人工晶体学报

投稿需知

2008, 37(2): 1.

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高温溶液中ZnO的析晶行为与晶体生长研究

何庆波;李新华;徐家跃

2008, 37(2): 253-257.

摘要 ( 23 )

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采用MoO3、V2O5和PbF2为助熔剂,在坩埚下降法生长炉中研究了ZnO的析晶行为和晶体生长.结果表明,对于M0O3-ZnO高温溶液体系,下降或降温过程中首先析出ZnO,但随着温度继续下降,析出了ZnMoO4晶体;对于V2O5-ZnO体系,通气速率为1.5 L/min时底部出现5mm厚的绿色ZnO多晶,无法获得单晶;对于PbF2-ZnO体系,自发成核获得了10 mm × 10 mm×0.7 mm的ZnO晶体薄片,在2 L/rain通气速率下诱导成核生长出φ25mm×5 mm的ZnO单晶.

微球谐振腔光上转换的研究

段玉生

2008, 37(2): 258-261.

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利用光的上转换使微球辐射出与入射光频率不同的光,可以利用光学滤波的方法排除入射光的影响, 则可以降低微球形貌共振现象实际应用的难度.为实现基于微球谐振腔的光上转换,本文设计制作了Tm3+/Yb3+共掺杂的TiBa玻璃微球.其成份为:25TiO2-27BaCO3-8Ba(NO3)2-5ZnO2-8CaCO3-5H3BO3-9SiO2-7 water glass -1Tm2O3.5Yb2O3(质量分数).实验观测了TiBa玻璃与TiBa玻璃微球在633nm激发下的发射光谱,并进行了讨论.观察到了从上转换光的很强的型貌共振现象.实验结果与理论分析相符,用Lorenz-Mie理论可以很好地解释实验结果.

Nd:Ca10 K(VO4)7激光晶体的生长及光谱性质

陈新;庄乃锋;胡晓琳;陈建中

2008, 37(2): 262-267.

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采用固相法合成多晶粉末原料,并用提拉法(Czochraski)生长出尺寸约为φ20 mm×20mm、光学质量优良的Nd:Ca10K(VO4)7晶体.采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP)测定了Nd3+、K+离子在晶体中的掺杂浓度,并据此计算出其有效分凝系数Keff分别为1.25、0.73.测定了晶体的热膨胀系数,约为αa=7.9×10-6K-1,αc=11.3×10-6K-1;维氏硬度为358.3VDH.在室温下测定了Nd:Ca10K(VO4)7晶体的偏振吸收谱、偏振荧光谱及荧光寿命,并用J-O理论计算了其光谱参数.结果表明,该晶体在810 nm处的吸收半峰宽为11 nm,其吸收截面为5.06×10-20cm2;在1069nm处具有较大的发射截面,约为1.72×10-19cm2.同时,该晶体还具有比较弱的浓度猝灭效应.这些特点表明该晶体较适合用作微片激光材料.

Di-Ab-An、Q-Lc体系非平衡结晶及枝晶结晶学方向测试研究

杨明玲;赵珊茸;徐海军;郭颖

2008, 37(2): 268-275.

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本文对两个典型的硅酸盐体系:Di(透辉石)-Ab(钠长石)-An(钙长石)体系和Q(石英)-Lc(白榴石)体中结晶物相系进行了枝状形貌、枝体结晶学方向测试及结晶能力方面的研究.通过偏光显微镜(PL)、扫描电镜(SEM)观察发现:透辉石、低鳞石英、α-方石英都发育为枝晶,而斜长石发育成放射状球粒晶和针状晶体.通过电子背散射衍射(EBSD)测试确定出透辉石是沿<001>方向发育成枝晶的主干、低鳞石英是沿<100>和<010>方向发育成枝晶主干、α-方石英是沿两个<100>方向发育成枝晶的主干.并发现两个体系在相同降温速度下的结晶能力不同.

钛(Ⅳ)固溶氧化镁纳米粉体的制备与表征

王维;乔学亮;邱小林;陈建国

2008, 37(2): 276-279.

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采用液相共沉淀方法,以Mg(NO3)2·6H2O和Ti(OC4H9)4为起始原料,NH3·H2O为沉淀剂,PEG为分散剂,冰乙酸为修饰剂,制备了钛(Ⅳ)固溶氧化镁纳米粉体.利用XRD,XPS和TEM等分析手段对粉体的物相组成、结构和形貌等进行了表征.结果表明Ti4+固溶到Mgo的品格中,物相只有立方晶系的方镁石结构Mgo相组成,无其它相存在.所制得的粉体颗粒尺寸小(约40～50 nm)、粒度分布均匀,具有良好的分散性能.

ZnCl2·2NH4Cl结晶过程及其热分解行为

刘长友;介万奇

2008, 37(2): 280-284.

摘要 ( 26 )

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使用氯化锌(ZnCl2)和氯化铵(NH4Cl)制备了氯化锌铵(AZC,Ⅱ型,ZnCl2·2NH4Cl)晶体.采用X射线粉末衍射(XRD)技术研究了ZnCl2与NH4Cl摩尔比对晶体类型的影响.用热重分析(TC-DTG)手段研究了样品的热分解行为和非等温动力学特征.TG曲线结果表明AZC(Ⅱ)热分解由失NH4CI和ZnCl2热挥发两个步骤完成,TG和DTG曲线表明失NH4Cl包括4个微观过程.非等温分解动力学研究表明,失NH4Cl和znCl2热挥发两大步的表观活化能(E)分别为91.25 kJ·mol-1和104.76 kJ·mol-1,指前因子(A)分别为105.94s-1和104.51s-1.研究表明AZC(Ⅱ)晶体据具有良好热稳定性.晶体生长实验结果表明:合成(非提纯过的)AZC(Ⅱ)晶体可以用作制备ZnSe晶体的输运剂.

脉冲退火法制备多晶硅薄膜的研究

张松青;张丽伟;赵新蕖;卢景霄

2008, 37(2): 285-288.

