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2011年 第40卷 第2期
刊出日期：2011-04-15

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2011, 40(2):  2. 

摘要 ( 12 )   PDF (566KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

非线性光学晶体BaAlBO3F2的生长与缺陷研究

王佳诺;岳银超;李小矛;张建秀;胡章贵;黄万霞

2011, 40(2):  291-295. 

摘要 ( 29 )   PDF (706KB) ( 31 )  

相关文章 | 计量指标

采用B2O3-LiF-NaF助熔剂体系、中部籽晶法生长出BaAlBO3F2(BABF)晶体,对该晶体的弱吸收性能进行了表征.利用同步辐射白光X射线形貌术和化学腐蚀法研究了BABF晶体的缺陷,观察到BABF晶体中的主要缺陷是生长条纹和位错,并根据形貌和结构特点对生长条纹产生的原因进行了分析讨论,提出了一些减少缺陷和提高晶体质量的措施和方法.

大尺寸Nd3+:GGG激光晶体的单胞参数计算和组分分析

高进云;张庆礼;殷绍唐;刘文鹏;罗建乔;王迪;江海河

2011, 40(2):  296-303. 

摘要 ( 31 )   PDF (553KB) ( 23 )  

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采用提拉法生长了直径为136mm的Nd3+:GGG单晶,通过X射线衍射和X射线荧光对晶体的结构、成分沿生长方向和径向的变化进行了测试分析.结果表明单胞晶格参数沿晶体的生长方向和径向均逐步变大,平均变化率分别为3.1×10-6(A)/ mm、1.3×10-5(A)/mm;沿着晶体的生长方向,Nd和Gd组分按指数函数规律逐步增加,而Ga组分则按高斯函数逐渐减小.沿晶体径向从内到外,Nd、Gd组分按线性规律逐渐增大,其变化率分别为0.0014 at;/ mm、0.00924 at;/ mm,Ga组分则按线性规律减小,变化率为-0.0117 at;/ mm.这些变化主要是由于Nd3+的分凝效应、Ga挥发所导致.

AgGa1-xInxSe2晶体热处理研究

许建华;赵北君;朱世富;陈宝军;何知宇;万书权

2011, 40(2):  304-308. 

摘要 ( 28 )   PDF (425KB) ( 25 )  

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结合差示扫描量热曲线(DSC)和相图确定出热处理的温度范围.分别在真空和AgGa1-xInxSe2(x=0.2,0.6,0.8)多晶粉末包埋下,对ASGa0.4In0.6Se2晶体进行了热处理实验,分析了热处理对晶体性能的影响.结果表明:用x=0.6和0.8的多晶粉末包埋,在680℃下保温120 h后再淬火处理的晶片,其红外透过率在550～5500 cm-1波数范围内整体提高到65;以上,光学质量显著提高;EDX和XRD分析表明,采用AgGa0.2In0.8Se2多晶粉末包埋,能够补充晶片中的In缺失,成分更接近AgGa0.4In0.6Se2化学计量比,同时晶片结晶质量也得到明显改善.

太赫兹声子极化激元在LiNbO3微结构中的衍射和干涉动态过程的时间分辨成像

杨程亮;吴强;禹宣伊;张心正;孔勇发;许京军

2011, 40(2):  309-313. 

摘要 ( 29 )   PDF (827KB) ( 37 )  

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利用飞秒激光脉冲,在50μm厚的铌酸锂晶体薄片中产生了太赫兹声子极化激元波.使用飞秒加工技术在铌酸锂晶体薄片上刻制了针对太赫兹声子极化激元波的衍射和干涉微结构.利用已经构建的偏振门探测成像系统实时动态地记录了太赫兹声子极化激元波的时间和空间传播过程.对不同频率的声子极化激元波在不同尺寸狭缝的动态衍射和干涉的过程进行了时间分辨的二维成像探测和分析,直观地展示了其衍射和干涉的时空特性.

不同温度下碲铟汞晶体结构的XRD研究

孙叶;孙晓燕;介万奇;王涛;罗林;傅莉

2011, 40(2):  314-317. 

摘要 ( 31 )   PDF (221KB) ( 20 )  

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通过X射线粉末衍射方法对大气环境下25～100℃条件下的碲铟隶晶体结构进行了研究.借助Rietveld方法,利用GSAS软件对碲铟汞晶体结构进行精修,并计算了其Hg空位浓度.结果表明,室温下碲铟汞晶体中由于Hg元素较易挥发而引入的Hg空位约占1.88;,品格常数约为0.63163 nm;随着温度的升高,Hg的占位率逐渐降低,Hg空位的浓度有所提高;MIT的品格常数呈现出先减小后增大的趋势.

坩埚下降法生长弛豫铁电晶体PIMNT的单晶性表征

梁哲;陈红兵;方奇术;王西安;李振荣;徐卓

2011, 40(2):  318-322. 

摘要 ( 24 )   PDF (530KB) ( 34 )  

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采用固相合成法制备PIMNT多晶料,通过垂直坩埚下降法生长出大尺寸PIMNT晶体;从晶体原坯不同部位切取系列晶片,应用X射线衍射旋转定向测试法,获得这些晶片的常规扫描图和蝴蝶图,从而对PIMNT晶体的单晶性做出分析表征.X射线粉末衍射分析表明PIMNT晶体为钙钛矿结构,系列晶片的常规扫描图显示整个晶体轴向自下至上均呈[111]结晶学方向,其蝴蝶图所示晶体的取向分散度为1.2°～1.5°,这些结果证实了所生长PIMNT晶体的单晶性.

大尺寸KDP晶体切削开裂效应数值模拟分析研究

张宁;张强勇;王圣来;孙云

2011, 40(2):  323-328. 

