人工晶体学报

投稿需知

2007, 36(5): 1.

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《人工晶体学报》征稿简则

2007, 36(5): 2.

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人工晶体最新研究进展

蒋民华

2007, 36(5): 951-956.

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工业应用氧化物闪烁晶体的下降法生长

徐家跃;叶崇志;储耀卿;廖晶莹;葛增伟;范世(马豈)

2007, 36(5): 957-961.

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闪烁晶体广泛应用于高能物理、核医学成像和辐射探测等领域.工业应用通常要求闪烁晶体具有高性能、大尺寸和低成本等.本文报道了中国科学院上海硅酸盐研究所在锗酸铋、钨酸铅和氧化碲等闪烁晶体工业化生长方面的最新研究进展,讨论了坩埚下降法作为工业晶体生长技术的优缺点.

6H-SiC衬底片的表面处理

陈秀芳;徐现刚;胡小波;杨光;宁丽娜;王英民;李娟;姜守振;蒋民华

2007, 36(5): 962-966.

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相比于蓝宝石,6H-SiC是制作GaN高功率器件更有前途的衬底.本文研究了表面处理如研磨、化学机械抛光对6H-SiC衬底表面特性的影响.用显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱、卢瑟福背散射谱表征了衬底表面.结果表明经过两步化学机械抛光后提高了表面质量.经第二步化学机械抛光后的衬底具有优异的表面形貌、高透射率和极小的损伤层,其表面粗糙度RMS是0.12nm.在该衬底上用MOCVD方法长出了高质量的GaN外延膜.

焦硅酸镥(Lu2Si2O7:Ce)闪烁晶体的生长与发光性能研究

任国浩;李焕英;陆晟;丁栋舟;冯鹤;王广东

2007, 36(5): 967-970.

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铈掺杂的焦硅酸镥晶体(简写为LPS:Ce)是新近发现的一种具有潜在应用价值的无机闪烁晶体.本文用提拉法成功地生长出尺寸为φ15mm×40mm的LPS:Ce晶体.XRD结构测试表明,该晶体属于单斜晶系,C2/m空间群,晶体中分布有少量的LPS和石英颗粒包裹体.对从毛坯中切割出的无色透明晶体样品在室温下分别进行了透射光谱、紫外激发、X射线激发发射光谱和衰减时间测试.结果表明,铈(Ce3+)离子掺杂使LPS晶体的紫外吸收边从175nm红移到350nm,紫外和X射线激发的荧光光谱中都可以分解出384nm和412nm两个发射峰,它们分别对应于电子从铈(Ce3+)离子的5d轨道向4f轨道的两个能级(2F5/2和2F7/2)的辐射跃迁,从衰减曲线中可以拟合出一个38.75ns的时间常数.这些发光特征与该晶体独特的晶体结构密切相关.

Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体生长、光谱和激光特性

黄新阳;张莉珍;林洲斌;王国富

2007, 36(5): 971-977.

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本论文报道了Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体生长、光谱和激光特性.采用提拉法生长出尺寸为φ20×34mm3的Nd+3+:LiLa(MoO4)2晶体.应用Judd-Ofelt理论计算了Nd3+离子在Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体中唯象强度、自发发射跃迁几率、荧光分支比、辐射跃迁寿命和荧光量子效率.Nd3+:LiLa(MoO4)2晶体的偏振吸收跃迁截面分别为9.52×10-20cm2(π-偏振)和4.46×10-20cm2(σ-偏振).它的偏振发射跃迁截面分别为0.67×10-19cm2(σ-偏振)和1.02×10-19cm2(σ-偏振).在氙灯泵浦下,获得74.4mJ的1.06μm的激光输出,激光阈值为0.676J,激光总效率和斜率效率分别为0.39;和0.48;.

UV-vis辐照下H2Fe2Ti3O10/TiO2插层材料光催化活性的研究

黄昀昉;吴季怀;李涛海;林建明;黄妙良;魏月琳

2007, 36(5): 978-984.

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在高压汞灯辐照下,通过插入反应将H2Fe2Ti3O10与n-C3H7NH2/C2H5OH和TiO2溶胶制备出H2Fe2Ti3O10/TiO2插层复合物.插入TiO2的层状钙钛矿化合物H2Fe2Ti3O10在UV-vis辐照下表现出高活性.实验结果表明H2Fe2Ti3O10/TiO2作为光催化剂在可见光(λ＞420nm)下辐照24h,降解甲基橙的速率为59.0;.与相同条件下降解率只有24;的商用光催化剂TiO2(Degussa P-25)相比,H2Fe2Ti3O10/TiO2表现出了更高的光催化活性.

硼磷酸盐晶体BaBPO5的非线性光学系数研究

王西安;傅佩珍;潘世烈;朱镛

2007, 36(5): 985-990.

摘要 ( 12 )

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用Maker条纹方法测量了硼磷酸盐晶体BaBPO5的非线性光学系数d11(BaBPO5)=(0.439±O.002)d36(KH2PO4),d12(BaBPO5)=(0.425±0.008)d36(KH2PO4),相应的相干长度为:l11=16.985±0.301μm,l12=16.972±0.304μm.确定了非线性光学系数的相对符号,d11(BaBPO5)和d12(BaBPO5)符号相反.BaBPO5晶体激光损伤阈值大于900 MW/cm2.

