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2011年 第40卷 第3期
刊出日期：2011-06-15

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2011, 40(3):  1. 

摘要 ( 12 )   PDF (259KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

垂直Bridgman法生长Cd1-XMnxTe晶体的缺陷研究

施凌云;张继军;王林军;黄健;唐可;彭兰

2011, 40(3):  543-547. 

摘要 ( 25 )   PDF (830KB) ( 46 )  

相关文章 | 计量指标

本文采用垂直布里奇曼(Bridgman)法生长了尺寸为Φ30 mm×130mm的Cd1-xMnxTe晶体,利用Nakagawa腐蚀液显示了晶体的位错、Te夹杂相和孪晶缺陷,并采用傅立叶变换红外光谱仪研究了晶体的红外透过率与晶体缺陷之间的关系.结果表明:生长态Cd1-xMnxTe晶体的位错密度为104～105 cm-2,Te夹杂相密度为103～104cm-2,晶体中的孪晶主要为共格孪晶,孪晶面为[111]面,且平行于晶体生长方向.在入射光波数4000～500 cm-1范围,晶体的红外透过率为36.7;～55.3;,红外透过率越大,表明晶体的位错和Te夹杂相密度越低,晶体对该波长范围的红外光表现为晶格吸收和自由载流子吸收.

K2CaB8O26H24晶体的生长及其性质的研究

罗将;潘世烈;韩健

2011, 40(3):  548-551. 

摘要 ( 28 )   PDF (358KB) ( 28 )  

相关文章 | 计量指标

采用室温溶液法生长K2CaB8O26H24晶体,并得到尺寸为11mm×6 mm×5 mm的单晶.该晶体属于正交晶系,P212121空间群,晶胞参数为a＝1.15520(2)nm,b＝1.24751(3)nm,c＝1.65768(4)nm.红外光谱测量证实晶体结构中含有BO33-和BO54-基团.透过光谱表明K2CaB8O26H24晶体紫外吸收边在200nm左右.K2CaBsO26H24晶体粉末倍频效应(SHG)测试表明该化合物具有倍频效应,信号强度约为KH2PO4晶体的0.3倍.

熔体分层对BaBiBO4晶体生长的影响

韩树娟;王继扬;李静;郭永解;王永政;赵兰玲

2011, 40(3):  552-555. 

摘要 ( 22 )   PDF (234KB) ( 32 )  

相关文章 | 计量指标

研究在用助熔剂法生长BaBiBO4晶体的过程中,熔体分层对晶体生长的影响.以Li2Mo3O10作为助熔剂,采用自发成核和顶部籽晶两种方法来生长晶体.对于这两种方法得到的晶体,用X射线粉末衍射及拉曼光谱进行了表征,结果显示,在晶体生长过程中,由于熔体分层,导致通过自发成核和顶部籽晶分别得到BaMoO4多晶和LiBaB9O15单晶两种不同的物相.

微重力条件下Marangoni数对分离结晶过程的影响

彭岚;张伟;李友荣;孟海泳

2011, 40(3):  556-562. 

摘要 ( 36 )   PDF (873KB) ( 30 )  

相关文章 | 计量指标

为了了解微重力条件下新型分离结晶生长过程中熔体热毛细对流的基本特征,利用有限差分法进行了三维数值模拟.当熔体顶部分别为自由表面及固壁边界条件时,得到了新型分离结晶Bridgrnan生长过程中熔体热毛细对流的速度分布和温度分布.结果表明:熔体顶部为自由表面时,当Marangoni数较小时,在上自由表面和下部狭缝处自由表面的表面张力的驱动下,熔体内部产生了逆时针和顺时针两个流动方向相反的流胞,此时熔体内的流动状态为稳态;随着Marangoni数进一步的增大,流胞的流动逐渐增强并逐步向熔体内部扩展,熔体内部温度分布非线性增强,上自由表面和下部狭缝处自由表面处速度增大;当Marangoni数超过某一临界值后,流动转化为非稳态流动.当熔体顶部为固壁时,与熔体顶部为自由表面时相比,临界Marangoni数增大.流动失稳的物理机制是流速的变化和阻力的变化之间存在滞后.

提拉法制备铜单晶研究

娄有信;王继扬;张怀金;李强

2011, 40(3):  563-566. 

摘要 ( 50 )   PDF (461KB) ( 50 )  

相关文章 | 计量指标

采用提拉法生长出大尺寸(111)铜单晶,晶体尺寸为ф(12～19)mm×85 mm.通过XRD、金相显微分析讨论了铜单晶的晶体结构与生长缺陷,并采用双臂电桥测定(111)铜单晶的电阻率.结果表明:晶体具有(111)取向、强度高,表明晶体取向良好;蚀坑呈典型三角锥形,位错密度在105～106 cm-2之间;在室温下,(111)铜单晶电阻率为1.289×10-8Ω·m.

ZnO纳米线/纳米棒混合阵列的制备及其光致发光性能研究

栗粟;章晓中

2011, 40(3):  567-571. 

摘要 ( 36 )   PDF (449KB) ( 24 )  

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使用无催化剂热蒸发法,在ZnO/Si薄膜衬底上制备了ZnO纳米线/纳米棒混合阵列.其中,纳米线的直径为10～20nm,纳米棒的直径为60～160 nn,二者混合在一起垂直生长于衬底表面.从衬底的上游到下游位置,混合,阵列中纳米线的含量逐渐下降,纳米棒逐渐增多.室温光致发光测试发现尺寸较小的纳米线阵列的紫外光发光强度比大尺寸纳米棒阵列高约5倍.持续激发光照射下,纳米线阵列的发光强度逐渐上升,停止光照后又逐渐下降到初始值,这可以用纳米线表面O2分子的解吸附和吸附过程来理解.