摘要 ( 39 )   PDF (623KB) ( 27 )  

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大尺寸KDP(KH2PO4)晶体在切割过程中容易出现开裂现象,为了研究大尺寸KDP晶体切割过程中开裂机制并提出合理切割方案,本文对大尺寸KDP晶体切削效应进行了研究.大尺寸KDP晶体切削过程中刀片与晶体之间的接触应力和切割引起的热应力是晶体切削过程中主要致裂因素,因此本文采用有限元计算方法对KDP晶体切削过程进行热力耦合数值仿真模拟.结果表明切割过程中KDP晶体与刀片之间的压力应小于4.1 MPa,切口处温差应控制在4.2℃之内,同时本文还得到了切削过程可控参数(车床推进力和刀片的线速度)的安全取值范围,该范围的提出对KDP晶体的切割技术具有十分重要的意义.

铜单晶的定向方法研究

唐世红;赵北君;朱世富;肖怀安;姚超;何知宇;陈宝军

2011, 40(2):  329-333. 

摘要 ( 42 )   PDF (384KB) ( 24 )  

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采用改进的垂直布里奇曼法生长出外观完整、表面光滑、尺寸为φ15 mm×35 mm的Cu单晶体,报道了一种铜单晶定向的新方法.将生长出的铜晶锭在浓度为40;的硝酸溶液中浸蚀10 min左右,晶锭表面出现取向一致的反光面,用激光正反射法对其表面的反光面进行初步定向,再参照X射线衍射回摆谱对晶面进行修正,得到了铜晶体的(111)、(200)和(220)晶面,进而得到任意所需的晶面.该方法对于制作铜单品器件具有重要参考价值.

弛豫铁电晶体PZNT(001)晶面的腐蚀行为

金敏;徐家跃;申慧;陆宝亮

2011, 40(2):  334-337. 

摘要 ( 23 )   PDF (514KB) ( 20 )  

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采用化学腐蚀方法研究了坩埚下降法生长的PZNT93/ 7晶体(001)晶面的腐蚀行为.在PZNT晶体表面观察到反平行180°原生态铁电畴,在抛光样品表面观察到位错蚀坑、包裹物、机械加工划痕等缺陷形貌,并对腐蚀机理进行了探讨.化学腐蚀还揭示了微观畴的动力学变化,显示畴结构对环境变化十分敏感.

辉光功率对n型a-Si:H薄膜结构及性能的影响

殷官超;夏冬林;马晓;冯晋阳;赵修建

2011, 40(2):  338-342. 

摘要 ( 38 )   PDF (404KB) ( 29 )  

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采用射频等离子增强化学气相沉积(RF-PECVD)方法,以氢稀释的硅烷(SiH4)为反应气体,磷烷(PH3)为掺杂气体,制备了n型氢化非品硅(a-Si:H)薄膜.研究了辉光放电功率对薄膜微结构和光电性能的影响,采用XRD和拉曼散射光谱对薄膜的微结构进行了表征,薄膜的折射率通过NKD-7000 W光学薄膜系统拟合,薄膜暗电导率利用高阻仪测试.结果表明:在辉光功率30～150 W范国内,所沉积的磷掺杂的硅薄膜为非晶态;非晶态薄膜结构中程有序度随辉光功率的增大先增人后减小,在功牢为100 W时非晶硅薄膜中程有序程度最高;薄膜的折射率随着辉光功率的增大先增加后减小,在功率为70 W达到最大值3.7;薄膜暗电导率在100 W最大,其最人值为9.32×10-3S/ cm.

钨酸铅闪烁晶体垂直梯度凝固法生长及光学性能研究

向卫东;张瑜斐;申慧;徐家跃;江国健;邵明国

2011, 40(2):  343-346. 

摘要 ( 24 )   PDF (374KB) ( 30 )  

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本文报道了垂直梯度凝固法(VGF)生长PWO晶体的研究结果.通过优化工艺参数,成功获得直径25mm、长度140mm的PWO晶体.通过测试PWO晶体的XRD、透过光谱、荧光光谱等,研究了所得晶体的光学性能.结果表明:VGF法生长PWO晶体在350～420 nm处的光学透过率明显提高,荧光发光主峰位于435 nm,是快发光峰,但慢发光比例有所增加.

温度梯度法BaY2F8晶体生长中的小面研究

张守超;阮永丰;王帅;王友发;吴周礼

2011, 40(2):  347-351. 

摘要 ( 30 )   PDF (399KB) ( 26 )  

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采用温度梯度法生长了BaY2F8晶体,通过X射线定向仪确定晶体自发沿[001]方向生长.通过对不同截面的显微观察和分析,研究认为生长方向与竖直方向不平行是诱发(100)、(130)、(130)等小面生长的重要因素.由于温度的波动和径向温度梯度的存在,会造成晶体生长过程中的组分过冷,引发晶面上出现胞状凸起,影响了晶体的生长质量.

快速制备单晶Si片绒面的研究

吴文娟;张松;韩培育;覃榆森;季静佳;顾晓峰;李果华

2011, 40(2):  352-358. 

摘要 ( 45 )   PDF (807KB) ( 51 )  

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太阳电池单晶Si片表面制绒已是一项成熟的工艺,但普遍制绒时间较长.为提高制绒效率,本课题研究了较短时间内NaOH/ 异丙醇(IPA)体系制绒时的温度、时间、溶液组分对绒面的影响,以及制绒前去损伤的优劣.最终实现了,在含2.5;NaOH(质量百分比,下同)和10;IPA的溶液中,80℃恒温处理15 min即可制备出比较均匀的绒面.溶液中加入3;Na2SiO3,效果更佳,反射率最低可达9.5;.并发现去损伤后制绒效果并不理想,同时还研究了表面活性剂1,4-环己二醇(CHX)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)代替异丙醇制绒.研究发现,异内醇仍然是性价比较好的添加剂.