基于水合碳酸镁结晶过程的化学键分析

闫小星;李云飞;薛冬峰;晏成林;王雷

2007, 36(5): 991-999.

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基于晶体学结构,将化学键理论定量地应用到水合碳酸镁Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O和MgOgO3·3H2O的结晶行为研究中,以此指导和控制实际晶体的生长行为.根据所选晶面的化学键数目和强度,可以计算出该晶面的垂直生长速率,从而方便地预测出Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O和MMgO3·3H2O晶体的理想形貌.Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O晶体表现出六方片状的结晶习性,MgCO3·3H2O则具有六方柱的理想形貌.在实验中,六方片状的Mg5(CO3)4(OH)2-114心O和MgO3·3H2O六方柱可以通过简单的液相反应获得,证明我们的理论计算与实验结果完全相符.目前研究结果表明,单晶生长可以通过热力学意义上调整组成原子或离子的成键方式获得本质上的改进,这一过程为我们从动力学角度优化实验策略提供了更广阔的空间.

扩散过程对自组织生长量子点密度影响的模拟研究

杨瑞东;王全彪;宋超;王茺;杨宇

2007, 36(5): 1000-1004.

摘要 ( 11 )

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考虑六方格子衬底上的沉积粒子扩散过程,本文利用Monte Carlo方法对自组织生长岛的面密度进行了研究.模拟得到了岛的生长形貌图,结果表明生长的岛数与扩散步数成反比且存在最大23;岛覆盖率,由岛的覆盖率可估算量子点分布的最大面密度.

具有非对称中心结构的硼酸盐Bi2ZnB2O7的合成、晶体结构和光学性质

李明;陈学安;常新安;臧和贵;肖卫强

2007, 36(5): 1005-1010.

摘要 ( 30 )

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具有非对称中心结构的硼酸盐Bi2ZnB2O7由固相反应法在低于700℃下制备得到.X射线单晶结构分析表明,该化合物以正交空间群Pba2结晶,晶体学参数为:a=1.0819(2)nm,b=1.1023(2)nm,c=0.4890(1)nm,Z=4.其晶体结构中包含分别由[BO3]3-和[BO4]5-组成的[B2O5]4-和[B2O7]8-基团,它们被[ZnO4]四面体通过共用O原子的方式连接成二维2∞[ZnB2O7]6-层,这些层由Bi3+离子进一步结合形成三维网.红外光谱证实了[BO3]3-和[BO4]5-基团的存在,粉末倍频效应测试表明,其强度为KDP(KH2PO4)的4倍,UV漫反射光谱表明该物质吸收边约为360 nm.

不同形貌氮化硅纳米结构的制备与表征

杜红莉;曹传宝;籍凤秋

2007, 36(5): 1011-1016.

摘要 ( 43 )

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分别通过VLS和VS生长机制得到了Si3N4纳米线和纳米带.产物经X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征手段进行了分析.FTIR图谱表明它们在800～1100cm-1的波数范围内有一个宽的吸收带,这是Si-N键伸缩振动模式的典型吸收带.它们的室温光致发光图谱显示,在420nm左右都有一很强的发射带,表明其将在纳米光电器件中有潜在应用.另外,Si3N4纳米线发光峰与纳米带的发光相比有少许蓝移(蓝移约4nm),这可能和晶须尺寸的少许差别有关.至于纳米带的发光强度大于纳米线的原因,可能是纳米带的比表面积相对较大,有利于悬键的形成,从而导致材料结构内缺陷的浓度较大.

气相输运合成PbI2多晶的热力学研究

朱兴华;赵北君;朱世富;金应荣;何知宇;高德友;魏昭荣

2007, 36(5): 1017-1021.

摘要 ( 53 )

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本文对PbI2合成反应体系的反应焓变,反应熵增,Gibbs自由能变化和反应平衡常数进行了理论计算,从热力学角度论证了选取PbI2熔点(678K)以上的723K作为体系合成反应控制温度的可行性.在723K的控温工艺下,采用两温区气相输运方法合成出高纯、单相的PbI2多晶材料,XRD分析结果表明符合热力学计算结果的控温工艺能有效地应用于PbI2多晶合成.

InP/GaP晶格失配界面的电特性

李果华;孙艳宁;Aristo Yulius;Christine C.Broadbridge;Jerry M.Woodall

2007, 36(5): 1022-1025.

摘要 ( 46 )

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本文研究了InP/GaP晶格失配界面的电特性.HRTEM图象表明在界面存在90°位错缺陷的应变缓释.ECV表明界面存在高密度载流子层.AFM图象表明本研究中获得了粗糙度为2.48nm的良好InP异质外延层.并对于InP界面给出了一个基于费米能级钉扎的模型来解释观察到的电性质.

Pyrene分子(小片石墨晶体)的电子传导特性

王利光;张鸿宇;陈蕾;李勇;郁鼎文;田上胜规;塚田捷

2007, 36(5): 1026-1030.