近化学计量比钽酸锂晶体-生长技术和成分测试方法

孙德辉;刘宏;颜涛;王继扬

2011, 40(3):  572-578. 

摘要 ( 44 )   PDF (686KB) ( 59 )  

相关文章 | 计量指标

近化学计量比钽酸锂晶体的各种优越的物理性质已经吸引了众多研究者们的兴趣.常规提拉法生长的钽酸锂是一种非化学计量比的晶体,晶体中存在大量的本征缺陷,限制了其在高性能器件的应用.研究者们都在努力寻找一种能生长大尺寸高质量晶体的方法,并利用晶体的各种性质制造相应的功能器件.本文综述主要介绍了同成分钽酸锂晶体的缺陷结构和未掺杂和掺镁近化学计量比钽酸锂晶体的生长技术及成分测试方法.

稀土Gd3+掺杂TiO2纳米带的制备及其光催化性能研究

朱林;曹立新;苏革;柳伟;刘辉;宋亮

2011, 40(3):  579-583. 

摘要 ( 22 )   PDF (622KB) ( 27 )  

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以水热法制备出的钛酸盐纳米带为原料,利用二次水热反应制备了Gd3+掺杂TiO2纳米带.采用XRD、TEM和N2吸附-脱吸等手段对样品的晶型、微观形貌及比表面积进行了表征,讨论了Gd3+掺杂浓度、二次水热温度对材料结构及性能的影响.研究结果表明,Gd3+的掺杂没有影响原有样品的晶型,样品保持了锐钛矿相,但二次水热温度过高会破坏纳米带的形状,掺杂提高了样品的光催化活性,最佳掺杂量为5.O;.以掺杂量为5.0;、二次水热温度为180°C制备出的样品为光催化剂降解甲基橙,在光照180min后,甲基橙的降解率可达68;.

化学气相沉积法制备ZnSe微球

王丹;李焕勇;介万奇

2011, 40(3):  584-588. 

摘要 ( 22 )   PDF (842KB) ( 39 )  

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采用化学气相沉积方法,以MiSe2为前驱体,制备出尺寸均匀、分散度好的ZnSe微球.通过XRD、EDS和FESEM对产物的结构、成分和形貌进行了测试与表征.结果表明:所得ZnSe微球为立方闪锌矿结构,直径在800～1000 nm之间,具有近于理想的化学计量比.变温光致发光谱研究表明,ZnSe微球在550～640 nm处存在与Zn空位及杂质能级相关的发光峰.

ZnO薄层对体异质结有机太阳能电池性能的影响

杨少鹏;李占峰;赵艳新;刘博雅;刘贤豪;纪雪梅

2011, 40(3):  589-593. 

摘要 ( 19 )   PDF (501KB) ( 27 )  

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本文主要研究了ZnO薄层的插入对P3HT:PCBM为活性层的有机太阳能电池性能的影响,由于ZnO的功函数接近PCBM有利于电子的传输和ZnO低的HOMO起到阻挡空穴的作用,从而平衡电子和空穴的传输;在活性层和Al电极之间插入3 nm的ZnO薄层作为空穴阻挡层和电子选择层,使得电池转化效率由2.65;提高到3.45;.研究表明,由于ZnO薄层有利于改善活性层内部光场强度分布,从而使活性层的吸收进一步增强,进而达到了提高效率的目的.

离子液体辅助溶胶-凝胶法制备ZnO:Al透明导电薄膜及其光电性能研究

赵金博;吴莉莉;邹科;于伟燕;李高增

2011, 40(3):  594-598. 

摘要 ( 28 )   PDF (493KB) ( 26 )  

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采用溶胶-凝胶法,以离子液体为辅助溶剂,在玻璃衬底上制备了ZnO:Al(ZAO)薄膜.通过X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和霍尔效应等测试手段,分析了不同Al掺杂浓度ZAO薄膜的微观结构、光学和电学性能.结果表明,所制备的薄膜为非(002)取向的多晶膜.随着Al离子掺杂浓度的提高,薄膜的(002)晶面取向增强,晶粒逐渐由片状向球形转变,电阻率先降低后升高.进一步研究发现,在还原气氛NH3下退火可显著降低薄膜的电阻率,Al掺杂浓度为1 mol;时,薄膜电阻率达到4.7×10-2Ω·cm,可见光透过率平均在80;以上.

数值模拟p/i界面对微晶硅薄膜太阳电池性能的影响

苗丽燕;杨仕娥;李艳阳;陈永生;谷锦华;卢景霄

2011, 40(3):  599-603. 

摘要 ( 29 )   PDF (317KB) ( 23 )  

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采用美国宾州大学开发的AMPS(Analysis of Microelectronic and Photonic Structures)软件模拟了p/i界面缺陷态密度(Npt/i)和非晶孵化层厚度(d)对pin型氢化微晶硅(μc-Si:H)薄膜太阳电池性能的影响.结果表明:随着Npt/i的增大,电池的开路电压Voc和填充因子FF单调减小,短路电流Jsc基本不变;随着d的增大,Jsc和FF单调减小,Voc反而增大;Npt/i和d值的增大均会导致电池光电转换效率η下降.通过对电池内部的电场及能带的分析,对上述模拟结果进行了解释.

