NaYF_4:Yb,Er上转换发光纳米材料的合成及其在手印显现中的应用

采用溶剂热法合成出发光强度较高、颗粒尺寸较小的Na YF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱对上转换发光纳米材料的粒径形貌、晶体结构、发光性能进行表征.将上转换发光纳米材料应用于光滑客体表面汗潜手印的显现,考察了显现方法的对比度、灵敏度、选择性、背景颜色干扰、背景荧光干扰等因素.实验结果表明:与传统荧光粉末显现法相比,该显现方法具有对比度强、灵敏度高、选择性好、背景干扰低等优点.     

基于Ansoft的稀土永磁无刷直流电机的电磁场分析

以一个三相六状态两极的稀土永磁无刷直流电机作为分析模型,采用Ansoft有限元分析软件对电机电磁场进行了空载和负载两种瞬态的计算和仿真,得到了磁力线、磁通密度、磁阻力矩和反电动势曲线,并对气隙磁密和绕组电流进行了仿真分析.通过对两种工作状态的电磁场仿真结果对比分析,可以减少由于齿槽效应而产生的转矩脉动,为优化电机设计参数提供可靠依据,具有一定的工程意义.     

新稀土金属间化合物晶体结构及高温晶格热膨胀性能研究

[目的]研究稀土-过渡族金属合金体系中的新稀土金属间化合物,挖掘稀土合金与化合物的新应用。[方法]利用扫描电子显微镜和能谱仪分析合金样品及其组成物相的成分,采用X射线粉末衍射技术研究和测定新金属间化合物的晶体结构及高温晶格热膨胀性能,并对所研究的新金属间化合物的高温热膨胀性能进行总结分析。[结果]不同的合金元素可以形成结构类型相同的晶体结构,得到了部分新金属间化合物的晶格热膨胀系数,这些新稀土金属间化合物的平均晶格热膨胀系数在10~(-6)到10~(-5)数量级之间,它们的平均单胞体积热膨胀系数也在同一数量级。[结论]化学性质相近的合金元素可以相互替代形成同构型金属间化合物。利用X射线粉末衍射同构法可测定新化合物的晶体结构,该法适用于解析二元、三元乃至多元新化合物的晶体结构。所研究的新稀土金属间化合物的热膨胀系数分别满足其各自所属晶系的热膨胀关系。     

稀土元素对Ni－P合金电刷镀层耐蚀性的影响

研究了稀土对电刷镀Ｎｉ－Ｐ合金耐蚀性能及组织的影响，浸泡实验和极化曲线表明：在镀液中添加一定量的稀土能显著改善镀层耐蚀性能，Ｘ射线、透射电子显微镜及能谱表明：稀土元素具有促进Ｎｉ－Ｐ合金形成非晶组织的作用，并提出了稀土促进非晶化的可能机理。     

长余辉磷光体Zn4B6O13:Dy发光特性研究

研究方钠石型结构过渡金属硼酸盐Zn4B6O13:Dy的荧光及长余辉发光性质.XRD分析结果表明,在900 ℃下烧结7 h的产物为单相,其荧光及长余辉发光来自于同一发光中心,由Dy3 的f-f跃迁产生,样品Zn3.84B6O13:0.16Dy的余辉衰减曲线由一个初始的快衰减与随后的中衰减和慢衰减过程组成.     

La1-xCexMnO3凝胶晶化过程与微波吸收性能

用溶胶—凝胶法制备了La1-xCex MnO3粉体,根据DSC-TGA、FT-IR、XRD分析了样品的晶化过程,用圆柱体法测试了样品的室温电阻率,用微波网络分析仪测试样品的微波吸收性能.结果表明,样品凝胶在煅烧时经过脱水、剧烈分解、逐渐晶化等过程,900℃左右形成稳定的钙钛矿结构并伴有少量CeO2杂相;室温电阻率处于半导体范围,且随掺杂量x增加而减小;样品厚度为2.2 mm、x=0.4时,13.2 GHz频率位置处微波吸收峰值为27 dB,10 dB频宽为3.2 GHz.分析认为,合适的电阻率、钙钛矿晶体极化驰豫及共振、铁磁团簇转向及共振是材料具有良好微波吸收性能的原因.     