摘要 ( 24 )

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利用量子理论中基于Green函数的tight-binding方法,对pyrene分子的电子传导和电子流分布进行了理论研究.在考虑到界面耦合和Hopping积分的情况下,得出了电子透射谱和流分布的模拟结果.结果显示透射与电子的能量紧密相关;谱的振荡特征是能级量子化的结果;流分布有着特定的方向,并且在每一个原子点上符合Kirchhoff量子流守恒定律.另外还发现了桥接pyrene分子的正负能开关特性.

InGaAs应变减少层对InAs量子点发光波长红移的影响

俞重远;刘玉敏;任晓敏

2007, 36(5): 1031-1034.

摘要 ( 39 )

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用有限元法对InAa/GaAs量子点材料的应变分布进行了研究,特别强调了三元化合物In0.2Ga0.8As应变减少层对各个应变分量的影响.在应变减少层作用下沿着平行生长方向和垂直于生长方向的应变分量增强;对电子结构有重要影响的静水应变和双轴应变分量也得到了增强.采用八带k·p理论,研究了在有应变减少层的条件下,应变对带边的影响,计算结果表明,与没有应变减少层相比,应变导致带隙变窄,定性解释了实验观察到的发光波长红移现象.通过调整相关参数,可以采用应变减少层技术实现光纤通信系统用的长波长发射激光器.

微孔氟化磷酸镓Ga3P3O12F·0.5(1,8-C8H22N2)的水热自组装与晶体结构

杨玉林;胡伟;刘新荣;李琳;姜兆华

2007, 36(5): 1035-1038.

摘要 ( 19 )

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采用水热合成法制备了一个三维微孔氟化磷酸镓Ga3P3O12F·0.5(1,8-C8H22N2)(简称Hit-6).反应起始原料摩尔配比为∶GaOOH∶H3PO4∶HF∶1,8-辛二胺∶H2O=1∶2∶1∶1∶555.Hit-6的骨架是由Ga3P3六聚体结构单元通过共顶点联接构成三维纳米孔结构,在[101]方向呈现8-元环孔道.

低掺磷对Yb:YVO4晶体性能影响的研究

赵斌;陈燕平;陈建中

2007, 36(5): 1039-1044.

摘要 ( 16 )

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采用提拉法生长出Yb:YPx V1-x O4(x=0.02,0.06,0.10)晶体.XRD测试表明晶体保持了四方锆石型结构,晶胞参数随着x的增大逐渐减小.ICP发射光谱分析显示P5+的分凝系数为1,Yb3+的分凝系数随着x的增大逐渐减小.吸收系数和吸收截面随着P含量的加大出现先增大后减小的变化.晶体的拉曼光谱表现出双声子过程的特征,随x的增加拉曼频移峰向高频率方向移动,线宽随之增宽.

氧化镍纳米晶体的制备及其过程分析

李建芬;肖波;杜丽娟;晏蓉;LIANG David-tee

2007, 36(5): 1045-1051.

摘要 ( 31 )

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为了开发一种新型纳米氧化镍催化剂,能有效地应用于生物质气化过程中去除焦油,本文采用均匀沉淀法成功地制备了纳米氧化镍晶体,并利用TGA、FTIR、XRD、BET、YEM等分析手段对前驱体和产品的性能进行了表征.同时,对前驱体的分解过程进行了全面的分析.分析结果表明前驱体是水合碱式碳酸镍,其分子式为NiCO3·Ni(OH)2·nH2O,它能在360℃下完全分解转化为纳米NiO,同时煅烧条件对合成纳米NiO的晶体粒径影响很大.实验证实所得纳米NiO颗粒呈球形,分散性好,纯度较高,属立方晶系结构,平均粒径约为7.5nm,其BET表面积为187.98m2/g,这显示纳米NiO晶体具有作为高效催化材料的应用可行性.

单掺Rb+和Cs+的KTP晶体生长及其电导率

常新安;臧和贵;陈学安;肖卫强;张书峰

2007, 36(5): 1052-1055.

摘要 ( 29 )

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采用高温溶液降温法在掺质浓度均为5mol;的KTP-K4溶液中分别生长了单掺Rb+和Cs+的KTP晶体,发现掺质改变了晶体生长习性,在相应生长体系中掺质Rb+和Cs+的分配系数分别为O.646和0.08,掺质KTP晶体的晶胞参数a0和b0比纯KTP晶体者略有增长.通过掺Rb+或Cs+,KTP晶体的c向电导率明显降低,但晶体在350～1100nm范围内的光透过性质未受影响.

室温电化学法制备白钨矿SrWO4晶态膜的生长特性研究

安红娜;杨祖念;肖定全;余萍;刘志强;陈连平;黄昕;王辉

2007, 36(5): 1056-1061.

摘要 ( 28 )

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采用恒电流电化学技术直接在金属钨片上制备了具有白钨矿结构的钨酸锶(SrWO4)晶态薄膜,通过SEM和EDX测试分析方法,研究了薄膜在不同的生长阶段(包括薄膜从最初成核并开始生长,到薄膜布满整个基片,即薄膜生长结束)的生长特性.研究结果表明,SrWO4晶核和晶粒优先选择在基片的缺陷处堆砌生长,在薄膜生长的初期,一定数量的WO4负离子配位多面体沉积在基片上并形成具有白钨矿结构的骨架,继而Sr2+对该骨架进行填充,由此形成晶核和晶粒;随着沉积时间的延长,晶粒密度不断增大,晶核和晶粒也不断长大,并沿着c轴生长的方向开始分叉,晶粒越大分叉越多;最终,当SrWO4薄膜生长过程结束时,团簇生长的花菜状晶粒布满整个基片,形成致密的薄膜.该研究结果对晶态薄膜电化学制备生长机制的认识、以及采用电化学方法制备晶态薄膜的工艺调控都具有重要意义.