CdTe(110)表面原子与电子结构的第一性原理研究

王亚彬;黄育红;查钢强;介万奇

2011, 40(3):  604-609. 

摘要 ( 25 )   PDF (549KB) ( 24 )  

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采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了CdTe(110)表面的原子和电子性质.结果表明,CdTe(110)理想表面在禁带中出现两个明显的表面态,弛豫后表层Cd原子和Te原子p态电子发生转移,Cd原子趋向于sp2平面杂化构型,Te原子趋向p3杂化的锥形构型.经过表面弛豫大大降低了表面能,增大了表面功函数,表面占据态和表面空态分别被推进价带顶之下和导带底之上,导致弛豫表面没有明显的表面态.

电铸超薄金刚石刀具的研制及应用

方莉俐;张洋;刘士国

2011, 40(3):  610-615. 

摘要 ( 23 )   PDF (917KB) ( 47 )  

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分析了超薄金刚石刀具的研究现状,用电铸工艺制备出金刚石-镍复合膜,探讨了阴极电流密度、搅拌速度和搅拌桨位置、阴极悬挂倾角、镀液温度等电镀工艺参数对金刚石-镍复合膜品质的影响规律;探讨了复合膜的后续加工工艺,指出电火花加工可以有效除去复合膜的毛边和毛刺,是一种行之有效的后续加工方法;研制出了超薄金刚石-镍复合膜切割片,并对其切割性能进行了初步试用研究.

EDTA和KCl双掺杂下KDP溶液的稳定性研究

吴伟军;李明伟;程曼;曹亚超;石航

2011, 40(3):  616-623. 

摘要 ( 29 )   PDF (599KB) ( 18 )  

相关文章 | 计量指标

研究了EDTA与KCl不同掺杂浓度和不同过饱和比下KDP溶液的成核过程,测定了不同条件下KDP过饱和溶液的诱导期;根据经典成核理论计算了成核热、动力学参数,并分析了溶液稳定性随掺杂浓度的变化情况.利用化学腐蚀法对KDP晶体(100)面进行了腐蚀,得到了清晰的位错蚀坑,并使用光学显微镜观察了(100)面位错蚀坑的分布特点.结果表明,当过饱和度为4;、掺杂浓度为0.01 mol;EDTA和1 m01;KCl时,不仅KDP过饱和溶液的稳定性比较高,而且位错蚀坑的分布比较均匀、密度小,适合高质量的KDP晶体生长.

一维固-液型随机失谐声子晶体中波的传播

陈阿丽;汪越胜

2011, 40(3):  624-629. 

摘要 ( 24 )   PDF (1021KB) ( 32 )  

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本文研究了声波在一维固-液型随机失谐声子晶体中的传播,引进局部化因子的概念研究了结构的带隙特性和局部化特征.给出了局部化因子的计算表达式并用传递矩阵法进行了计算,考查了平面波以任意角度入射的情形.结果表明:失谐度对高频区的频带结构有较大的影响,固-液型声子晶体与固-固型声子晶体的频带结构有很大差别.

络合溶胶-凝胶法制备不同形貌的莫来石微晶

杨强;黄剑锋;杨婷;曹丽云;吴建鹏

2011, 40(3):  630-634. 

摘要 ( 23 )   PDF (530KB) ( 26 )  

相关文章 | 计量指标

采用溶胶-凝胶法,以Al(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯(TEOS)为主要原料,分别以草酸、柠檬酸和乙二胺四乙酸钠为络合剂,合成了具有不同微观形貌的莫来石粉体.并运用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、红外傅里叶变换分析仪(FFIR)、EDS能谱及扫描电子显微镜(SEM)等对制备的莫来石粉体的物相、形貌和元素组成进行了表征.结果表明:莫来石的开始合成温度在1046℃左右,而实际后处理温度要达到1300℃才能得到结晶良好且为单一物相的莫来石粉体.通过添加不同络合剂,经过煅烧,均得到了物相单一,形貌分别为棒状、棒簇状和花纹状莫来石微晶.

退火温度对Ce:YAlO3单晶体的影响研究

王晓丹;马春兰;臧涛成;赵广军;徐军

2011, 40(3):  635-638. 

摘要 ( 36 )   PDF (340KB) ( 28 )  

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将生长完成的Ce:YAlO2单晶体在1680℃的高温氢气气氛下退火,晶体颜色、吸收光谱和荧光光谱相对于未退火的样品均发生了变化.本文对此现象进行了分析.研究结果表明,1680℃高温氢气退火后,Ce:YAP晶体中同时包含YAP相和YAG相.

MnO2掺杂对Sr1.95Ca0.05NaNb5O15无铅压电陶瓷微观结构及电学性能的影响

范修军;王越

2011, 40(3):  639-644. 