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用射频等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)法在普通玻璃衬底上低温制备了μc-Si:H薄膜.采用快速光热退火炉(RTP),分别用低温(＜650℃)和中温(＜750℃)脉冲法(PRTP)对薄膜进行了退火处理.用拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM)研究了不同条件下退火薄膜散射谱的特征和表面形貌.结果显示,脉冲退火法晶化的薄膜,晶化率达到了53;,部分颗粒团簇的尺寸已达到200nm左右.用声子限域理论和表面尺寸效应对薄膜频谱的"红移"和"蓝移"现象进行了分析.

CdZnTe单晶表面原子结构

张育潜;查钢强;傅莉;介万奇

2008, 37(2): 289-292.

摘要 ( 22 )

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半导体表面是一个特殊区域,其表面原子结构与体态有很大区别,而且他们对材料的整体性能又起着十分重要的影响.本文通过真空Ar<'+>离子刻蚀并原位退火的办法,获得理想清洁的CdZnTe单晶表面,采用低能电子衍射(LEED)观察了(110)、(111)A面和(111)B面的表面原子结构.发现(110)面为稳定面没有发生重构,而在(111)A面上发现了由空位形成的(31/2×31/2)R 30°重构,在(111)B面上发现了由Te顶戴原子形成的(2×2)重构.

不同掺杂量对水热合成Zn1-xNix O稀磁半导体粉体的影响

苗鸿雁;李慧勤;谈国强;安百江;鲁文豪

2008, 37(2): 293-296.

摘要 ( 18 )

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本文主要考虑不同掺杂量对水热合成Zn1-xNixO稀磁半导体粉体的影响.采用水热法,以3 mol/L NaOH作为矿化剂,在240℃下,保温24 h左右,进行Ni掺杂(x=0.05,0.1,0.2),合成Zn1-xNixO稀磁半导体晶体.XRD、FE-SEM测试表征晶体的物相组成和晶体形貌,XRD表明所制备的zn0.95Ni0.05O稀磁半导体晶体发育比较完整.通过UV-vis测试进一步说明掺杂的效果.VSM测试表明,所制备的样品在室温下有良好的磁滞回线,表现出铁磁性.

铌酸钾锂铁电薄膜的脉冲激光沉积与光学性能

詹祖盛;公衍生;王传彬;沈强;张联盟

2008, 37(2): 297-300.

摘要 ( 31 )

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以K2CO3、Li2CO3和Nb2O5为原料,采用固相反应法制备了铌酸钾锂陶瓷;以此为靶材,采用脉冲激光沉积技术在石英玻璃上沉积了铌酸钾锂薄膜,系统研究了沉积温度对铌酸钾锂薄膜组成与结构的影响.利用X射线衍射、拉曼光谱等测试手段对薄膜的结构进行表征,通过紫外一可见光分光光度计测试薄膜的光学透过率.结果表明:所制备的铌酸钾锂靶材结构致密;在衬底温度为700℃、氧分压10 Pa的条件下可以制备纯的铌酸钾锂薄膜,所得到的多晶薄膜呈(310)取向;光学性能测试显示所制备的铌酸钾锂薄膜在可见光范围内的光学透过率为90;左右.

坩埚下降法钨酸铋钠晶体生长及其生长面研究

史宏声;任国浩;仲维卓

2008, 37(2): 301-304.

摘要 ( 28 )

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本文用坩埚下降法自发成核的方法生长了钨酸铋钠NaBi(WO4)2晶体,得到了尺寸达18×18 × 52 mm3的透明晶体.研究了该晶体的生长面,发现晶体的生长面以(001)面为主,并运用布拉维(Bravais)法则和负离子配位多面体生长基元理论对这一现象进行了分析.

一步法制备纳米氧化锌的形成机理

马正先;闫平科;马志军;韩跃新;袁致涛

2008, 37(2): 305-310.

摘要 ( 45 )

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以氯化锌和氢氧化钠为原料,采用直接水解一步法制备了针状和球形纳米氧化锌.借助于XRD、TEM等测试手段,对纳米氧化锌粉体的制备条件和其对粒度、形貌的影响进行了分析研究.利用负离子配位多面体生长基元理论模型,解释了直接水解合成氧化锌纳米晶体的形成机理和生长习性.研究结果表明,一步法直接合成纳米氧化锌的结晶过程遵循溶解-结晶-聚集生长机理模型;ZnO为极性晶体,具有极性生长特性,其成核过程包括均相成核和非均相成核.

层状结构钒磷酸盐(H2 NC4 H8 NH2)0.5[(VO)(PO4)]的水热合成及热稳定性

安建成;廖立兵

2008, 37(2): 311-315.

摘要 ( 22 )

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采用新配方水热合成了层状结构钒磷酸盐(H2 NC4 H8 NH2)0.5[(VO)(PO4)],用ICP、TG-DTA、单晶XRD和动态XRD对合成物进行了表征.结果表明,该化合物有机模板的开始分解温度,在空气气氛中为343℃,在氮气气氛中为376℃.有机模板的分解逃逸导致了结构的破坏.随着温度的升高结构发生重组,约760 ℃时形成(VO)2P2O7;温度继续升高,(VO)2P2O7进一步氧化,形成钒磷氧化物新物相.与结构相似化合物(H3 NCH2 CH2 NH3)[(VO)(PO4)]的热稳定性比较表明,有机模板的热稳定性及其与无机骨架结合的牢固性影响化合物的热行为.

左手材料的电磁特性

李瑞莲

2008, 37(2): 316-321.

摘要 ( 29 )

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左手材料就是介电常数ε和磁导率μ同时为负的材料,电磁波在这种材料中传播将具有不同寻常的特性.本文在详细回顾这种新型人工材料背景、研究进展后,着重介绍了左手材料所具有的奇特特性,如负折射特性、逆Doppler效应、逆Cerenkov辐射、负Coos-Hanchen位移和Bragg Regime带移,简要介绍了含左手材料的一维光子晶体.