稀土掺杂的光谱转换材料及其应用

以LED红色荧光粉材料、近红外下转换材料和上转换生物荧光标记材料为主线,结合我们实验室近期具体的相关研究工作,对稀土掺杂的光谱转换材料及其潜在的应用前景进行了简要介绍.在LED红色荧光粉材料方面,以Eu3＋掺杂的红色荧光材料为对象,研究通过基质或掺杂敏化剂到Eu3＋的能量传递来提高材料在近紫外波段的激发效率,并且在Y2MoO6材料中通过基质的电荷迁移带到Eu3＋的能量传递在395nm的近紫外激发条件下获得了2.3倍于商用LED荧光粉（Y2O2S：Eu3＋）的发光强度.在近红外下转换材料方面,分别研究了通过从其他稀土离子到Yb3＋的逐次能量传递和从基质到Yb3＋的合作能量传递实现近红外下转换,主要介绍了两种典型材料中的能量传递机理,氟化物中Ho3＋到Yb3＋的逐次能量传递和YVO4中VO43-到Yb3＋的合作能量传递.在上转换生物荧光标记材料方面,利用以油酸/十八烯为溶剂的湿化学法合成了单分散、粒径在20nm左右、具有核/壳结构和水溶性的球形NaYF4：Yb3＋,Er3＋（Tm3＋）纳米粒子,并对其在不同环境中的稳定性和在细胞中的荧光成像性质做了研究,在此基础上还对下一步可能的深化研究进行了探讨.不断拓展的研究方向和层出不穷的研究结果表明稀土掺杂的光谱转换材料是新型功能材料的重要研究领域,目前和将来在生物和化学传感、节能环保和新能源等领域有着重要的应用或应用前景,需要深入研究.     

超级Z-工厂上的物理

本文在调查研究和理论分析的基础上,对超级Z-工厂上可开展的特色高能物理实验做了归纳和小结.文章指出超级Z-工厂中可以开展许多科学意义重要、别处不可替代的高能物理实验,归纳下来在下列四个方面具有突出优势：i）Z-玻色子性质的精确测量,寻找与Z-玻色子有关的稀有过程的实验研究;ii）韬（τ）轻子性质,寻找与韬轻子有关的稀有过程和发现关系到韬轻子和/或Z-玻色子的CP破坏（肯定与CKM矩阵相因子无直接联系）的实验研究;iii）重味和双重味强子的性质,其激发态质谱,奇异重味强子等的实验研究;iv）通过测量喷注形状直接测量QCD耦合常数αs（m2Z）,测定重味夸克和胶子到重味强子和双重味强子的碎裂函数,检验非微扰碎裂模型理论等的实验研究.另外,由于建造超级Z-工厂可以作为我国加速器高能实验物理未来基地规划中的一个选项,国内同行已经完成了相关的学术研究论文14篇,并已汇集成题为＂超级Z-玻色子工厂物理＂的专辑,发表在SciChina-Phys Mech Astron上,2010年11月份的53卷11期中.本文对这14篇论文做扼要概述,同时也做了一些补充.     

基于COMSOL软件的稀土电解过程数值模拟

利用硫酸铜电解工艺冷模稀土熔盐电解工艺过程,实验测定了电解过程的电场分布;并用COMSOL软件电场模型模拟该工艺的电场分布;同时将实验和模拟所得到的结果进行对比,发现模拟结果与实验相符,证明该软件能很好地模拟实际电解过程。应用该电场模型对稀土电解槽内电场进行模拟,发现模拟结果与电解槽实际运行工况测试结果相符;进而为稀土电解过程中运用COMSOL软件进行数值模拟,提供了正确性依据,为稀土电解槽的优化与改进提供理论参考。     

伴随Ce_2Co_(15-x)Al_(2+x)固溶体系的新衍射面

研究了Ce2Co15-xAl2+x固溶体系.随着Al含量的增加,除晶格常数改变外,发现伴有一个强度可观的新的衍射面.预言存在一个新物相,并给出了它在相图中的大致位置.