摘要 ( 18 )   PDF (563KB) ( 27 )  

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采用固相反应法制备了MnO2掺杂Sr.95Ca0.05.osNaNbsO15+y wt;MnO2(SCNNM)无铅压电陶瓷.研究了MnO2掺杂对SCNNM陶瓷显微结构及电学性能的影响.结果表明:当y≤0.7时,SCNNM陶瓷为单一的四方钨青铜结构,当y≥1.0时有第二相生成;少量MnO2掺杂能有效降低烧结温度,促进晶粒长大,显著提高SCNNM陶瓷的介电、压电性能,降低矫顽场和居里温度,当y＞0.7时,陶瓷烧结恶化,性能降低.当y＝0.5时,SCNNM陶瓷具有较好的介电、压电和铁电性能:介电系数εr＝2123,介电损耗tanδ＝0.038,平面伸缩振动机电耦合系数Kp＝13.4;,厚度伸缩振动机电耦合系数K1＝36.5;,矫顽场E.＝12.68 kV/cm,剩余极化强度Pr＝4.76 μC/cm2,压电系数d33＝190 pC/N,机械品质引因数Qm＝1455,居里温度Tc＝260℃.

氧化锌纳米棒的制备及其光电性能的研究

郑泳;张永爱;吴朝兴;文亮;谢剑星;郭太良

2011, 40(3):  645-650. 

摘要 ( 26 )   PDF (661KB) ( 41 )  

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以硝酸锌Zn(NO3)2·6H2O和六次甲基四胺(HMT)为原料,通过水热法制备出氧化锌纳米棒,研究了反应时间和冷却时间对产物形貌和尺寸的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发光谱(PL)、紫外-可见光谱、红外光谱(FT-IR)表征产物的结构和性能.结果表明,反应时间为6 h和急速冷却至室温条件下合成样品为六方纤锌矿氧化锌纳米棒,平均直径为300 nm;样品具有良好的结晶质量和发光性能,样品在200～400nm有较强的紫外吸收性能;FT-IR图谱表明产物在430 cm-1左右出现了Zn-O特征吸收峰,并有所红移;样品的开启场强为2.2 V/μm,场增强因子为2550,当场强为4.75 V/μm时,电流密度可以达到0.7 mA/cm2,是一种性能优良的冷阴极电子发射源.

可见光响应型Fe掺杂SiO2/TiO2光催化材料的制备及降解水中腐殖酸的研究

王韵芳;樊彩梅;孙彦平

2011, 40(3):  651-656. 

摘要 ( 28 )   PDF (471KB) ( 25 )  

相关文章 | 计量指标

采用溶胶凝胶法制备了可见光响应型Fe掺杂SiO2/TiO2光催化材料,并采用TG-DTA、XRD、UV-vis、TEM及XPS等手段对其进行了表征.以水中腐殖酸的降解为探针反应,考察了可见光照射下Fe-SiO2/TiO2的光催化活性.XRD结果表明,Fe离子掺杂可抑制催化剂晶粒尺寸,600℃焙烧后的Fe-SiO2/TiO2为锐钛矿相结构.Ur-vis吸收光谱分析可看出Fe离子掺杂提高了催化剂对可见光的吸收能力,并使催化剂的吸收带边产生了红移.XPS光谱表明,催化剂表面存在着Fe2+和Fe3+.实验结果表明,Fe-SiO2/TiO2在可见光下对腐殖酸的光催化降解率优于SiO2/TiO2和TiO2.Fe-SiO2/TiO2具有较高光催化活性的主要原因为:Fe离子掺杂不仅使SiO2/TiO2催化剂的粒径减小和对可见光的吸收增强,而且在催化剂表面产生了有利于光生e--h+对分离的Fe3+/Fe2+氧化还原循环电对.

La3Ta0.5Ga5.5-xAlxO14高温压电晶体材料的声表面波特性研究

邱贝贝;卢贵武;黄文奇;孔垂岗;周雪飞;杨云

2011, 40(3):  657-661. 

摘要 ( 21 )   PDF (268KB) ( 26 )  

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本文计算了La3Ta0.5Ga5.5-xAlxO14(x＝0,0.3,O.5)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.计算结果表明了La3Ta0.5Ga5.5-xAlxO14(LTGAx)具有声表面波速度低、机电耦合系数大、存在能流角为零的切型等优点,同时总结出y切型为声表面波特性比较好的切型,为LTGAx(x＝0,O.3,0.5)晶体的声表面波应用提供了理论依据.

掺杂铁系元素对TiO2电子结构和光催化性能的影响

殷春浩;朱姗姗;张永伟;李富强;赵强;刘海顺

2011, 40(3):  662-667. 

摘要 ( 23 )   PDF (587KB) ( 35 )  

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采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了纯锐钛矿相TiO2掺杂铁系原子(Fe、Co、Ni)的电子结构和光学性质.计算结果表明,掺杂能级的形成主要是掺杂离子3d轨道的贡献,在吸收光谱的红移中起关键作用.随着掺杂原子序数的增加,TiO2的导带、价带及杂质能级向低能量方向移动,且移动的幅度逐渐减小.掺杂后TiO2的带隙宽度减小,吸收光谱移至可见光区域,与实验结果相吻合,合理的解释了Fe、Co、M金属掺杂对锐钛矿相TiO2光催化性能影响的机理.

ZnNb2O6粉体的水热合成研究

庄永勇;蒲永平;刘丹;石轩

2011, 40(3):  668-671. 

摘要 ( 17 )   PDF (442KB) ( 28 )  

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以Zn(NO3)2溶液和氧化铌凝胶为原料,分别选取HCI、NaOH等为矿化剂调节pH值,采用水热法制备了ZnNb2O6微波介质陶瓷粉体,利用XRD、SEM等方法表征了所得粉体的相组成、颗粒尺寸大小等.实验结果表明:以Zn(NO3)2溶液和Nb2O5·nHt2O为前驱物按照2:1的化学计量比在碱性条件下200℃反应168 h后,可制得平均晶粒尺寸为29.6 nm的ZnNb2O6粉体.将合成的粉体在400℃热处理,制得颗粒尺寸均匀,分散性良好的ZnNb2O6粉体.将水热合成的ZnNb2O6粉体制成陶瓷,其室温介电常数达到27.9.