吡啶甲酸铋(Ⅲ)配合物的合成与表征

陈明剑;蒋琪英;钟国清

2008, 37(2): 322-326.

摘要 ( 36 )

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以不同类型的吡啶甲酸为配体,通过固液相、固固相反应,合成了两种新的铋配合物:α-吡啶甲酸铋[Bi(C5H4NCOO)3]·H2O(1)、β-吡啶甲酸铋BiCl3·(C5H4NCOOH)·1.5H20(2).用元素分析、X射线粉末衍射、红外光谱和热分析等手段对配合物进行了表征.配合物1为单斜晶系,相应晶胞参数:a=2.0999nm,b=0.9499nm,c=1.1815nm,β=104.999°;配合物2为单斜晶系,晶胞参数:a=1.8589nm,b=1.6889nm,c=1.2049nm,β=960445°.同时初步分析了影响产物结构及性质的因素.

SrAl2O4:Eu2+,RE3+长余辉发光材料的微波合成及其发光特性

宋会花;刘文芳;高元哲

2008, 37(2): 327-331.

摘要 ( 34 )

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用微波法合成了SrAl2O4:Eu2+,RE3+(RE3+=Er3+,Dy3+,Ho3+,Nd3+,Sm3+,Ce3+,Gd3+)系列长余辉发光材料.XRD结果表明:所得发光材料为α-Srnl2O4.激发光谱、发射光谱结果表明:RE3+的掺杂不改变材料的主发射峰位置,在室温下观察到了SrAl2O4:Eu2+,RE3+(RE3+=Er3+,By3+,Ho3+,Nd3+)的绿色上转换发光.余辉衰减曲线和热释光谱结果显示:余辉的初始亮度最高,时间最长,热释峰的温度最接近室温的是SrAl2O4:Eu2+,Nd3+.

PECVD生长掺磷纳晶硅薄膜的电导特性研究

刘玉芬;郜小勇;刘绪伟;赵剑涛;卢景霄

2008, 37(2): 332-336.

摘要 ( 22 )

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采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,在玻璃衬底上低温沉积了优质本征纳晶硅(nc-Si:H)薄膜和掺磷纳晶硅(nc-Si(P):H)薄膜.通过拉曼散射谱和XRD衍射谱分别研究了PH3浓度对nc-Si(P):H薄膜的晶化率(Xc)和晶格微观畸变(Ls)的影响,结果显示随着PH3浓度的增加,Xc和Ls.均呈现了先增加后减小的相似趋势,暗示二者之间存在紧密的关联;利用四探针法测量了nc-Si(P):H薄膜的电导率(σ),结果表明,nc-Si(P):H薄膜的σ比nc-Si:H薄膜提高了约5个数量级,且随着PH,浓度的增大而单调增大.该变化可以从Xc、Ls的角度得到合理解释.

掺镝近化学计量比铌酸锂晶体的光谱性质

高磊;王继扬;刘宏;夏海瑞;吴剑波;秦小勇

2008, 37(2): 337-340.

摘要 ( 32 )

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利用提拉法,在锂铌比为58.5/41.5的富锂熔体中生长了质量良好的掺镝近化学计量比铌酸锂(Oy:NSLN)单晶,生长晶体的尺寸为φ25mm×35 mm.测量了晶体的室温吸收谱,并根据Judd-Ofeh理论,拟合出Oy3+离子的晶体场唯象强度参数:Ω2=4.8130×10-20,Ω4 =2.6140 × 10-20, Ω6=2.2448×10-20.计算了各能级的跃迁辐射几率A1,1,振子强度P1,1, 辐射寿命r,荧光分支比β1等,并根据这些光学参量讨论了该晶体的部分性能和应用前景.

Tb4+掺杂Co0.6Zn0.4Ni0.8Fe1.2O4尖晶石红外辐射材料的合成

张英;闻荻江

2008, 37(2): 341-344.

摘要 ( 30 )

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用常规固相合成法成功地制备出TB4+掺杂Co0.6 Zn0.4 Ni0.8 Fe1.2 O4尖晶石型材料,并通过XRD、HWF-1红外辐射率测量仪测试了材料的微观结构,分析了材料的结构特征与红外辐射性能的关系,发现Tb4+的掺杂导致Tb4+以一定的配位形式进入Co0.6 Zn0.4 Ni0.8 Fe1.2 O4尖晶石体系中,并形成了有限置换型固溶体结构.数据分析可知,温度、压力及Tb4+掺杂浓度都对材料的红外辐射性能存在一定的影响,样品Tb0.50在全波段的积分辐射率为0.75,而在8-14μm波段的平均辐射率最高值可达0.92.

用有限元模拟的方法研究大面积自支撑金刚石膜沉积过程中的热应力

刘政;李成明;牛得草;唐伟忠;陈广超;宋建华;佟玉梅;吕反修

2008, 37(2): 345-349.

摘要 ( 36 )

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建立了没有过渡层和有过渡层的有限元模型,对大面积自支撑金刚石膜沉积过程中的热应力进行了研究.分别计算了在常用金属材料钼、钨、镍作衬底和用镀有钛过渡层的钼作衬底的情况下,膜/衬底间的热应力分布情况.模拟与实验的结果表明,在大面积自支撑金刚石膜沉积过程中,采用镀有钛过渡层的钼作衬底有利于热应力的释放,从而可能制备出高质量的大面积无裂纹金刚石膜.

蒙脱石的晶体化学式计算与分类

孙红娟;彭同江;刘颖

2008, 37(2): 350-355.

摘要 ( 28 )

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对四川和新疆5个矿山的膨润土进行了矿物组成和化学成分的测定,结合XRD、XRF分析确定了属性.采用11(O)为基础的计算方法对提纯后蒙脱石进行了晶体化学式计算;并根据层电荷的来源,对蒙脱石样品进行了属型划分.分析表明四川膨润土矿床样品属钙基膨润土,三台蒙脱石为切托-Otay型,盐亭蒙脱石为切托-Chambers型;新疆膨润土矿床样品属钠基膨润土,奇台蒙脱石为切托-Tatatilla型,吉木萨尔蒙脱石为怀俄明型.