锂离子电池正极材料FePO3

曹传宝;唐义会;廖波

2007, 36(5): 1062-1068.

摘要 ( 38 )

PDF (257KB) ( 26 )

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通过控制溶液的pH值用FeCl3和Na3PO4溶液共沉淀法制备出了无定型FePO4·1.3H2O,通过成分析,热分析,X射线衍射和扫描电镜分析对材料进行了表征.该材料在0.2 mA·cm-2的电流密度下起始容量达到130mA·h·g-1同时具有良好的循环性能,表现出一个良好的锂离子电池候选材料.球磨可以提高材料的电化学性质,可能是因为其中活性成份含量提高的原因.当其加热到700℃成为晶态的FePO4时则容量变低,这种高温下容量的损失的机理可能是与高温下形成非活性相有关.

三维孔道结构钒磷酸盐[H3N(CH2)3NH3]2[H3N(CH2)3NH2][H2N(CH2)3NH2]-[V(H2O)2(VO)8(OH)4(PO4)4(HPO4)4]·4H2O的水热合成和结构表征

王永在;廖立兵;李国武

2007, 36(5): 1069-1078.

摘要 ( 18 )

PDF (366KB) ( 30 )

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以1,3-丙二胺为模板,水热合成了三维孔道结构钒磷酸盐[H3N(CH2)3NH3]2[H3N(CH2)3NH2][H2N(CH2)3NH2][V(H2O)2(VO)8(OH)4(PO4)4(HPO4)4]·4H2O(DAP-V9P8).用单晶X射线衍射、红外光谱和热重法对该化合物的晶体结构进行了表征.DAP-V9P8的无机骨架由[VO5]、[VO6]、[PO4]和[HPO4]通过共顶点连接而成.孔道中充填的丙二胺分子随所处结晶学位置不同,有三种完全不同的分子构象.其中,位于//b轴直径达1.82nm椭圆形孔道中心的丙二胺分子碳链呈独特的直线状分布.晶体学参数:a=1.4820(9)nm,b=1.0255(4)nm,c=1.8181(9)nm,β=90.391(8)°;P21/n(No.14);R1=0.0772,wR2=0.2004(I＞(2σI)).与等结构的其它化合物进行了系统的结构比较.

孔梯度陶瓷纤维复合膜管的制备及特性

王耀明;薛友祥;孟宪谦;张联盟

2007, 36(5): 1079-1084.

摘要 ( 29 )

PDF (230KB) ( 17 )

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陶瓷过滤管具有孔隙率高、耐腐蚀、耐高温、机械强度高、便于清洗、使用寿命长等优点,是高温烟尘处理用的高效过滤元件.本文研制了一种具有梯度孔结构堇青石陶瓷纤维复合膜过滤元件,该过滤元件是由多孔支撑体、过渡层和分离膜层组成.其中支撑体、过渡层和分离层的气孔率分别为35～40;、50～60;和60～70;.文中主要分析了孔梯度陶瓷纤维复合膜管的材料结构和抗热震性能,同时对复合膜管进行含尘气体过滤的冷态模拟试验.对于烟气中粒径大于或等于0.1μm的颗粒,复合膜管的截留率达到99.8;以上.

热丝化学气相法生长单晶金刚石颗粒的衬底温度场仿真及实验研究

左伟;沈彬;孙方宏;陈明

2007, 36(5): 1085-1090.

摘要 ( 19 )

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本文使用金刚石磨料作为晶种颗粒,通过热丝化学气相法生长出单晶金刚石颗粒,并且建立三维的有限元模型,利用有限元仿真分析了生长过程中影响金刚石磨料生长速率以及沉积质量的各种因素,如热丝的排列方式,衬底的温度场,以及晶种的分布方式.通过固定在热丝CVD反应腔里的热电偶测量了实际的衬底温度分布,从而验证了仿真结果的正确性.另外,通过改变仿真模型优化了沉积单晶金刚石颗粒的工艺参数,获得适应于合成单晶金刚石颗粒的新技术,为化学气相沉积合成单晶金刚石颗粒奠定了基础,也为高温高压金刚石磨料品级的改进与提高提供了新途径.

利用含铝废渣合成的堇青石结构表征

吴任平;阮玉忠;于岩

2007, 36(5): 1091-1095.

摘要 ( 22 )

PDF (213KB) ( 28 )

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采用铝型材厂工业废渣,滑石粉和粘土为主要原料合成堇青石材料,用XRD和SEM法表征各样品的晶相结构和显微结构;用Rietveld Quantification内标半定量法确定各晶相的含量;用Philips X'pert plus软件确定各晶相的晶胞参数.实验结果表明:除晶胞参数发生微小变化外,合成的堇青石结构与单晶相同,属六方晶系,p6/mcc空间群;除堇青石相外,体系内还出现莫来石固溶体相和镁铝尖晶石相,他们的含量和晶胞参数也相应的进行了表征.