片状ZnO薄膜的制备及其在DSSC中的光电性能研究

张林森;李素珍;王力臻;董会超;齐翔

2011, 40(3):  672-676. 

摘要 ( 38 )   PDF (432KB) ( 26 )  

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采用均匀沉淀法在导电玻璃基体上制备ZnO前驱体薄膜,然后热分解前驱体制备出ZnO薄膜用作染料敏化太阳能电池(DSSC)的光阳极.使用XRD和SEM对ZnO薄膜的结构和形貌进行表征.讨论了n(尿素)/n(Zn2+)、Zn2+浓度、均匀沉淀反应温度、薄膜焙烧温度等工艺因素对ZnO在DSSC中的光电性能影响.结果表明,均匀沉淀法制备ZnO薄膜为六方纤锌矿结构,ZnO薄膜以片状在基体上生长.优化的ZnO薄膜组装的DSSC在100mW/cm2下的短路电流为5.39 mA/cm2,开路电压为O.516 V.

柠檬酸凝胶燃烧法合成YAG:Ce,RE荧光粉及其光谱性能研究

张乐;韩朋德;陈雁;王丽熙;张其土

2011, 40(3):  677-683. 

摘要 ( 30 )   PDF (694KB) ( 37 )  

相关文章 | 计量指标

以柠檬酸为螯合剂和燃料,采用溶胶凝胶燃烧合成法制备了一系列组成的YAG:Ce,RE(RE＝Lu,Gd,La)荧光粉.通过XRD、FTIR、SEM、荧光光谱研究了不同煅烧温度、不同共掺杂元素和浓度对荧光粉晶体结构、颗粒形貌及发光性能的影响.结果表明:在煅烧温度900℃时即可制得结晶较好的荧光粉,随煅烧温度的升高,样品的平均颗粒尺寸由50 nm左右逐渐增大到200 nm,发光强度逐渐增强.随离子的半径从La3+到Gd3+再到Lu3+逐渐减小,引起基质相变的取代上限逐渐增大,在仅有50mo1;的La3+掺杂下,样品的主晶相已经变成LaAlO3;Gd3+掺量达到90mo1;～99 mo1;时,样品主晶相仍为立方的YAG相;而Lu3+可以完全取代Y3+而仍然保持立方YAG的石榴石结构不变.当Gd3+取代Y3+时,YAG:Ce3+的发射光谱红移,未出现GdAlO3前最大红移为21 nim,完全取代后最大红移达33 nn,而Lu3+全部取代Y3+时发生24 nim的蓝移.运用晶体场理论和位形坐标模型对此进行了解释.

Eu3+掺杂的片状LiAl5O8的合成及发光性能

谢礼梅;杨定明;魏乐;胡亚敏;吉红新

2011, 40(3):  684-688. 

摘要 ( 40 )   PDF (489KB) ( 29 )  

相关文章 | 计量指标

采用溶胶凝胶法制备了LiAl5O8:Eu3+红色发光材料.用XRD、SEM、FL分析表征了样品的结构、形貌及发光性能.研究了助熔剂H3BO3对其发光性能的影响.结果表明:样品为具有立方晶系结构的LiAl5O8晶型,呈片状结构;在波长247 nm的紫外光激发下,样品发红光,发射主峰为613 nm,对应于Eu3+的5D0→7F2跃迁.其发光强度随着H3BO3加入量的增加先增强,后减弱,当加入H3BO3量为1.0 mol;时,发光强度最大.

水热改性纳米荧光粉Eu0.12Y1.78Ca0.10O3-δ及其光致发光性能

司伟

2011, 40(3):  689-693. 

摘要 ( 22 )   PDF (482KB) ( 20 )  

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分别以乙醇-水、乙二醇-水、乙二胺-水作为介质,对纳米荧光粉Eu0.12Y178Ca0.10O3-δ进行水热改性.利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、荧光光谱对其形貌和光致发光(PL)性能进行研究.结果表明,采用三种介质水热改性后,可明显改善纳米荧光粉Eu0.12Y178Ca0.10O3-δ的分散性,得到球形纳米晶,颗粒大小均在30 nm左右.水热改性后,Eu0.12Y1.78Ca0.10O3-δ纳米荧光粉的光致发光性能均高于未改性样品,其中,以乙二醇-水为介质水热改性后,光致发光性能得到显著增强.

水热合成纳米NiFe2O4的光催化性能

赵晓华;娄向东;李新莉

2011, 40(3):  694-699. 

摘要 ( 32 )   PDF (540KB) ( 33 )  

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利用水热法在160℃下反应8 h后合成纳米NiFe2O4粉体.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等对样品进行表征,测试了样品对B-GFF黑、K-GL翠蓝、B-RN蓝等活性染料的光催化性能,研究了光源、初始染料浓度、光照时间及催化剂的回收等对染料降解率的影响.结果表明,制备的NiFe2O4粉体为圆形晶粒,平均粒径在15 am左右.无光照条件下,NiFeO4对三种活性染料有一定的催化降解.氙灯照射6 h后,NiFe2O4对B-GFF黑、B-RN蓝及K-GL翠蓝分别可达到93;、85;及58;以上的降解.紫外灯照射效果最好,紫外光照2 h后,该催化剂对B-GFF黑及B-RN蓝基本可达到100;的降解,对K-GL翠蓝也可达到75;的降解.回收后的NiFe2O4催化剂对B-GFF黑溶液仍具有75;的降解率.