MgO掺杂对PMMN四元系压电陶瓷结构与性能的影响

蒋红霞;周桃生;彭绯;尚勋忠;余祖高

2008, 37(2): 356-359.

摘要 ( 29 )

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采用固相烧结法制备添加过量MgO的铌镁-铌锰-锆钛酸铅(PMMN)四元系压电陶瓷材料,研究了不同MgO掺杂量对材料结构及压电介电性能的影响.实验结果表明,适量MgO掺杂,不仅不改变PMMN压电陶瓷的钙钛矿相结构,且能提高合成粉体的晶化程度,降低陶瓷的烧结温度,改善材料的压电介电性能.当MsO掺杂量为0.25;质量分数,1130℃烧结的样品性能参数为:d33=310 pC/N,Qm=1008,kp=0.61,tan δ=0.34;,ε33T/ε0=1494,是一种中温烧结功率型压电陶瓷材料,适用于多层压电变压器,超声马达等器件.

无序Nd:CNGG晶体的生长及激光性能研究

石自彬;方新;于永贵;于浩海;张怀金;王正平;王继扬

2008, 37(2): 360-362.

摘要 ( 46 )

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本文报道了无序晶体Nd:CNGG的生长及其激光性能.采用提拉法成功生长了绿色、透明的大尺寸Nd:CNGG晶体.在He-Ne激光器照射下,未发现散射颗粒.在半导体激光器泵浦的条件下,我们研究了其1.06μm的连续激光输出性能.在8.56 W泵浦的情况下,得到1.52 W的激光输出.

锆酸铅的反铁电相对称性研究

周国香;王爱坤;李佳;何文辰

2008, 37(2): 363-367.

摘要 ( 27 )

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在参考文献给出的锆酸铅的反铁电相投影图的基础上,从生群元的角度重新研究了反铁电体锆酸铅的反铁电相的对称性,发现锆酸铅反铁电相的对称群应是P2/m,属于单斜晶系.而以往文献给出的对称群为Pba2或Pbam,属于正交晶系.因反铁电相晶体不存在压电效应,因此对称群不可能是极性群Pba2.鉴于提出的对称群P2/m与以往文献给出的对称群Pbam均具有中心对称性,且为相邻的晶系,本文提出了介电张量测量的方法来区分二者.

凝胶燃烧法合成Ca2 SiO4:Eu2+微晶及其发光性质的研究

杨志平;田晶;李旭;杨广伟;王少丽;李盼来

2008, 37(2): 368-371.

摘要 ( 32 )

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利用凝胶燃烧法合成了可用于白光LED的Ca2 SiO4:Eu2+微晶,并研究了其发光性质.以(C2H5O)4Si作为硅源,克服了传统的燃烧法无法将硅引入的困难,合成了纯相Ca2 SiO4基质.与高温固相法相比,凝胶燃烧法制备的Ca2 SiO4:Eu2+微晶呈现峰值为501nm的绿色宽带发光,其发射光谱没有变化,可以被350～400 nm的UVLED管芯有效激发,但生成物分散性好,初始制备温度较低(500℃左右),颗粒平均尺寸小于1 μm.

KTP晶体的溶解度测定及其水热法生长

卢福华;吕智;左艳彬;张昌龙;霍汉德;覃世杰;张海霞;周卫宁;黄凌雄;胡章贵

2008, 37(2): 372-375.

摘要 ( 37 )

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在溶液填充度f=70;,温度T=400,450,500和550℃的条件下,本实验通过淬冷失重法测定了KTP晶体在K2HPO4+KH2PO4水溶液中的溶解度.结果发现:在温度T≥450℃,K2HPO4和KH2PO4的浓度分别为2 mol/1和0.1 mol/1的条件下,KIP晶体在溶液中有足够大的溶解度和溶解度温度系数.该结果符合水热法生长KTP晶体的要求.并且通过水热法在溶液填充度f=70;,温度T=470～520℃的条件下,以2mol/1 K2HPO4+0.1 mol/1KH2PO4+1;质量分数H2 O2为矿化剂,合成出尺寸为24×14×60 mm3的KTP晶体.

铟掺杂的氧化锌纳米带的制备和发光特性

卢会清;高红;张锷;张喜田

2008, 37(2): 376-379.

摘要 ( 46 )

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以混合的ZnO粉和金属In作为前驱物,通过化学气相沉积方法在Si衬底上合成了In掺杂的ZnO纳米带.利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及附带的能谱仪对它们的结构和成分进行了表征.结果表明,ZnO纳米带沿<1010>方向生长;In的掺杂浓度是21;原子分数.讨论了ZnO纳米带的形成机制和光致发光特性.

Ni(Ⅱ)5-溴水杨醛缩氨基甲磺酸席夫碱-邻菲咯林三元配合物的合成

李光照;刘峥;张淑华

2008, 37(2): 380-383.

摘要 ( 33 )

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本文采用Ni(Ⅱ)盐和氨基甲磺酸缩5-溴水杨醛席夫碱以及1,10-邻菲咯林(phen)在甲醇和水溶液中合成了三元配合物,通过元素分析、红外光谱对配合物进行了表征,并X射线衍射测定了其结构.结构解析表明,该标题配合物属三斜晶系,空间群P-1,晶胞参数为a=1.2868(3)nm,b=1.4536(3)nm,c=1.4705(3)nm;α=85.79(3)°,β=67.62(3)°,γ=77.21(3)°,V=2.4799(9)mm3,Z=2,Dc=1.580 g·cm-3,F(000)=1196,μ=2.521, 最终偏差因子(对Ⅰ>2σ(Ⅰ)的衍射点)R1=0.0604,ωR2=0.1446,对全部衍射点R1=0.1531,ωR2=0.1914,ω-1=[s2(Fo2)+(0.0884P)2],P=(Fo2+2Fc2)/3.