香花石形态所反映的一种可能的孪晶结构

赵珊茸;杨明玲;卢练;王文魁

2007, 36(5): 1096-1099.

摘要 ( 13 )

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香花石是我国发现的第一个新矿物,它的形态非常复杂.本文基于香花石形态上出现了左形与右形相聚的现象,对香花石形态进行了重新思考,认为同一单形的左形与右形不能相聚形成单晶体,只能形成孪晶,因此,对原香花石晶体图进行了一些修正,认为原香花石晶体图可能是一个孪晶图.这对深入认识晶体形态及晶体对称理论、澄清长期以来人们并没有足够重视的一些基本概念有重要意义.

α-氰基-α-二茂铁基乙氧三甲硅烷的合成与晶体结构

王晓丽;边占喜;包华影

2007, 36(5): 1100-1104.

摘要 ( 22 )

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乙酰基二茂铁与三甲基氰硅烷在CH2Cl2中ZnI2催化下加成,得到产率较高的α-氰基-α-二茂铁基乙氧三甲硅烷,用元素分析、IR和1H NMR进行了表征.经X射线单晶衍射法测试表明,该化合物属正交晶系,Pbca空间群,晶胞内分子数为8,化合物分子式为C16H21FeNOSi,Mr=327.28,a=1.1995(4)nm,b=1.2441(4)m,c=2.2183(7)nm,β=90°,V=3.3103(18)nm3,Dcale=1.313g·cm-3,Z=8,最终偏离因子R=0.0456,ωR=0.0880.分析其结构表明,该化合物含有一个二茂铁基和氰基乙氧三甲基硅烷基,与二茂铁基相连的碳原子是手性原子,分子中存在超共轭效应.

螺旋配合物[Zn(C28H20N4O2)(CH3OH)]的合成和晶体结构

党东宾;柏(龙天);李海燕

2007, 36(5): 1105-1108.

摘要 ( 22 )

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合成了配合物[Zn(C28H20N4O2)(CH3OH)]并对其进行了元素分析和红外光谱表征.X射线单晶结构分析表明该配合物为一单螺旋结构,Zn(Ⅱ)原子呈现扭曲的三角双锥配位构型.晶体中分子间存在的边对面和边对边的π…π作用、C-H…π作用以及O-H…O氢键作用使其形成三维网状结构.该晶体属于三斜晶系P(1-)空间群,晶胞参数分别为:α=0.9303(2)nm,b=1.0413(2)nm,c=1.4625(3)nm,α=96.340(10)°,β=103.160(10)°,γ=112.500(10)°,V=1.2434(4)nm3,Z=2dc=1.447g cm-3,T=293(2)K,μ=1.027mm-1,F(000)=560,R1=0.0463,wR2=0.0941[I＞2K(I)].

低温制备≥99.5;多晶氧化铝陶瓷

张伟儒;孙峰;田庭燕;陈波;王培

2007, 36(5): 1109-1112.

摘要 ( 38 )

PDF (145KB) ( 28 )

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本文通过引入稀土氧化物Y2O3、Tm2O3为烧结助剂低温制备了氧化铝含量大于99.5;的多晶氧化铝陶瓷.实验表明:稀土氧化物的加入能够明显降低99.5;多晶氧化铝陶瓷的烧结温度,提高致密度.Y2O3、Tm2O3混合烧结助剂与单一稀土氧化物的烧结助剂相比能够明显抑制晶粒的生长,促进晶粒的均匀发育.当Y2O3+Tm2O3的含量为0.3;质量分数时,99.5;多晶氧化铝陶瓷的相对密度可达99.2;理论密度,抗弯强度为533MPa,显微硬度为17.2GPa.陶瓷断裂主要以穿晶断裂为主.

掺Sn金红相TiO2纳米晶的水热制备

韦志仁;罗小平;付三玲;李哲;胡志鹏;高平;王伟伟;董国义

2007, 36(5): 1113-1117.

摘要 ( 32 )

PDF (167KB) ( 24 )

相关文章 | 计量指标

本文采用水热法,以TiCl3和SnCl4·5H2O水溶液为前驱物,在180℃温度下反应24h.X能谱(EDS)显示:当前驱物中Ti3+、Sn4+离子比为4:1时,所得复合半导体纳米晶体中掺入的Sn的原子百分比为1;;当前驱物中Ti+、Sn4+离子比为1:1时,掺入Sn的原子百分比为2.8;.实验结果表明在TiO2金红相中进行晶格替代掺杂是比较困难的.

碳化气体引入温度对3C-SiC薄膜生长的影响

郑海务;郭凤丽;苏剑峰;顾玉宗;张华荣;傅竹西

2007, 36(5): 1118-1122.

摘要 ( 29 )

PDF (195KB) ( 17 )

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通过低压化学气相沉积方法,在Si(100)衬底上生长了高度择优取向的3C-SiC(100)薄膜.SiC(200)峰的摇摆曲线表明SiC薄膜的结晶质量随着丙烷气体引入温度(Tgi)的升高而增加.选区电子衍射像表明高Tgi下生长的薄膜比低Tgi下生长的薄膜具有更好的取向.典型的SiC薄膜高分辨像中观察到了孪晶和层错.表面场发射扫描电镜像表明随着Tgi的升高,SiC薄膜的表明形貌发生了改变.

