可吸入颗粒物中的矿物有石英、粘土矿物、硅铝酸盐矿物、硫酸盐矿物等，以硅铝酸盐矿物为主，同时存在新生的矿物颗粒，新生矿物的存在表明有活跃的大气化学反应发生；在研究的基础上，对今后开展矿物颗粒的研究提出了建议。     

光子晶体的制备及其应用

介绍了光子晶体的基本概念、主要特征及其制备方法和应用前景。     

纳米金颗粒在石英晶体微天平检测DNA中的表面修饰作用

采用石英晶体微天平(QCM)技术, 用不同粒径的纳米金颗粒来进行QCM的表面修饰, 提高对单链靶标DNA的检测灵敏度. 在相同的实验条件下, 通过研究5~60 nm范围内不同粒径纳米金颗粒对QCM表面的修饰作用发现: 金颗粒粒径的大小对DNA探针在石英晶体微天平表面的固定量和DNA的杂交率均有影响. 20 nm粒径的金颗粒对QCM表面修饰作用为最佳, 能最好地提高DNA检测灵敏度.     

HDTMA+柱撑蒙脱石层间有机离子的排布模式及演化

对十六烷基三甲基铵离子(HDTMA⁺)柱撑蒙脱石层间域内有机离子团的排布模式及其随柱撑液浓度升高而发生演化的过程进行了X射线衍射研究. 结果表明, 不同柱撑液浓度下, HDTMA⁺可以在蒙脱石的层间域内形成单层平卧相、双层平卧相、倾斜单层相、假三层相和倾斜双层相等多种空间排布模式; HDTMA⁺的排布方式既可以以一种相态出现, 又可以数种相态并存. HDTMA⁺的空间排列方式随着柱撑液浓度的增大, 其演化模式为: 单层平卧→双层平卧→倾斜单层→假三层→倾斜双层. 同时, 有机离子团的堆垛密度也随着增大.     

浙江大学硅材料国家重点实验室

硅材料国家重点实验室(原名高纯硅及硅烷国家重点实验室)于1985年由国家计委批准投资建设,1987年通过国家验收,1988年对外开放。目前硅材料国家重点实验室已成为国家在硅材料及半导体材料的科学研究创新及高级人才培养的主要基地之一,是对外学术交流的重要窗口。以该实     

钨酸铅的非德拜型介电谱

在室温至150℃范围测量了纯PWO4晶体和掺镧(La)PWO4晶体的频域介电谱，发现两种样品的介电弛豫都不是德拜型的，晶体中的空位和杂质形成的二和三级结构使得频域介电谱和样品的热力学历史有关。     

PT电极上β-丙氨酸吸附和氧化过程的CV和原位EQCM研究

应用电化学循环伏安和原位电化学石英晶体微天平(EQCM)方法研究了0．1mol．L^-1硫酸溶液中β—丙氨酸在Pt电极上的吸附和氧化过程。结果表明：0．1mol．L^-1硫酸溶液中氢脱附电位区间内电极表面质量的增加是由于水分子取代Had引起的，而双电层区的质量增加是由于水的吸附模式逐渐由氢端吸附转向氧端吸附所致,根据频率变化和电量数据，可进一步推算出酸性溶液中β—丙氨酸在Pt电极表面只发生弱吸附，水和β—丙氨酸阴离子都可以取代部分氢，吸附在电极表面，影响了电极表面质量的变化量，而吸附态β—丙氨酸在高电位氧化时会消耗Pt表面的氧。本文结果为认识β—丙氨酸在Pt电极表面过程提供定量的新数据。