铟掺杂ZnGa2O4纳米线中的结构缺陷分析

张伟光;荣宪伟

2011, 40(3):  700-703. 

摘要 ( 31 )   PDF (383KB) ( 23 )  

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用热蒸发的方法合成了铟掺杂的ZnGa2O4纳米线.利用透射电镜和X射线能谱对样品的结构和成分进行了研究.在"之"字形和竹节形两种形貌的纳米线中分别发现了孪晶和面位错两种缺陷."之"字形生长的纳米折线是孪晶,沿<111>方向生长,孪晶角为140°.竹节形的纳米线沿<011>方向生长,竹节处存在两种面位错,面位错与生长方向分别成54°和90°角.缺陷的存在对纳米线的性质将产生重要影响.

络离子浓度对掺铝氧化锌(ZAO)纳米粉体粒径的影响

颜东亮;陈林;宋杰光

2011, 40(3):  704-709. 

摘要 ( 19 )   PDF (663KB) ( 29 )  

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采用络盐法制备了掺铝氧化锌(ZAO)纳米粉体.通过新复合络盐晶体-(NH4)1.95(Zn0.95Al0.05)(SO4)2·6H2O的合成证实了反应初始溶液中形成了络离子.通过改变(NH4)2SO4的加入量研究了络离子浓度对ZAO粒径的影响.通过XRD、SEM和激光粒度仪对ZAO粉体进行了表征.结果表明:络离子的存在,降低了反应初始溶液中游离金属离子的浓度,使得产物的一次粒径的可调控性增强,有利于纳米级ZAO粉体的制备.

铋铁共掺纳米TiO2复合薄膜的制备及光催化性能

田琳琳;姚兰芳;许瑞清;康俊龙;李林;王硕

2011, 40(3):  710-715. 

摘要 ( 15 )   PDF (737KB) ( 36 )  

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本文以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸铁为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了铋铁共掺的纳米TiO2复合薄膜.用XRD、UV-VIS、SEM及降解率等方法对样品进行了表征.以甲基橙为降解物,考察Bi3+和Fe3+掺杂对TiO2复合薄膜催化剂的光催化活性影响及其机理研究.结果表明Bia+和F3+掺杂后,纳米TiO2复合薄膜光催化活性有了明显的提高.

p-CUO/n-Bil2TiO20可见光催化剂的制备及催化性能研究

王俊恩;王岩玲;张玉洲;曹静;朱安宏

2011, 40(3):  716-721. 

摘要 ( 17 )   PDF (509KB) ( 17 )  

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用水作为分散剂,掺杂一定量的CuO于Bi12TiO20中,采用高能球磨法制备了可见光催化剂p-CuO/n-Bi12TiO20.利用UV-Vis、XRD、SEM和TEM等仪器对样品进行了分析与表征.以可见光(λ＞400 un)为光源,探讨了CuO的掺杂量和球磨时间对Cr6+催化还原性能的影响.结果表明,p-CuO/n-Bi12TiO20的可见光光催化活性高于Bi12TiO20的光催化活性.当掺杂量是1.Owt;,球磨时间9 h时,Cr6+的降解率达到89;.可见光活性提高的原因,可能是由于催化剂中复合半导体结构的光生电子-空穴对的有效分离造成的.

基于有限元方法研究预应力条件下石英晶体的高频振动特性

李辉;陈向东;杜广涛

2011, 40(3):  722-726. 

摘要 ( 30 )   PDF (669KB) ( 21 )  

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利用有限元方法,计算AT切石英晶体受到沿不同方位角度施加的对径力后石英晶片的振动位移分布情况.该有限元分析结果能够直观的获取石英晶体厚度方向的剪切振动和弯曲振动的图形.通过对预应力模态计算结果分析表明石英晶体振动方向随着施加不同方向的方位角的改变而发生改变.该结果有助于更好研究石英晶体受力后的振动模态.

溅射功率对铝铬共掺杂氧化锌透明导电薄膜特性的影响

周爱萍;张化福;刘汉法

2011, 40(3):  727-730. 

摘要 ( 61 )   PDF (422KB) ( 17 )  

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室温下,利用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了铝铬共掺杂氧化锌薄膜,研究了溅射功率(55-130 W)对薄膜结构、残余应力、表面形貌及其光电性能的影响.结果表明,ZnO(002)衍射峰的强度随着溅射功率的增大而增强,晶体结构得以改善.晶格常数、压应力和电阻率均随着溅射功率的增大而减小.当溅射功率为130 W时,制备的ZnO:Al,Q薄膜的最低电阻率可达1.09×lO-3Ω·em.功率由55 W增大到130 W时,光学带隙由3.39 eV增大到3.45 eV.紫外-可见透射光谱表明,所有薄膜在可见光范围内平均透过率均超过89;.

枝状ZnO-TiO2复合纳米棒阵列的制备及表征

王碌;丁雨田;胡勇;张杨;董小丽

2011, 40(3):  731-736. 