直流等离子体喷射CVD技术制备自支撑金刚石膜的新结构和新形貌

陈广超;兰昊;李彬;戴风伟;薛前进;J.C.Askari;宋建华;黑立富;李成名;吕反修

2007, 36(5): 1123-1126.

摘要 ( 48 )

PDF (162KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

采用30kW高功率直流等离子体喷射CVD技术制备了自支撑金刚石膜的新型结构,通过使甲烷与氢气的浓度比随沉积时间变化的方法,制备了两层、三层和四层结构.扫描电镜结果显示所制备的层结构是由柱状晶和非常细晶粒组成的,而拉曼谱结果表明这层细晶粒具有纳米金刚石的激光散射特征.在甲烷与氢气的浓度比超过15;的沉积条件下,我们发现一种新形貌,这种形貌是由具有非常好的刻面的晶粒构成的.

碳纳米管负载氧化铋的制备及催化二硝酰胺铵热分解的研究

李晓东;杨燕;杨荣杰

2007, 36(5): 1127-1131.

摘要 ( 21 )

PDF (211KB) ( 16 )

相关文章 | 计量指标

采用微波辐射法制备了沉积于碳纳米管(CNTs)表面的氧化铋(Ri2O3)纳米粒子(Bi2O3/CNTs),用扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对制备的Bi2OO3CNTs纳米粒子进行了表征.研究了Bi2O3/CNTs纳米粒子对二硝酰胺铵(ADN)的催化热分解.结果表明,纳米Bi2O3均匀沉积在CNTs表面,平均粒径为8nm;添加3;Bi2O3/CNTs纳米粒子的ADN的初始热分解温度降低了12.8℃,热分解终止温度降低了29.3℃;NH4N(NO2)2→NH4NO3+N2O为ADN初始热分解的主导反应.

衬底温度对直流反应磁控溅射法制备的N掺杂p型ZnO薄膜性能的影响

王超;季振国;韩玮智;席俊华;张品

2007, 36(5): 1132-1135.

摘要 ( 22 )

PDF (142KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

利用直流反应磁控溅射法(纯金属锌作为靶材,Ar-N2-O2混合气体作为溅射气体)在石英玻璃衬底上制备了N掺杂p型ZnO薄膜.通过XRD、Hall和紫外可见透射谱分别研究了衬底温度对ZnO薄膜结构性能、电学性能和光学性能的影响.XRD结果显示所有制备的薄膜都具有垂直于衬底的c轴择优取向,并且随着衬底温度的增加,薄膜的晶体质量得到了提高.Hall测试表明衬底温度对p型ZnO薄膜的电阻率具有较大影响,400℃下生长的p型ZnO薄膜由于具有较高的迁移率(1.32 cm2/Vs)和载流子浓度(5.58×1017cm-3),因此表现出了最小的电阻率(8.44Ω·cm).

CTAB与SDBS对碳酸锶粒子生长形态调控及机理研究

张明轩;霍冀川;王海滨;刘树信;雷永林;崔彩萍

2007, 36(5): 1136-1141.

摘要 ( 31 )

PDF (267KB) ( 23 )

相关文章 | 计量指标

以表面活性剂CTAB和SDBS为化学添加剂,采用化学共沉淀法对碳酸锶晶体的生长形态进行调控,成功地制备出了实心的树枝状和花瓣为空心的花状碳酸锶粉体,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等分析手段对样品进行了表征;最后重点对化学添加剂可能产生的影响机理进行了初步的探讨.结果表明,CTAB和SDBS在晶体生长的过程中能起到显著的影响作用,两者对粒子分散性能的作用效果相反,而且后者对晶体(013)和(213)晶面表面能降低的贡献明显大于前者.

无电镀沉积于硅衬底上铜纳米晶的场发射性能

姜卫粉;董永芬;肖顺华;李亚勤;李新建

2007, 36(5): 1142-1147.

摘要 ( 19 )

PDF (263KB) ( 30 )

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采用无电镀沉积技术在经过机械抛光的单晶硅衬底上沉积了铜纳米晶.利用X射线衍射数据,估算出所沉积铜纳米晶的平均粒径大约为40nm.对120s无电镀沉积样品的场发射测试表明,该样品的开启场强为～5.5V/μm,在场强达到9.26V/μm时的场发射电流密度可达到62.5μA/cm2.对相应的沉积过程和场发射机理进行了分析.结果表明,无电镀沉积技术有可能成为制备具有较好场发射性能的金属/硅冷阴极的一种可供选择的方法.

脉冲重复频率对脉冲激光沉积薄膜的生长过程的影响

关丽;李旭;张端明;张玮

2007, 36(5): 1148-1154.