硅片加工表面层损伤检测技术的试验研究

张银霞;李大磊;郜伟;康仁科

2011, 40(2):  359-364. 

摘要 ( 31 )   PDF (765KB) ( 32 )  

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单晶硅片超精密加工表面层损伤较小,检测评价比较困难.为了确定合适的检测技术,对多种硬脆材料表面层质量检测技术进行了系统的试验研究.结果表明,硅片加工表面宏/ 微观形貌可采用各种显微镜及3D表面轮廓仪等进行检测,表面损伤分布可采用择优腐蚀法和分步蚀刻法检测;粗加工和半精加工硅片的损伤深度宜采用角度抛光法检测,而精加工硅片的损伤深度较小,宜采用截面Raman光谱分析和恒定腐蚀速率法检测;损伤层的微裂纹、位错、非晶及多晶相变等微观结构可采用分步蚀刻法、平视和剖视TEM分析法及显微Raman光谱仪检测;表面层宏观残余应力分布可用显微Raman光谱仪检测,其微观应变可采用高分辨X射线衍射仪的双品摇摆曲线的半高宽值来衡量.综合以上检测技术可以对硅片加工表面层损伤进行系统的评价.

单晶TiO2纳米线束阵列的水热合成及场发射性能研究

葛增娴;刘俊;魏爱香;赵旺

2011, 40(2):  365-369. 

摘要 ( 24 )   PDF (584KB) ( 32 )  

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采用水热合成技术,以钛酸丁酯、盐酸和去离子水作为前驱物,在透明导电玻璃(FTO)衬底上合成了垂直于衬底牛长的二氧化钛(TiO2)纳米线束阵列.纳米线束呈四方柱状结构,宽度100～200nm,长度约3μm.HRTEM表明每根纳米线束实际上是由20～40根直径约为4～6 nm的细小纳米线聚集在一起而形成的.系统研究了盐酸浓度对纳米线生长的影响,分析了盐酸在晶体生长中的作用.研究了TiO2纳米线束阵列的场致电子发射特性,其场发射开启电场为5.7 V/ μm(对应电流密度10μA/ cm2),阈值电场为9.5 V/ μm,同时表现出较好的场发射稳定性.低的合成温度和好的场发射性能表明TiO2纳米线束阵列在场发射冷阴极器件上具有良好的应用前景.

退火时间对铝诱导非晶硅薄膜晶化过程的影响

焦栋茂;王新征;李洪涛;郭烈萍;蒋百灵

2011, 40(2):  370-373. 

摘要 ( 22 )   PDF (1169KB) ( 38 )  

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基于铝诱导非晶硅薄膜固相晶化方法,利用直流磁控溅射离子镀技术制备了Al/ Si…Al/ Si/ glass周期性结构的薄膜.采用真空退火炉对Al/ Si多层薄膜进行了500℃退火实验,通过透射电子显微镜(TEM)分析了不同退火时间下Al/ Si多层薄膜截面形貌的变化规律,并结合扩散过程探讨了退火时间对铝诱导非晶硅薄膜晶化过程的影响机理.研究结果表明:在铝诱导非晶硅薄膜固相晶化过程中,在退火过程的初期,晶态硅薄膜的生长主要来源于因Al的存在而形成的硅初始品核数量增加的贡献.随退火时间的延长,晶态硅薄膜的生长主要是依靠临界浓度线已推进区域中未参与形核的硅原子扩散至初始品核位置并进行外延生长来实现的.经500℃退火1 h后,Al/ Si薄膜的截面形貌巾出现了沿Si(111)晶面生长的栾品组织.

Nd3+掺杂Lu2O3透明陶瓷的制备和光学性能

周鼎;施鹰;徐家跃

2011, 40(2):  374-378. 

摘要 ( 19 )   PDF (421KB) ( 22 )  

相关文章 | 计量指标

通过化学途径合成了Nd3+掺杂的氧化镥纳米晶粉体,研究了工艺条件对粉体性能及透明陶瓷光学性能的影响,通过优化工艺参数,获得了品粒均匀、尺寸在30 nm的高质量的Nd:Lu2O3纳米晶粉体.采用复合溶液法合成的粉体,经等静压成型、流动H2气氛及1880℃/ 8 h烧结后制备出光学透明性好的Nd:Lu2O3透明陶瓷,其在1080nm波长处的实测折射率为1.908,直线透过率超过75;,发射截面(σem)达到6.5×10-20cm2.

卷对卷技术制备大面积柔性CIGS薄膜太阳电池吸收层

赵彦民;李微;闫礼;乔在祥;刘兴江

2011, 40(2):  379-382. 

摘要 ( 33 )   PDF (336KB) ( 30 )  

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以轻质柔性聚酰亚胺(PI)材料为衬底,采用低温共蒸发"一步法"工艺制备四元化合物Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜.本文采用卷对卷(roll-to-roll)技术,在衬底幅宽300 mm的方向上实现了良好的成膜均匀性.利用XRD和XRF分别分析了所制备薄膜的晶相、组分和厚度,SEM分析了薄膜的表面形貌,讨论了不同衬底温度下制备的CIGS薄膜的性能.

石英谐振器在强磁场中的磁-敏特性

李辉;陈向东;杜广涛

2011, 40(2):  383-387. 

摘要 ( 24 )   PDF (627KB) ( 24 )  

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研究了石英晶体谐振器在强磁场影响下频率变化的原因.结果表明石英晶体谐振器的磁性支架在受到磁场的影响下产生相应的应力,该应力沿石英晶片的边缘作用于石英晶体引起谐振器频率的变化.该实验结果对如何减小磁场对石英晶体谐振器的影响有一定的参考价值.