摘要 ( 35 )   PDF (686KB) ( 24 )  

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采用化学水浴沉积法,在预制晶种层的基底上得到垂直底面生长的有序ZnO纳米棒阵列,再用反应磁控溅射方法,沉积制备ZnO-TiO2复合结构的纳米棒阵列.利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制备得到的样品进行结构和形貌表征,研究了晶种层、水浴生长液浓度和磁控溅射氧氩比对复合纳米阵列的影响.制备得到了具有TiO2分枝的复合纳米棒阵列,并初步探讨了TiO2分枝的形成机理,为制备基于复合纳米棒阵列的器件提供了条件.

陶瓷材料烧结过程晶粒生长的元胞自动机模拟

王珉;艾兴;赵军;刘维民

2011, 40(3):  737-742. 

摘要 ( 41 )   PDF (607KB) ( 21 )  

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基于晶界能和晶界曲率的晶粒生长驱动力理论,建立了二相晶粒生长的元胞自动机模型,对二相陶瓷材料烧结过程晶粒的生长情况进行了模拟.结果表明,模拟过程稳定且重复性好,模拟结果与制备的Al2O3/TiN复相陶瓷材料微观形貌组织吻合3建立的元胞自动机模型,适用于陶瓷材料烧结过程晶粒生长情况的模拟.

高性能氮化硅陶瓷凝胶注模成型的研究

王峰;谢志鹏;贾翠;千粉玲;孙加林;郝洪顺

2011, 40(3):  743-747. 

摘要 ( 29 )   PDF (495KB) ( 26 )  

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凝胶注模成型工艺的关键在于制备低粘度高固相体积含量的陶瓷浆料.本文以四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液为分散剂制备氮化硅陶瓷浆料,研究了pH值、分散剂含量、助烧剂含量以及固相体积含量对氮化硅浆料流变性的影响;测定了凝胶注模成型素坯以及烧结体的力学性能.研究结果表明:当pH＝10.5,分散剂加入量为6;(相对于氮化硅固相体积比),助烧剂加入量为10;(质量分数)时,浆料具有最好的流变性.根据以上制备的工艺参数,制备得到固相体积含量大于50;,具有良好流变性的浆料.铸模成型干燥后,素坯的抗弯强度达27MPa;常压烧结后氮化硅陶瓷具有优异的力学性能,其抗弯强度为730 MPa,断裂韧性高达8.8 MPa·m1/2.

煅烧时间与温度对超导/铁磁复合材料性能的影响

姚雪灿;金源;李明涛;曹世勋;张金仓

2011, 40(3):  748-751. 

摘要 ( 17 )   PDF (385KB) ( 24 )  

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采用传统的固相反应法在较低的烧结温度与较短的煅烧时间下制备了(La1.85Sr0.15CuO4)1-x(La2/3 Sr1/3MnO3)x(简写为LSCO/LSMO)超导/铁磁复合材料.结果显示:复合后LSMO中的结构没有发生明显改变,随着温度的降低,所有的复合材料在38 K左右均会出现电阻急剧下降,最终呈现超导现象.甚至当LSMO铁磁性材料掺入达到O.20mol时,复合材料仍旧呈现超导态.同时所有复合样品的超导转变温度TC随着x的增加呈现线性下降的趋势.因此,通过低温与短时的烧结方法可以避免处于晶界处的LSCO的CuO面被破坏,进而提高超导/铁磁复合材料中在晶界处的铁磁的共存含量.

Y-Ce-ZrO2-TiC-A12O3复合陶瓷材料的制备及其摩擦磨损特性研究

许崇海;张永莲;吴光永;赵诗奎;方斌

2011, 40(3):  752-757. 

摘要 ( 21 )   PDF (731KB) ( 35 )  

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从提高陶瓷材料的力学性能出发,采用真空热压工艺,制备了混合稀土氧化物稳定的Y-Ce-ZrO2-TiC-A12O3复合陶瓷材料.对复合陶瓷材料进行了摩擦磨损性能实验研究,采用扫描电镜对其磨损表面形貌进行了观察,对磨损表面物相进行了X射线衍射分析.并与单相ZrO2陶瓷作对比,探讨了复合陶瓷材料的磨损机理.研究表明,该复合陶瓷材料具有较高的综合力学性能,在法向载荷为140 N、转速为200 r/m.in干摩擦条件下,Y-Ce-ZrO2-TiC-A12O3复合陶瓷摩擦系数为O.65,磨损率为2.88×10-mm3/N·m,明显低于单相ZrO2陶瓷,其磨损机理为机械冷焊和粘着磨损.

Cr掺杂锐钛矿相TiO2光学性质的第一性原理研究

陈俊;严非男;梁丽萍;刘廷禹;耿滔

2011, 40(3):  758-762. 

摘要 ( 29 )   PDF (324KB) ( 32 )  

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本文对Cr掺杂TiO2进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究.模拟计算了完整及Cr掺杂TiO2的电子结构,介电函数及吸收光谱的偏振特性.计算结果表明完整的锐钛矿型TiO2晶体在可见光范围内无吸收;掺Cr后晶体的禁带宽度减小到2.25 eV,吸收边红移,并在可见光区域出现了2.51 eV(495 nn)的吸收峰,表明Cr掺杂有利于提高TiO2对太阳光的吸收.计算结果与实验结果基本相符.

溅射环境下基片表面所受到的轰击能量研究

李洪涛;蒋百灵;杨波;曹政

2011, 40(3):  763-767. 