微螺旋炭纤维的制备、微观结构及性能

毕辉;寇开昌;王召娣;王志超;张教强

2008, 37(2): 384-387.

摘要 ( 36 )

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以乙炔为碳源,镍粉为催化剂,噻吩作为助催化剂,采用化学气相沉积法制备微螺旋炭纤维.通过扫描电子显微镜、X射线衍射、激光拉曼光谱、元素分析和热失重分析等分析手段,研究了微螺旋炭纤维的制备工艺,考察了微螺旋炭纤维的形貌、微观结构和性能.结果表明:微螺旋炭纤维具有双螺旋结构,单根纤维存在左旋和右旋两种螺旋方向以及圆形和扁形两种纤维截面,同时也可以观察到一些特殊形状的微螺旋炭纤维.微螺旋炭纤维主要由C、Ni、S、H元素组成,且其纤维表面全部由碳元素组成.微观结构整体有序度较差,存在一定量的无定形碳和晶体缺陷.微螺旋炭纤维具有较高的抗氧化性.

硫酸软骨素模板诱导片状纳米羟基磷灰石的仿生合成

肖秀峰;何丹;刘芳;朱丹琛;刘榕芳

2008, 37(2): 388-393.

摘要 ( 27 )

PDF (367KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

依据生物矿化的原理,以硫酸软骨素(ChS)为模板合成了片状纳米羟基磷灰石(HA).用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和热重-差热分析仪(TG-DTA)对纳米HA的结构、组成、形貌和热性能进行表征.结果表明ChS的浓度很大程度地影响了HA的形貌,浓度较低时(0.1～0.3;质量分数),形成短纤维状晶体;浓度较高时(≥0.5;质量分数),则形成片状晶体.电导率测试结果表明,ChS和钙离子之间存在较强相互作用.本文还讨论了HA的生长机理.

热交换器中氦气流量对生长蓝宝石温场影响的研究

李跃龙;黎建明;苏小平;杨海;那木吉拉图;李楠;杨鹏

2008, 37(2): 394-398.

摘要 ( 25 )

PDF (326KB) ( 19 )

相关文章 | 计量指标

采用热交换法生长蓝宝石晶体,通过数值模拟与实验研究了晶体生长过程中热交换器中氦气流量对温场的影响.结果表明:晶体生长过程中固液界面为近弧面;随氦气流量增大,晶体与熔体的温度下降,温度梯度增大;加热器功率缓慢上升.

(Na1/2Bi1/2)TiO3-(Na1/2Bi1/2)(Zn1/3Nb2/3)O3无铅压电陶瓷的介电特性研究

杨桂华;周昌荣;刘心宇

2008, 37(2): 399-402.

摘要 ( 15 )

PDF (254KB) ( 16 )

相关文章 | 计量指标

采用固相合成法制备了(1-x)(Na1/2Bi1/2)TiO3-x(Na1/2Bi1/2)(Zn/23Nb2/3)O3(简写为(1-x)NBT-xNBZN)无铅压电陶瓷.研究了该体系陶瓷晶体结构、弥散相变特征与介电弛豫行为.X射线衍射分析表明,所研究的组成均能够形成纯钙钛矿(ABO3)型固溶体.当x≥0.5;摩尔分数时,该体系陶瓷具有三方、四方共存的晶体结构.材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷具有两个介电反常峰Tf和Tm.修正的居里-外斯公式较好的描述了陶瓷弥散相变特征,弥散指数随x的增加而增加.x≤0.5;摩尔分数的陶瓷仅在低温介电反常峰Tf附近表现出明显的频率依赖性,随x的增加,陶瓷材料在室温和低温介电反常峰Tf之间都表现出明显的频率依赖性.根据有序-无序转变和宏畴.微畴转变理论探讨了该体系陶瓷介电弛豫特性的机理.

ZTS晶体生长及其非线性光学性质研究

常新安;代美娟;臧和贵;肖卫强;陈学安;华晓晓

2008, 37(2): 403-406.

摘要 ( 38 )

PDF (205KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

利用水溶液缓慢降温法生长了ZTS晶体,最大尺寸达28×16×14mm3;通过X射线粉末衍射实验,得到了晶体的晶胞参数和空间群;通过粉末倍频实验测定了晶体的非线性光学性质,并与KDP晶体的粉末倍频强度对比, 结果表明ZTS晶体是一种优良的、能够实现相位匹配的非线性光学晶体;用紫外.可见光谱仪测量了晶体的透过光谱,在350～1400mm波长范围内透过率超过80;.

碳纳米管电荷分布对电子发射场增强因子影响的研究

陈景东;王六定;施易军

2008, 37(2): 407-410.

摘要 ( 28 )

PDF (230KB) ( 17 )

相关文章 | 计量指标

本文通过分析碳纳米管的电荷分布规律,巧妙地将处于外电场中且端口封闭的金属性碳纳米管等效成电荷非均匀分布的球面,获得了包括端部球面电荷、管壁电荷与镜像电荷共同作用的场增强因子为β=1.14 h/R+2.62.结果表明:场增强因子是碳纳米管长径比h/R的线性函数,并与电荷分布密切相关.在此基础上,研究发现35;的管壁电荷对碳纳米管电子发射的场增强因子贡献约为9.7;,但仍远大于镜像电荷的影响.根据模型中电荷非均匀分布导致碳纳米管各处局域电场大幅度变化,解释了仅在球面的一定区域才大量发射电子且发射电流密度不均匀的实验现象.

退火温度对TiO2薄膜结构、组分和光学性能的影响

周明飞;孟凡明;孙兆奇;宋学萍

2008, 37(2): 411-416.