光照对BiFe0.95Mn0.05O3薄膜铁电和输运性质的影响

彭增伟;刘保亭;魏大勇;马继奎;王宽冒;李曼;赵光

2011, 40(2):  388-391. 

摘要 ( 27 )   PDF (238KB) ( 19 )  

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采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/ Ti/ SiO2/ Si(001)基片上制备了BiFe0.95Mn0.05O3(BFMO)薄膜,并构架了Pt/ SrRuO3/ BFMO/ Pt型电容器.X射线衍射(XRD)分析发现在650℃快速退火可以得到良好结晶质量的多晶薄膜.紫光入射到薄膜表面,电滞回线发生变化,这是由于光照在薄膜内部产生的光生载流子影响了退极化场的分布.研究表明,在紫光照射下,薄膜的漏电流密度变大,电导由5.1×10-7 S增大到6.63×10-7S.通过对暗电流密度的拟合发现,BFMO薄膜为欧姆导电机制.

Sr3NbGa3Si2O14和Sr3TaGa3Si2O14压电晶体的声表面波特性研究

杨虹;黄文奇;卢贵武;于肇贤

2011, 40(2):  392-395. 

摘要 ( 25 )   PDF (530KB) ( 42 )  

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本文编程计算了Sr3NbGa3Si2O14(SNGS)和Sr3TaGa3Si2P14(STGS)压电晶体的X,Y和Z切型的声表面波速度、机电耦合系数及能流角,与现有实验结果符合的很好.计算结果指出SNGS的(90°,90°,167.5°)、(0°,90°,0°)和(0°,0°,90°),STGS的(90°,90°,170°)和(0°,90°,0°)切型具有机电耦合系数大、能流角为零等优点,制作声表面器件可以优先考虑这些切型.

水热反应条件对氢氧化镁晶体微观内应变的影响

陈建铭;张兆震;宋云华

2011, 40(2):  396-399. 

摘要 ( 24 )   PDF (424KB) ( 21 )  

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用氯化镁和氢氧化钠反应合成氢氧化镁前驱体,通过水热反应制备出氢氧化镁阻燃剂粉体,采用X射线衍射进行表征,分析水热条件对氢氧化镁晶体(101)面微观内应变和晶体生长方向的影响.结果表明:在实验温度范围内,碱浓度和水热时间对氢氧化镁晶体在(101)面微观内应变的影响规律比较明显.碱浓度和水热温度是影响晶体生长方向的主要因素.

基于负折射率材料一维光子晶体可调节的频率和方向滤波器

王嘉宇;王永顺;管荷兰;方云团

2011, 40(2):  400-404. 

摘要 ( 23 )   PDF (533KB) ( 25 )  

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为实现可调节的频率和方向滤波器,设计基于负折射率材料含空气层缺陷的一维光子晶体.用特征矩阵的方法研究电磁波在此种结构中的透射系数.研究发现在零平均折射率带隙内存在缺陷模,在正入射条件下缺陷模位置通过改变空气层厚度来调节.对在零平均折射率带隙内某个频率的电磁波,有某个特定方向让其透射,该方向也可以通过改变空气层厚度来调节.研究结果为设计可调节的频率和方向滤波器提供了理论依据.

Cd1-xZnxS纳米梳状结构的合成与光学特性研究

张效敏;叶鸽

2011, 40(2):  405-409. 

摘要 ( 29 )   PDF (374KB) ( 19 )  

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采用简单的化学气相沉积法制备了Cd1-xZnxS纳米梳状结构,并利用XRD、SEM、TEM、SAED等方法分析表征样品.实验结果表明,气-固生长机制和极性面的自催化过程在纳米梳的合成中起主要作用.通过改变沉积位置和气流量,可以实现对纳米梳形貌的控制.荧光光谱测试显示,合成的纳米梳状结构在480 nm处有一个强烈的发光中心,在515 nm处有一个弱的发光中心.

静电场对V型火焰法中碳纳米管定向生长的影响

郭永红;许秉浩;孙保民;贾斌;丁兆勇

2011, 40(2):  410-414. 

摘要 ( 22 )   PDF (754KB) ( 30 )  

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针对V型火焰实验系统的特点,考察了在种不同的静电场引入方式,以及在5V、30V和150V三种偏置电压下碳纳米管的定向生长情况.对实验结果进行了SEM、TEM表征,验证了静电场对碳纳米管定向生长的诱导作用,同时发现在一定范围内,随着偏置电压的增人,碳纳米管的准直性生长越明显.

衬底温度对In2S3薄膜结构及其性能的影响

张啸;王华;许积文;杨玲;任明放

2011, 40(2):  415-418. 

摘要 ( 23 )   PDF (410KB) ( 25 )  

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采用超声喷雾热解法,在玻璃基底上一步合成了In2S3薄膜.研究了衬底温度对In2S3薄膜的结构、表面形貌、电学和光学性能影响.结果表明:所制备的In2S3薄膜均具有沿(220)面择优取向生长特性且无其他杂相,衬底温度对薄膜的均匀性、致密度、结晶程度均有明显影响,并因此影响薄膜的光电性能.薄膜的导电件随着衬底温度的升高迅速增强,但足在衬底温度为350℃时有所降低.衬底温度为300℃所制备的薄膜在可见光区透光率最高达到90;以上,禁带宽度达到2.43 eV.

石英晶体碱(KOH)腐蚀像及其与酸(HF)腐蚀像对比研究

连晨光;赵珊茸;徐畅;孟杰

2011, 40(2):  419-423. 