摘要 ( 47 )

PDF (265KB) ( 30 )

相关文章 | 计量指标

脉冲重复频率在脉冲激光沉积技术中起重要的作用,影响最终的薄膜材料的性能.利用动力学蒙特卡罗方法,我们研究了脉冲激光沉积技术中,在不同脉冲重复频率条件下的薄膜生长的初期阶段.模拟结果显示,在低脉冲频率时,前后脉冲之间的间隔时间较长,生长岛有足够的时间熟化.因此,生长岛的密度会比较小且岛的形貌比较规则.而当脉冲重复频率增大时,岛的密度则随之增加,岛呈现出松散的或者枝杈状的形貌.另外,脉冲占空比也就是沉积时间在一定程度上也会对岛的凝聚过程有影响.最后我们将模拟结果与实验结果进行了对比和讨论.

Mn、Cu共掺ZnO磁性的研究

韦志仁;李哲;胡志鹏;罗小平;高平;王伟伟;董国义

2007, 36(5): 1155-1159.

摘要 ( 16 )

PDF (212KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

本文采用水热法,分别以ZnO、Zn(OH)2为前驱物,添加一定量的MnCl4·4H2O和CuSO4·2H2O,3mol/LKOH作矿化剂,温度430℃,填充度35;,反应24h,制备了Mn、Cu共掺ZnO晶体.当前驱物为Zn(OH)2时,所得晶体大部分为短柱状晶体,显露正负极面{0001}、{000(1-)}、负锥面-P{10(1-)(1-)}和柱面m{(1-)010},长度约为30～50 μm.少部分晶体为单锥六棱柱状,显露正锥面P{10(1-)1},柱面m{(1-)010},负极面-c{000(1-)},晶体的长度约为100μm,长径比为5∶1.当ZnO用作前驱物时,短柱状晶体长度大约为10～30μm,晶体的六棱对称性都出现较大的偏差.X射线荧光能谱分析表明,前驱物为ZnO、Zn(OH)2时,Mn离子含量在分别为3.19;和1.62;原子分数,没有检测到Cu离子.虽然Mn、Cu离子的掺入会明显影响晶体形态,磁性测量显示掺杂Mn、Cu的ZnO仍为反铁磁.

改进的升华法制备氮化铝单晶体

孙秀明;郑瑞生;鲁枫;武红磊;刘文;敬守勇

2007, 36(5): 1160-1165.

摘要 ( 20 )

PDF (232KB) ( 33 )

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采用改进的升华法在氮气环境下制备氮化铝单晶体.通过优化实验条件制备出了六角形的高质量的氮化铝单晶体.实验发现,在坩埚的不同区域得到的氮化铝晶体的大小和形态有所不同.讨论了温度梯度对氮化铝晶体尺寸大小和形态的影响.

氧化锌晶体生长基元模拟

曾令可;李萍;李秀艳;税安泽;刘平安;王慧;程小苏

2007, 36(5): 1166-1172.

摘要 ( 20 )

PDF (217KB) ( 22 )

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本文利用Hyperchem分子模拟软件对氧化锌晶体生长基元Zn(OH)42-进行了系统的模拟.通过模拟分析生长基元的结合方式,提出了生长基元的结合规律.结果表明:Zn原子数(生长基元)与共用O原子数(O桥)的比例越大所形成的络合物越稳定;当分子中Zn原子和共用O原子比例一定时,羟基数目越少则越稳定.并且通过计算机模拟生长基元直线状结合情况解释了单晶ZnO纳米线状或纳米棒状的结构很难在实验中获得的原因.

大气开放式MOCVD氧化镁薄膜的生长及表征

王树彬;韩夏;马学锋

2007, 36(5): 1173-1177.

摘要 ( 34 )

PDF (213KB) ( 16 )

相关文章 | 计量指标

以2,4-乙酰丙酮化镁为前驱体,衬底温度为480℃,采用MOCVD工艺,分别在玻璃、氧化铝陶瓷、单晶Si(111)和Si(100)衬底上生长了取向生长的氧化镁薄膜.X射线衍射结果表明,无论是采用玻璃、氧化铝、单晶Si(111)和Si(100)衬底,氧化镁薄膜都是沿着(100)晶面取向生长.通过扫描电镜观察得到,在单晶Si(100)衬底上生长的氧化镁薄膜表面平整致密.模拟卢瑟福背散射结果显示,沉积时间超过70min时,界面处发生硅向氧化镁层少量扩散现象.

白光发光二极管用CaAl2B2O7:Eu3+微晶的发光性质

杨志平;田晶;李旭;杨广伟;王少丽;李盼来

2007, 36(5): 1178-1181.

摘要 ( 30 )

PDF (127KB) ( 23 )

相关文章 | 计量指标

利用高温固相法合成了CaAl2B2O7:Eu3+微晶.X射线衍射分析表明我们得到了纯相的CaAl2B2O7基质.样品在近紫外光和蓝光激发下能发出红光.发射光谱的主峰位于614nm,对应于Eu3+的5D0→7F2跃迁.激发光谱中两个主峰位于401nm和471nm,分别与紫外和蓝光LED相匹配.并研究了电荷补偿剂和Eu3+的浓度对样品发光强度的影响.所有掺入电荷补偿剂(Li+,Na+和K+)样品的发光强度都比没有掺入电荷补偿剂的样品高.其中掺入Li+的样品的发光强度最高.Eu3+的最佳浓度为6;.CaAl2B2O7:Eu3+是一种有应用前景的白光LED用红色荧光粉.