摘要 ( 28 )

PDF (332KB) ( 29 )

相关文章 | 计量指标

利用射频磁控溅射,在硅和石英基底上制备了厚度为150 nm的TiO2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外可见分光光度计(UV-vis)和光致发光谱(PL)等多种测试分析技术,研究退火温度对TiO2薄膜结构、组分及光学性能的影响.研究结果表明,未退火薄膜为无定型结构;随着退火温度的升高薄膜的金红石相含量逐渐增加,并沿(110)晶面择优取向.能隙也由退火前的3.03 eV逐渐增加到900℃退火后的3.18eV.对于TiO2薄膜催化活性最优的退火温度应为800℃.

ZnO/SnO2复合透明导电膜性能的研究

高哲;卢景霄;陈庆东;刘玉芬;王子健;陈永生

2008, 37(2): 417-421.

摘要 ( 28 )

PDF (262KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

采用直流磁控溅射工艺在SnO:透明导电玻璃上沉积一层ZnO膜,制备出ZnO/SnO2复合透明导电膜,作为硅薄膜太阳电池前电极.比较了具有不同ZnO厚度的复合膜氢轰击前后的光电性能,发现适当控制ZnO膜的厚度至关重要.研究了快速热退火(RTA)对薄膜的结构及光电性能的影响,发现400℃退火能够改善薄膜的光学性能.

LaNiO3缓冲层对化学溶液法制备的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3薄膜的结构与电学性能的影响

刘爱云

2008, 37(2): 422-426.

摘要 ( 38 )

PDF (280KB) ( 27 )

相关文章 | 计量指标

采用化学溶液法在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备了92;Pb(Mg1/3/Nb2/3)O3-8;PbTiO3(PMNT)薄膜,对于在衬底上引入缓冲层LaNiO3(LNO)和没有引入缓冲层LNO所制备的PMNT薄膜结构及电学性能进行了比较和研究.x射线衍射测试结果表明:直接在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上所制备的PMNT薄膜含有大量的烧绿石相,且薄膜呈现高度的(111)择优取向;而当在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上引入LNO缓冲层后,所制备的PMNT薄膜是纯钙钛矿相,且薄膜呈现(100)择优取向.通过铁电和介电性能测试表明:当在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上引入缓冲层LNO后,所制备的PMNT薄膜的剩余极化和介电常数也都得到了较大提高.

Ce掺杂TiO2纳米粉体的制备及其光催化性能研究

吴玉程;宋林云;李云;李勇;李广海;郑治祥

2008, 37(2): 427-430.

摘要 ( 30 )

PDF (240KB) ( 30 )

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以钛酸丁酯为前驱体,冰醋酸为螫合剂,以硝酸铈为掺杂剂,采用溶胶.凝胶法制备了铈掺杂TiO2纳米粉体.研究了铈掺杂对TiO2相组成和晶粒尺寸的影响及不同掺杂量对TiO2光催化活性的影响,确定了Ce的最佳掺杂量.结果表明:Ce掺杂缩小了TiO2的锐钛矿相→金红石相(A→R)的相变温区范围,抑制了TiO2的晶粒增长.热处理温度升高,二氧化钛的比表面积下降.掺杂适量的铈提高了TiO2的光催化活性,Ce掺杂为0.05;摩尔分数时Ce-TiO2的光催化活性达到最佳,甲基橙降解率可达90;左右.

ZrO2:Tb3+纳米晶的制备与发光研究

刘金霞

2008, 37(2): 431-434.

摘要 ( 24 )

PDF (203KB) ( 25 )

相关文章 | 计量指标

本文用共沉淀法制备了纳米晶ZrO2:Tb3+荧光粉,并对它的晶体结构、颗粒大小和光致发光性质进行了表征.XRD测试结果表明:以此工艺制备的纳米晶ZrO2:Tb3+含有单斜相和四方相两种微观结构,四方相所占比例随着Tb3+离子浓度的提高而提高,Tb3+离子的掺入有稳定ZrO2四方晶相的作用.纳米晶ZrO2:Tb3+粉体中Tb3+的强室温特征发射的两个主发射带为5D3→7F1和5D4→7F1的跃迁.荧光强度与Tb3+浓度的关系研究表明:5D3和5D4能级有不同的猝灭规律,由于(5D3,7F6)→(5D4,7Fo)的交叉弛豫,使得5D3→7F5跃迁的猝灭浓度较低,在我们的实验中,掺1.5;摩尔分数Tb3+时5D3→7F1跃迁发射最强,掺6;摩尔分数Tb3+时5D4→7F1跃迁发射最强.

纳米SiO2浆料中半导体硅片的电化学腐蚀研究

宋晓岚;刘宏燕;杨海平;岳汉威;邱冠周

2008, 37(2): 435-440.

摘要 ( 33 )

PDF (302KB) ( 30 )

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采用电化学直流极化和交流阻抗技术,研究了n型(111)半导体硅片在不同条件纳米SiO2浆料中的电化学腐蚀性能.结果表明,浆料的pH值、温度、磨粒固含量以及金属杂质离子等因素都不同程度地影响硅片的腐蚀行为.随pH值增加、温度提高和磨粒固含量降低,其腐蚀电流增大,交流阻抗减小,硅片腐蚀较易进行;微量金属杂质离子的存在也会加速硅片的腐蚀.

4,4'-联吡啶钴(Ⅱ)、铜(Ⅱ)配合物的合成及其晶体结构

夏金虹;刘峥;金黎霞;冯小珍

2008, 37(2): 441-445.