摘要 ( 24 )   PDF (365KB) ( 31 )  

相关文章 | 计量指标

本文用KOH溶液对石英晶体进行腐蚀实验.对石英晶体不同结晶学方向的5个品面(切面)的腐蚀像进行观察,建立了石英碱腐蚀形貌的立体模型,并与酸(HF)溶液所腐蚀的同样5个面的腐蚀像进行对比.研究发现碱腐蚀与酸腐蚀在柱面{1010}和菱面{1011}、{0111}上有很人不同,在柱切面{1120}、{2110}上有相同之处.但它们都反映各品面及晶体的对称特点.该研究对揭示矿物晶体在不同酸碱地质环境下腐蚀的特点具有指导意义.

Fe掺杂CoSb3化合物的热电性能及电子结构研究

朱云广;沈鸿烈;陈海力;鲁林峰;管浩

2011, 40(2):  424-429. 

摘要 ( 27 )   PDF (492KB) ( 22 )  

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采用机械合金化结合冷等静压的方法制备了Co4-xFexSb12化合物,探讨了Fe掺杂对化合物热电性能的影响;利用基于密度泛函理论赝势平面波的方法对Fe掺杂前后的CoSb3的电子结构进行了计算.结果表明:在Co4-xFexSb12化合物中Fe的固溶极限x在0.3～0.5之间;CoSb3的费米而位于导带和价带之间,其电阻率随温度的升高而降低,为非简并半导体;Fe掺杂后费米面进入价带,使其成为P型简并半导体,电阻率较掺杂前大大降低并随温度的升高而增加;本实验条件下,Co37Fe0.3Sb12化合物的功率因子在600 K时出现1406.31μW/ m·K2的最高值,是未掺杂试样的功率因子最高值的7.4倍.

射频反应磁控溅射制备ZnO薄膜的微结构及其光学性能

夏齐萍;汪小小;吕建国;宋学萍;孙兆奇

2011, 40(2):  430-434. 

摘要 ( 21 )   PDF (372KB) ( 23 )  

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采用射频反应磁控溅射技术在石英和Si衬底上制备了高度c轴择优取向的ZnO薄膜,样品的氧氩流量比分别为10:40,20:40,30:40,40:40.利用X射线衍射仪、表面轮廓仪、原子力显微镜和紫外-可见分光光度计研究了样品的微结构与光学特性.研究表明:氧氩流量比为30:40的样品结晶质量最好.所制备的ZnO薄膜的可见光平均透射率均大于87;.随着氧氩流量比的增大,薄膜的透射率呈非单调变化,氧氩流量比为30:40的样品在可见光范围的平均透射率可达93;.光学带隙随着氧氩流量比的增大,先增大后减小.与块材ZnO的带隙(3.37 eV)相比,ZnO薄膜的带隙均变窄.

混料方法对注凝成型超细氧化锆陶瓷的影响

许海仙;丘泰;杨建;郭坚

2011, 40(2):  435-440. 

摘要 ( 28 )   PDF (467KB) ( 25 )  

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对比了搅拌、滚磨、行星球磨三种混料方法的分散效果,研究了行星球磨工艺对注凝成型超细氧化锆陶瓷(D50=0.19 μm)浆料流变性以及对生坯和陶瓷性能的影响,分析了"过磨"浆料粘度增加的原因.结果表明:行星球磨制备的浆料粘度更低,在200 r/ min球磨4 h,同相量为50 vol;的浆料起始粘度仪为0.289 Pa·s;颗粒变细是"过磨"浆料粘度增加的主要原因,可通过加入少量分散剂来降低浆料的粘度;适当延长球磨时间,生坯及陶瓷性能均有所提高,球磨12 h制备的陶瓷平均强度达960 MPa,韧性高达17.3 MPa·m1/2.

L-半胱氨酸辅助CuGaS2微球的溶剂热合成与表征

李振荣;钟家松;陈兆平;蔡倩;梁晓娟;向卫东

2011, 40(2):  441-444. 

摘要 ( 24 )   PDF (392KB) ( 22 )  

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以二水氯化铜(CuCl2H2O)和三氯化镓(GaCl3)为先驱体,生物分子L-半胱氨酸(C3H<,7>NO2S)为硫源和模板剂,通过溶剂热法合成了CuGaS2微球.所得样晶用XRD,FESEM,EDS,XPS,TEM,HRTEM和SAED进行表征.结果表明,在190℃反应24 h可得到结品良好、形貌规整的四方晶系CuGaS2微球,直径为2～4 μm.经计算,其品胞参数为α=0.5355 nm和c=1.0478 nm.根据实验结果,提出了 CuGaS2微球可能的生长机理.

织构化K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷的性能研究

刘虎;李月明;沈宗洋;王竹梅;李润润

2011, 40(2):  445-449. 

摘要 ( 23 )   PDF (546KB) ( 22 )  

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以分析纯Na2CO3、Bi2O3和Nb2O5为原料,以NaCl为熔盐,采用二次熔盐法和拓扑化学反应法合成各向异性片状NaNbO3粉体.以该片状NaNbO3粉体为模板品粒,以固相法合成的NaNbO3和KNbO3粉体为基料,采用流延工艺制备出较高取向度的织构化K0.5Na0.5NbO3(KNN)无铅压电陶瓷,系统研究了模板含量、烧结温度和保温时间等工艺参数对织构化KNN陶瓷显微结构和压电性能的影响规律.研究结果表明:随着模板含量的增加,陶瓷的取向度逐渐增加,当模板含量为15 wt;时,陶瓷的取向度可达0.69,当模板含量为10 wt;,1100 ℃下保温5 h烧结,可以获得具有一定织构度(f=0.58)的KNN陶瓷,并表现出优异的压电性能,d33=128 pC/ N.

Mg掺杂浓度对MgxZn1-xO薄膜结构和光学性能的影响

赵婷婷;张海明;高波;朱彦君

2011, 40(2):  450-454. 