脉冲式退火法对AZO薄膜性能的研究

张松青;吴芳;张丽伟;高哲;王子健;卢景霄

2007, 36(5): 1182-1186.

摘要 ( 27 )

PDF (155KB) ( 24 )

相关文章 | 计量指标

用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了掺铝氧化锌(AZO)薄膜,然后用脉冲式快速光热处火(PRTP)法对样品进行了600～800℃的退火处理.采用X射线衍射仪(XRD)、分光光度计、四探针等测试手段对AZO薄膜的结晶性能、透光率和导电性能进行了表征.结果表明:(1)薄膜退火后透光率基本维持在退火前(82～92;)的水平,而电阻率则由10-4Ω·cm 上升了1到6个数量级,已丧失了"导电膜"意义;(2)样品具有好的结构性能有利于提高样品的导电性能.对此现象进行了理论分析.

纳米氧化锌对α-氧化铝管膜的改性研究

刘阳;周健儿;LARBOT Andre;PERSIN Michel

2007, 36(5): 1187-1191.

摘要 ( 28 )

PDF (221KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

以硝酸锌和尿素为原料,采用均相沉淀法对一种法国商品α-氧化铝管膜进行改性.用SEM、FTIR、XRD等分析手段对改性前后的膜的结构性能进行了表征;测定了改性膜的渗透量及改性氧化铝粉体的电泳速率.结果表明:改性后在氧化铝膜层和氧化铝颗粒表面形成了一层均匀的纳米氧化锌涂层,其晶粒小于30纳米;改性后膜的流动电位及颗粒的电泳速率均有显著的降低,改性膜的渗透量提高156;.改性膜渗透量的显著提高被认为是由于膜的有效孔径增大和膜孔内壁附近过滤介质粘度降低所致.

碱金属和三价Eu离子共掺杂的碱土钼酸盐荧光粉发光性能

李旭;杨志平;关丽;郭庆林;李盼来;怀素芳;刘冲

2007, 36(5): 1192-1196.

摘要 ( 37 )

PDF (193KB) ( 20 )

相关文章 | 计量指标

采用固相法制备了用于白光LED的Eu3+和碱土离子(Li+,Na+,K+)共激活的钼酸盐荧光粉AMoO4(A=Ca,Sr).通过X射线衍射图片看出,Eu3+和Na+的掺入降低了晶格参数,同时衍射峰强度明显增加.本文研究了荧光粉的激发光谱和发射光谱.它的激发谱覆盖了从240nm到500nm的范围,在470nm处有一个激发峰,这说明它能够被GaN LED发出的蓝光有效激发.发射谱表明它能够发射峰值位于616nm和624nm的红光.实验研究了碱土离子的量(摩尔分数)对AMoO4:Eu3+发光性能的影响,0.25是最合适的掺杂量.反应时间和反应温度对发光性能也有很大的影响.搅拌均匀的反应物在800℃灼烧3h得到的样品发光强度最强.

高岭土水热合成4A沸石实验研究

付克明;祝天林;朱虹;张勤善

2007, 36(5): 1197-1201.

摘要 ( 38 )

PDF (184KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

水热法合成4A沸石的实验是在不同的碱度、不同的液固比、不同的晶化温度和不同的晶化时间条件下进行的,并进行了实验结果和各种合成因素的分析及研究.实验结果分析表明在加碱煅烧及合成沸石的过程中,使用NaOH的效果比使用Na2CO3和KOH,加入适量的晶种能缩短晶化反应时间并能提高合成沸石的质量.在碱度为2.5～4.0M、液固比6∶1～8∶1、晶化温度90～103℃以及晶化时间为3～5h的实验条件下,采用苏州高岭土合成了4A沸石.文中还采用X射线衍射仪和扫描电镜对合成的沸石样品进行了表征.

硅基底上生长金刚石层细晶粒的研究

何敬晖;玄真武;刘尔凯

2007, 36(5): 1202-1206.

摘要 ( 31 )

PDF (187KB) ( 30 )

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金刚石/硅声表面波基片的金刚石层晶粒的细化有利于传播损耗的降低,本文采用热丝化学气相沉积法进行了硅基体上沉积细晶粒金刚石工艺的初步探索.探讨了基体温度、气压、氩气和甲烷浓度等因素对金刚石细晶粒生长的影响.对相应样品进行了扫描电镜和拉曼散射谱分析.结果表明:在低气压范围,相同氩气浓度,随着气压的降低,甲烷浓度也要相应降低,能保证金刚石结晶质量.同时,降低气压达到一定值后,金刚石晶粒尺寸变小,经测试可达到纳米级.

纳米SiC对Si3N4/SiC复相陶瓷性能及显微结构的影响

张伟儒;李勇;陈文

2007, 36(5): 1207-1210.

摘要 ( 27 )

PDF (139KB) ( 24 )

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本研究通过采用纳米SiC粉体及有机前驱体两种途径,制备了Si3N4/SiC粒子(Si3 N4/纳米SiC)复相陶瓷,研究了纳米SiC对Si3 N4/SiC复相陶瓷性能及显微结构的影响,讨论了材料强化的机制与显微结构的关系.

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