摘要 ( 31 )

PDF (312KB) ( 21 )

相关文章 | 计量指标

本文用溶液法合成了未见报道的4,4'-联吡啶铜、钴二元配合物,并获得到了单晶.利用元素分析、X射线单晶仪对其结构进行了表征.结果表明:两个晶体均属单斜晶系,空间群C2/c.铜配合物的晶体结构参数为:a=1.8272(3)am,b=1.1149(2)am,c=2.4667(4)am,α=90°,β=91.518(2)°,γ=90°,V=5.0231(14)nm3,Z=4,F(000)=2236,Mr=1070.69,Dc=1.416g.cm3,μ=0.449 mm-1,R1=0.0951,ωR2=0.2301.钴配合物的结构参数为:a=1.8016(6)am,b=1.1478(4)nm,c=2.4517(9)mm,α=90°,β=93.647(5)°,γ=90°,V=5.059(3)nm3,Z=4,F(000)=1940,Mr=927.91,Dc=1.218 g.cm3,μ=0.393 mm-1,R1=0.0852,ωR2=0.2118.

微纳米复合金刚石自支撑膜的制备及微观结构的研究

薛前进;黄玲;陈广超;李彬;唐伟忠;李成明;宋建华;黑立富;佟玉梅

2008, 37(2): 446-449.

摘要 ( 39 )

PDF (245KB) ( 37 )

相关文章 | 计量指标

在30 kW级直流电弧等离子喷射化学气相沉积装置下,采用Ar-H2-CH4混合气体,通过控制工艺参数,在多晶钼衬底上制备了微纳米复合多层金刚石自支撑膜.采用拉曼光谱对其进行成份分析、SEM观察膜体表面形貌,采用聚焦离子束(FIB)技术对其进行原位刻蚀,用高分辨电镜观察对其进行微观表征.结果显示,同普通微米膜相比,多层膜体是由微米晶金刚石层和纳米晶金刚石层组成,表面光滑,微米层与纳米层间具有相互嵌套式的界面,微/纳米复合多层金刚石自支撑膜中包含有纳米级金刚石晶粒、微米级金刚石晶粒和无定形碳.

气相法制备ZnO纳米线及其阵列的生长机制

彭英才;X.W.Zhao

2008, 37(2): 450-455.

摘要 ( 49 )

PDF (419KB) ( 27 )

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半导体纳米线和纳米棒及其阵列是具有强量子限制效应的一维纳米结构,它们所具有的新颖光学、电学、磁学和力学性质,使其在发光器件、场效应器件、存储器件和传感器件及其集成技术中具有潜在的应用.本文以生长机制为主线,简要介绍了气相法,即采用金属催化剂的气-液-固(VLS)法和不采用金属催化剂的气-固(VS)法,在ZnO纳米线及其阵列结构制备中的应用,评论了近3～5年内它们在这一领域研究中取得的研究进展.讨论了目前存在的问题,并预测了今后的发展趋势.

中间层对金刚石膜-硬质合金残余应力的影响

唐达培;高庆

2008, 37(2): 456-460.

摘要 ( 22 )

PDF (294KB) ( 28 )

相关文章 | 计量指标

为了给金刚石膜与硬质合金基体之间中间层的选用和设计提供有益的参考,采用三维热.力耦合有限元方法,研究了中间层对界面处热残余应力的影响.分别对有与没有中间层、以及不同的中间层材料和不同的中间层厚度(0.2～2μm)条件下界面处的热残余应力进行了模拟计算和比较.模拟结果表明,当选取热膨胀系数较小、弹性模量较低、厚度在1μm左右的中间层时,可使热残余应力的减小幅度增大,有利于金刚石膜在界面处的结合.

基于直流磁控溅射室温制备ZnO薄膜研究

赵晓锋;温殿忠;高来勖

2008, 37(2): 461-465.

摘要 ( 35 )

PDF (288KB) ( 28 )

相关文章 | 计量指标

采用直流磁控溅射法在P型<100>晶向单晶硅衬底上室温制备ZnO薄膜,对室温制备的ZnO薄膜分别在500℃、600℃、700℃进行高温退火,通过采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和场发射扫描电子显微镜(SEM)、HP4145B型半导体参数测试仪分析不同退火温度对室温生长ZnO薄膜微结构、表面形貌和,Ⅰ-Ⅴ特性影响.实验结果表明,室温生长的ZnO薄膜为非晶态,随退火温度增加,ZnO薄膜出现(002)、(100)、(101)晶面衍射峰且逐渐增强,晶粒大小相对增加,在700℃退火后,呈高度c轴择优取向,晶粒间界明显,拉曼光谱E2模增强.

膜厚对Nd掺杂钙锶铋钛铁电薄膜结构及性能的影响

范素华;张伟;王培吉;张丰庆;冯博楷;马建平

2008, 37(2): 466-470.

摘要 ( 24 )

PDF (320KB) ( 34 )

相关文章 | 计量指标

采用Sol-gel法和层层快速退火工艺在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了厚度不同Nd掺杂的钙锶铋钛(C0.4S0.6NT)铁电薄膜.研究了单层膜厚和总膜厚对于薄膜的(200)择优取向、显微结构及铁电性能的影响.发现:恰当的单层膜厚度,有助于薄膜(200)峰的择优取向和铁电性能;单层膜厚度约为60 nm,总厚度约为420 nm时,C0.4S0.6NT薄膜的,I(200)/[I(119)+I(001)]相对强度较大,a轴取向的晶粒较多,具有较好的铁电性能,剩余极化(Pr)和矫顽场(Ec)分别为13.251μC/cm2,85.248 kV/cm.

掺硼纳米晶粒多晶Si薄膜的结构特征与电学特性

彭英才;康建波;马蕾;张雷;王侠;范志东

2008, 37(2): 471-474.

摘要 ( 26 )

PDF (297KB) ( 18 )

相关文章 | 计量指标

采用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺,以SiH4作为反应气体源和B2H6作为硼(B)掺杂剂,在单晶Si或石英表面上,通过原位掺杂制备了掺B的纳米晶粒多晶Si(nc-poly-Si(B))薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱等手段,检测和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸和密度分布等结构特征.结果表明,在典型工艺条件下,获得了晶粒尺寸为大约15 nm和密度分布为大约9 × 1010cm-2的nc-poly-Si(B)薄膜.样品经退火处理后,Si晶粒尺寸变大,排列更加有序,而且电导特性明显改善.利用常规四探针法测量了样品的薄层电阻.并讨论了B掺杂浓度和退火温度对薄膜电学性质的影响.