摘要 ( 16 )   PDF (439KB) ( 21 )  

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通过超声喷雾热解工艺在P型<100>Si衬底上制备了不同Mg掺杂浓度的纳米MgxZN1-xO薄膜.通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)谱的测试对不同Mg掺杂浓度下薄膜的表面形貌、成分、品体结构和光学性能进行了研究.SEM测试结果表明,低Mg掺杂浓度时,MgxZn1-xO表面平整致密,但随Mg浓度的增加,薄膜表而平整度降低.XRD测试结果表明在低浓度下MgxZn1-xO薄膜足ZnO的纤锌矿结构,而没有出现MgO的分相,ZnO的衍射峰峰强随Mg浓度的增加逐渐减弱.不同Mg掺杂浓度下的光致发光谱图均出现了近带边紫外发射峰和可见光发射峰,其中近带边紫外发射峰随掺杂浓度的增大出现了明显的蓝移.

Pr掺杂12CaO·7Al2O3陶瓷材料的发光特性

毛玉琴;蒲永平;韦继锋

2011, 40(2):  455-458. 

摘要 ( 33 )   PDF (414KB) ( 20 )  

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采用传统高温固相反应法制备了12CaO·7Al2O3:Pr3+(C12A7:Pr3+)陶瓷,采用X射线粉末衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、激发光谱和发射光谱对样品的物相结构及发光性能进行了分析和表征.结果表明:C12A7:pr3+陶瓷样品的衍射峰与C12A7的JCPDS卡片的衍射峰数据一致,属于立方晶系.激发光谱分布在440～490 nm的波长范围内,主激发峰位于488nm处;发射光谱为多发射峰,最大发射峰位于615 nm处,是典型的Pr3+的4f4f和4f-5d激发产生能级跃迁导致的.随着Pr3+掺杂量的增加,发光强度先增强后减弱,当掺杂浓度为0.2 mol;时,在615nm处发射峰强度达到最大.

Fe/Mo/Al2O3催化剂热解火焰法合成小直径少壁碳纳米管:催化剂焙烧与还原温度的影响

孙保民;贾斌;郭永红;丁兆勇

2011, 40(2):  459-464. 

摘要 ( 22 )   PDF (848KB) ( 31 )  

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采用Fe/ Mo/ Al2O3载体载入式催化剂,以CO为碳源,通过氧炔焰形成热解火焰合成了小直径少肇碳纳米管.分别对不同的催化剂焙烧温度,催化剂预先还原温度进行了对比分析.研究发现900℃的焙烧温度可以有效减小催化剂颗粒尺寸,优化颗粒尺寸的统一性以及在载体表面分散的均匀性;400 ℃的还原温度可以在防止被还原成的铁单质颗粒聚合长大,失去合成小直径少壁碳纳米管所必须的小尺寸的基础上,有效还原颗粒氧化物使其尺寸进一步减小并分散更加均匀.

非水解溶胶-凝胶法低温制备铁稳定钛酸铝粉体

江伟辉;胡紫;刘健敏;朱庆霞;冯果

2011, 40(2):  465-469. 

摘要 ( 28 )   PDF (306KB) ( 19 )  

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本文以无水二氯化铝和四氯化钛为前驱体,以无水乙醇为氧供体,以铁粉、三氯化铁和乙醇铁为稳定剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备铁稳定钛酸铝粉体.运用XRD、FT-IR和热膨胀仪等测试手段研究和探讨了铁稳定剂对低温合成钛酸铝的效果、稳定作用及其机理.结果表明:引入铁粉既不能提高钛酸铝低温合成效果也不能改善其热稳定性;三氯化铁能促进钛酸铝的低温合成,但其稳定钛酸铝的效果也不明显;乙醇铁虽不利于低温合成钛酸铝,但却能够大大提高钛酸铝的抗热分解能力.乙醇铁能与前驱体混合液中形成的铝、钛醇盐形成异质缩聚键合,致使铁能进入钛酸铝晶格形成同溶体,从而提高其热稳定性能.

PbTiO3-CoFe2O4复合薄膜的溶液法制备及其微观结构研究

刘敬松;许有超;李涛;于技强

2011, 40(2):  470-473. 

摘要 ( 22 )   PDF (557KB) ( 33 )  

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以乙二醇甲醚为溶剂,采用溶液法成功制备了致密的、铁电相和铁磁相共存的0-3型磁电复合薄膜.采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、X射线能潜分析(EDAX)、压电响应力显微镜(PFM)分析了退火时间对两相结构、晶粒大小、薄膜形貌、电畴及磁畴的影响.结果表明,退火20 min 对于 PbTiO3相晶粒的生长已经足够,随着退火时间的延长,CoFe2O4相的品粒逐渐长大,薄膜的均方根粗糙度有所提高;同时因为磁件相品粒的长大复合薄膜电畴的取向发生了极大地变化.复合薄膜中同时存在的电畴和磁畴证明了其同时具有的铁电性和磁性.

材料色散对渐变结构一维光子晶体带隙的影响

武继江

2011, 40(2):  474-479. 

摘要 ( 20 )   PDF (362KB) ( 22 )  

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运用传输矩阵方法及对色散材料采用洛伦兹振子模型,研究了由色散材料构成的介质层厚度为渐变结构的一维光子晶体的带隙特性,并与不考虑材料色散时的光子带隙进行了比较.计算结果表明,考虑色散后的光子带隙既可能变窄也可能增宽,即可能发生红移也可能发生蓝移.光了带隙的改变与色散材料的色散强度和谐振频率及色散前后两介质材料折射率相关.此外,介质材料折射率的变化形式对光子带隙也存在一定的影响.这些为相关光子器件的设计提供了参考.

对TiB2合成反应体系的优势区相图叠加分析

马爱琼;蒋明学;高云琴;杜习乾

2011, 40(2):  480-485. 

摘要 ( 27 )   PDF (420KB) ( 22 )  

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通过对碳热还原法合成TiB2反应体系的热力学分析,绘制了Ti-C-O系统、B-C-O系统的优势区相图.并在此基础上,通过对Ti-C-O系统、B-C-O系统的优势区相图叠加,得到了TiO2-B2-O3-C系统的优势区相图叠加图.优势区相图叠加分析表明,在碳热还原法合成TiB2粉末的过程中,降低反应体系中CO分压,有利于TiB2合成反应的进行.在以上分析的基础上,确定了碳热还原法合成TiB2粉末的合成工艺,并合成了纯度较高、晶形发育完整的TiB2粉末.

乙醇/ 水混合溶剂热法制备BaHfO3:Ce超微粒子

苑晓宇;马伟民;闻雷;杨化仁

2011, 40(2):  486-491. 

摘要 ( 27 )   PDF (605KB) ( 20 )  

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以Ba(NO3)2和HfOCl2·8H2O为原料,KOH为矿化剂,乙醇/ 水作溶剂,Ce(NO3),作为激活剂,在150～220 ℃和16～36 h的条件下,制备了掺杂Ce3+的BaHfO3超微粒子.用XRD,SEM等手段表征了粒子合成过程的物相变化及形貌特征;用荧光光度计分析了样品的激发光谱和发射光谱.结果表明,在n(Ba):n(Hf)=1:1,水热合成温度200℃,保温时间24 h,pH=13.5的条件下制备的BaHfO3:Ce粒子分散性好,形貌近球形,粒径约52nm.当掺杂Ce3+浓度为0.3 mol;时BaHfO3发光效果最佳.

Pr掺杂BiFeO3粉体的水热制备方法研究

刘红日;余画;孙玉霞;熊襄玉;赵清峰;黄玲玲

2011, 40(2):  492-495. 

摘要 ( 18 )   PDF (452KB) ( 24 )  

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本文采用Bi(NO3)3·5H2O和Fe(NO3)3·9H2O和Pr(NO3)3.6·H2O为原料,用水热方法制备了不同比例的Pr掺杂的BiFeO3微晶.XRD研究表明在Pr的掺杂比例达到10;时仍然能够获得纯钙钛矿结构的BiFeO3,不同比例Pr掺杂的样品均呈斜方钙钛矿相.扫描电镜研究结果表明BiFeO3粉体的尺度和彤貌通过Pr掺杂得到了调控.磁性测量结果表明:通过Pr掺杂,BiFeO3微粉的磁化曲线饱和性增强,剩余磁化强度增加.红外光谱研究表明BiFeO3具有钙钛矿结构,Pr掺杂导致了品格畸变.

超声研磨SiC单晶材料去除率与表面特征研究

肖强

2011, 40(2):  496-499. 

摘要 ( 38 )   PDF (533KB) ( 23 )  

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为了提高SiC单晶片的加工效率,降低表面粗糙度,通过实验对比研究了普通研磨与超声波辅助研磨两种研磨工艺.实验表明,超声波辅助研磨SiC单晶片材料去除率是普通研磨的两倍,表面粗糙度值也有显著降低.本文同时分析了材料去除率提高与表而粗糙度值降低的原因.

微乳液法制备几种纳米软磁铁氧体粉体及磁性能研究

张凌云;管航敏;黎汉生;朱德春;高大明

2011, 40(2):  500-504. 

摘要 ( 22 )   PDF (413KB) ( 22 )  

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采用水/Triton X-100/ 环己烷/正己醇微乳体系制备了尖晶石型NiFe2O4、Ni0.5Zn0.5Fe2O4、MnFe2O4、Mn0.5Zn0.5Fe2O4纳米粉体,利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、Zeta电位仪、振动样品磁强计(VSM)等对纳米粉体的结构和磁性能进行表征.研究结果表明:微乳液法制备的纳米软磁铁氧体晶粒结构完整、粒径细小且分布均匀(粒径范围在30～80 nm),合适的煅烧温度为500 ℃;在室温下埘制备的几种软磁铁氧体进行磁性能测定发现,与其他制备方法相比,采用微乳液法制备的纳米软磁铁氧体的比饱和磁化强度较高,比剩余磁化强度、矫顽力较低,软磁性性能较佳.

TiO2掺杂ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3系低压压敏陶瓷的微结构和电性能研究

巨锦华;王华;许积文;任明放;杨玲;袁昌来

2011, 40(2):  505-509. 

摘要 ( 39 )   PDF (447KB) ( 20 )  

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采用固相反应法制备了TiO2掺杂的ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3系低压压敏陶瓷.采用X射线衍射、扫描电镜、压敏电阻直流参数仪、阻抗分析仪等研究了掺杂量对陶瓷的微结构、压敏性能和阻抗等影响.结果表明:掺杂1.0mol;TiO2时综合电性能最好,压敏电压梯度为21.6 V/ mm,漏电流密度为0.02 μA/ mm2,非线性系数为33;掺杂最大于1.0 mol;时,压敏电压梯度降低的同时也使非线性系数降低,漏电流密度增大;Cole-Cole形式的复阻抗谱图表明掺杂1.0 mol;TiO2的晶界电阻最大,晶界电阻对ZnO-Bi2O3-Co2O3-MnCO3-TiO2系低压压敏陶瓷电阻的贡献最为明显.

白云石酸浸液氨化制备纳米氢氧化镁的实验研究

李歌;马鸿文;姜晓谦;姚文贵;苏双青

2011, 40(2):  510-516. 