石英纤维表面低温制备氮化硼涂层

王海丽;王树彬;张跃

2008, 37(2): 475-479.

摘要 ( 39 )

PDF (353KB) ( 24 )

相关文章 | 计量指标

以硼酸和尿素为氮化硼源,氮气气氛下,采用溶液浸涂法在石英纤维表面低温制备了氮化硼涂层.用XRD、SEM、IR、Raman和TEM等测试手段对涂层的结构、形貌进行了表征.结果表明:硼酸和尿素在氮气气氛下于850℃反应5 h,得到的BN涂层为鹅卵石状,产物中含有纳米尺寸的t-BN和无定型BN两种不同形态;纤维表面涂层质量随浸渍次数变化,浸涂一次的纤维表面涂层不连续,存在大量孔洞;浸涂三次的纤维表面光洁,涂层均匀,且无剥落或开裂现象;浸涂大于三次,纤维表面出现大量聚集颗粒,表面不光滑,但亦无剥落或开裂现象.

镧硅磷酸铝分子筛的合成与表征

秦海莉;刘云;刘全生

2008, 37(2): 480-483.

摘要 ( 27 )

PDF (200KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

选用表面活性剂四甲基氢氧化铵(TMAOH)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热法合成LaSAPO分子筛,通过XRD、IR、TEM、TG/DTA等分析手段,对其晶体结构和物化性能进行研究.结果表明,LaSAPO分子筛为立方型结构并具有良好的热稳定性和酯化催化性能.

KMgF3:Ni2+晶体的占位、局部结构、吸收光谱和顺磁g因子的统一解释

陈太红;代伟;陈元莉

2008, 37(2): 484-488.

摘要 ( 34 )

PDF (272KB) ( 26 )

相关文章 | 计量指标

利用完全对角化方法和强场耦合方案,采用半自洽场(semi-SCF)自由Ni2+的d轨道模型和Ni2+-6X-(x=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型研究,建立了含有过渡族金属离子的晶体的局域结构与吸收光谱和顺磁g因子之间的定量关系,对KMgF3:Ni2+晶体的占位、局域结构、吸收光谱和顺磁g因子作出了统一解释,预测了KMgF3:Ni2+晶体的光谱精细结构.所得理论计算结果与实验值符合得很好.

太赫兹波在光子晶体波导中的带隙特性研究

陈庆朋;梁兰菊;闫昕

2008, 37(2): 489-492.

摘要 ( 27 )

PDF (192KB) ( 32 )

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为了得到太赫兹波在二维三角晶格光子晶体中的传播特性,研究了填充比、介电常数比、晶格常数三个主要因素对二维三角晶格完全禁带的影响.利用MATLAB软件分别优化计算得到填充比、介电常数比、晶格常数最大完全禁带,以及对应结构参数之间的关系.带隙随着填充比的变化而变化,而对于相同晶格结构,介电常数比越大,完全禁带宽度越大,晶格常数不同,禁带宽度也不同.光子晶体态密度的分布验证了存在光子带隙的范围.研究结果为太赫兹波器件的开发提供了理论依据.

Belt型两面顶模具温度场和应力场有限元分析及钢带缠绕数值模拟初探

王鹏;王强;蔡冬梅;来小丽

2008, 37(2): 493-499.

摘要 ( 27 )

PDF (394KB) ( 24 )

相关文章 | 计量指标

在人造金刚石合成工艺中,两面顶模具合成腔体内的压力和温度起着至关重要的作用.根据对叶蜡石力学和热学行为的研究,基于MSC·Mare非线性有限元软件,建立了压缸温度场和应立场的有限元模型,模型中考虑了热导率等物理参数随温度的变化规律.采用FORTRAN语言开发了适用于温度和压力边界条件加载的相应程序,获得了合成状态下压缸的温度场和应力场分布情况.由温度梯度引起的热应力数值较小,对压缸所产生的影响程度较小.压缸内壁径向应力达到5GPa,接近硬质合金极限抗压强度.轴向应力最大值1GPa,出现在压缸外壁中心处.同时还建立了钢带缠绕模具其动态缠绕过程的简化模型,采用一种修正的库仑摩擦边界条件,模拟了钢带的缠绕过程,获得了钢带缠绕层间的应力、应变分布情况.

不同氧压下脉冲激光沉积LiCoO2薄膜的研究

刘德生;钟淑英;杜燕兰;胡军平;叶志清;雷敏生

2008, 37(2): 500-503.

摘要 ( 41 )

PDF (239KB) ( 26 )

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使用脉冲激光沉积(PLD)法,在不同的氧压下制备了锂离子二次电池正极材料LiCoO2的薄膜.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等分析测试方法,对沉积的薄膜进行了晶体结构和表面形貌的分析.结果显示,氧压达到正常标准时(加Pa),LiCoO:薄膜具有明显的c轴择优取向,同时薄膜的晶粒尺寸更为均匀,表面更为光滑.而氧压较低(1 Pa)时,薄膜表现为随机取向.这些结果表明,PLD方法制备LiCoO2薄膜时应该充分考虑腔体气压对等离子体的散射作用以提高薄膜表面的质量.

立方氮化硼薄膜注入Be的Hall效应研究

何斌;陈光华;郜志华;邓金祥;张文军

2008, 37(2): 504-506.

摘要 ( 41 )

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本文应用RF溅射法,在n型Si(100)衬底上制备BN薄膜.首次用离子注入工艺,将铍(Be)离子注入到BN薄膜中使之成为p-型.我们用范德堡方法对该薄膜进行了室温下的霍尔效应测量,薄膜为P型导电,电阻率为10-3Ω·cm左右,迁移率14～28 cm2/V·S,载流子浓度1019～1020cm-3,霍尔系数10-1cm-3/C左右,用此法制备的P-BN/n-BN异质结,有明显的整流特性.

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