摘要 ( 26 )   PDF (520KB) ( 28 )  

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以白云石为原料,采用盐酸直接酸浸,室温下氨化制备了纳米氢氧化镁.通过扫描电镜(SEM)和X射线多晶衍射仪(XRD)考察了pH值和陈化时间对氧氧化镁产品产率和晶体生长及形貌的影响.结果表明,室温沉淀过程中,pH值为12时氢氧化镁产品产率最高.并且从化学平衡的角度分析了pH值在氧氧化镁晶体结晶过程的作用机理.随着陈化时间的延长,所得样品由纳米片层状生长连接层积在一起形成纳米棒状.

In掺杂ZnO光学性质的第一性原理研究

冯现徉;王培吉;张昌文;逯瑶;蒋雷;张国莲

2011, 40(2):  517-521. 

摘要 ( 78 )   PDF (373KB) ( 25 )  

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采用线性缀加平面波的方法,对In元素掺杂ZnO电子结构和光学性质进行研究.计算结果表明:掺In后价带上部分折叠态增加,禁带宽度变窄.不同量In掺杂ZnO与未掺杂时相比,折射率、反射率及消光系数均有明显变化,介电函数虚部向高能量方向移动,而折射率、反射率、吸收系数、消光系数均向低能量方向移动.从理论上指出了光学性质和电子结构之间的联系.

利用EBSD研究C3S的结构及其纳米结构表征计算

田键;危涛;徐海军

2011, 40(2):  522-527. 

摘要 ( 29 )   PDF (661KB) ( 31 )  

相关文章 | 计量指标

通过X射线粉晶衍射测试及计算得出了C3S的精确晶胞参数和原子坐标,建立了C3S的三维晶体结构模型及准确的C3S晶体的EBSD晶体学数据库文件.经过EBSD测试分析检验证明,该数据库文件可以很好地标定C3S晶体的EBSP图像,并进行其初步的EBSD相测定,测试结果与X射线粉晶衍射得出的结果一致,均为α0=0.7078nm,b0=0.7078 nm,c0=2.4940 nm;α=β=90°,γ=120°,V=1.08205 nm3.根据C3S的三维晶体结构模型,假设C3S纳米微粒具有最小尺度,理论上确定了其最佳纳米尺度,粒径在110 nm左右,厚度值约为387.60 nm.

催化剂膜厚对碳纳米管薄膜生长的影响

王小冬;王六定;席彩萍;李昭宁;赵景辉

2011, 40(2):  528-531. 

摘要 ( 46 )   PDF (359KB) ( 26 )  

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采用射频等离子体增强化学气相沉积技术,以Ni为催化剂,在Si基底上沉积出定向性良好的碳纳米管.用扫描电镜表征了催化剂颗粒大小和相应的碳纳米管形貌.深入研究了催化剂膜厚对碳纳米管牛长的影响.结果表明:不同度的催化剂薄膜经刻蚀形成的颗粒密度、尺寸、分布等对碳纳米管的合成质量起主要作用.催化剂厚度≤5 nm时,形成的颗粒密度较小而且分布不均,制备的碳纳米管产量低、定向性差.催化剂厚度≥15 nm时,形成的颗粒较大,粘连在一起,生长时大部分被非晶碳包覆,几乎没有碳纳米管的生长.催化剂厚度为10 nm时,形成的颗粒密度大、分布较均,制备的碳纳米管纯度高、定向性好.

基于磁控溅射离子镀技术的不同晶态纯Cr薄膜微观组织结构研究

李洪涛;蒋百灵;杨波;曹政

2011, 40(2):  532-536. 

摘要 ( 76 )   PDF (683KB) ( 36 )  

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基于磁控溅射离了镀技术,制备了不同晶态结构的纯Cr薄膜,分析了电场环境对纯Cr薄膜品态结构影响的客观规律;结合溅射原理和薄膜生长原理揭示了电场环境对纯Cr薄膜生长过程影响的内在机理;探讨了磁控溅射离子镀技术在工程材料的纳米化、非晶化进程中应有的功能,旨在为纳米材料的研发及其制备技术的创新提供参考依据.

多晶硅铸锭诱导吸杂技术

李毕武;黄强;刘振淮;黄振飞;陈雪;张志强

2011, 40(2):  537-540. 

摘要 ( 33 )   PDF (235KB) ( 28 )  

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由于铸造多晶硅生长工艺特点,硅晶体自发成核以(111)晶向为主,同时Fe杂质的分布在铸锭的头部和尾部高、中间低;硅片少子寿命呈现头部和尾部低、中间高的分布趋势.大量杂质分布使得晶锭底部和顶部的材料难以通过后续吸杂和钝化工艺来改善少子寿命.本文通过特殊的铸锭诱导吸杂技术,诱导产生较强的(220)晶向,有效的减低铸锭,头部和尾部Fe的含馈(其中头部和尾部分别降低了16.6;和22.0;),硅片头部和尾部分别提高了41.9;和11.9;.

大尺寸ZnGeP2晶体生长与中红外光参量振荡

夏士兴;雷作涛;王猛;杨春晖;李纲;姚宝权

2011, 40(2):  541-541. 

摘要 ( 29 )   PDF (58KB) ( 33 )  

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采用垂直布里奇曼方法生长了ZnGeP2单晶体,晶体毛坯尺寸达φ30 mm×120mm.晶体在2.05μm吸收系数0.05cm-1,3～8 μm吸收系数0.01cm-1,光损伤阈值2.0±0.3 J/ cm2.利用2.05μm Tm,Ho:CdVO4激光器为泵浦源,脉冲重复频率10 kHz.当泵浦功率16.3 W时,3～5μm光参最振荡输出8.7 W,光-光转换效率为53;,斜率效率为64;.