摘要 ( 37 )   PDF (823KB) ( 27 )  

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溅射环境下基于薄膜的沉积速率和Langmuir探针测出的基片位置处离子流通量量化了单位时间内基片表面微区所接受的溅射中性原子的轰击能量Ec1和各种轰击离子传递给基片的轰击能量Ec2;Ec1和Ec2的数量级近似相同,Ec1和Ec2同时作用于基片表面微区加速了薄膜沉积过程中最表层原子的表面扩散进程,Ec1和Ec2持续作用所引起的能量积淀和温升效应可促进薄膜表层下方原子的体扩散进程.

一种基于液晶光子晶体的可调谐滤波器

李文胜;黄海铭;付艳华;张琴;是度芳

2011, 40(3):  768-771. 

摘要 ( 47 )   PDF (580KB) ( 30 )  

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在由高纯硅和5CB液晶组成的光子晶体中,掺杂一装有电极的5CB液晶层作为调制层,由此构成了一可调滤波器.利用传输矩阵法计算了其透射谱,结果表明:控制调制层上电压有无,使调制层的折射率发生变化,就可以实现透射峰中心的移动,从而达到滤波波长可调的目的.该滤波器的结构周期以6至7为宜,且有一定的角度宽容性,特别适合小角度入射的情况.

烧结助剂及β-Si3N4添加量对多孔氮化硅陶瓷性能的影响

于方丽;于平平;王俭志;杨建锋

2011, 40(3):  772-778. 

摘要 ( 25 )   PDF (994KB) ( 35 )  

相关文章 | 计量指标

通过添加不同烧结助剂(Lu2O3、Y2O3和Al2O3)及β-Si3N4粉末含量,采用常压烧结工艺制备出性能优异的多孔氮化硅陶瓷.研究了烧结助剂种类及β-Si3N4添加量对多孔氮化硅陶瓷物相、微观组织和力学性能的影响.结果表明:当Lu2O3添加量为5 wt;、β-Si3N4为3 wt;时,制备了由长柱状β-Si3N4晶粒组成、平均长径比为6.87、直径为0.6μm长度为4.4～10.4 μm的多孔氮化硅陶瓷,其抗弯强度可达330.7 MPa.β-Si3N4添加量至5 wt;时,柱状晶粒发育良好,长径比增加至7以上,气孔率高达48;,但抗弯强度下降.

凝胶注模成型液体干燥模型研究

杜蛟;王金锋;尚晓娴;高雅春

2011, 40(3):  779-783. 

摘要 ( 18 )   PDF (264KB) ( 34 )  

相关文章 | 计量指标

本文通过对固相量为54;和58;的坯体在浓度为10;、20;、30;的聚乙二醇(PEGl0000)液体干燥剂中的干燥实验,建立了注凝成型湿坯液体干燥过程的一维动力学模型,以此模型对坯体含水量与干燥时间之间的定量关系进行描述,得到了较好的拟合效果.

纳米ZnO改性对A12O3微滤膜孔径分布及渗透通量的影响

汪永清;刘兵;周健儿;张小珍;常启兵

2011, 40(3):  784-788. 

摘要 ( 25 )   PDF (466KB) ( 20 )  

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以Zn(NO3)2和尿素为主要原料,采用均相沉淀法对Al2O3微滤膜进行了纳米ZnO修饰改性,研究了改性溶液中Zn(NO3)2浓度和改性次数对Al2O3微滤膜孔径分布、孔隙率和纯水渗透通量的影响.结果表明:Zn(NO3)2浓度增大和改性次数增加时,膜孔径和孔隙率明显减小,孔径分布变窄.当Zn(NO3)2浓度为0.3 mol/L并经2次改性后,可在Al2O3微滤膜孔表面形成致密的纳米ZnO改性涂层,改性膜平均孔径约为0.80 pn且孔径分布最窄,在膜平均孔径减小25.2;的情况下,水通量可提高49.3;.

氧化物晶体与薄膜最新研究进展

木村秀夫;赵洪阳;姚启文;程振祥;王小林

2011, 40(3):  789-795. 

摘要 ( 23 )   PDF (513KB) ( 32 )  

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在工业发展的进程中,氧化物材料在电子学领域中应用最为广泛.到目前为止,即使是对于氧化物晶体材料,从纳米科技角度来说,研究的趋势是降低尺寸直到很小的尺度.近年来,氧化物的研究目标也发生了显著的变化.本文介绍了作者课题组的与氧化物晶体及薄膜有关的三个研究方向.

利用光子隧穿效应实现高Q/V值微腔和光学双稳态

姜迎新;方云团

2011, 40(3):  796-800. 

摘要 ( 26 )   PDF (435KB) ( 19 )  

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利用光子隧穿效应设计一种高Q/V值小体积微腔.通过传输矩阵的方法研究该结构的光学传输性质.在光子隧穿传输模式下,该微腔具有一系列分离的传输模式,每个传输模式都具有较高的Q值.如果微腔由非线性材料构成,则会出现光学双稳态现象.微腔传输模式的级数越高,光学双稳态的阈值越低.研究结果为光学微腔的设计提供参考.

水热条件下黄磷炉渣废料制备碳酸钙晶须

刘来宝;张云升;赵冬梅;张礼华;唐凯靖

2011, 40(3):  801-806. 

摘要 ( 25 )   PDF (813KB) ( 59 )  

相关文章 | 计量指标

本文采用黄磷炉渣制备白炭黑后的残留废液为原料,尿素作为沉淀剂制备碳酸钙晶须,系统研究了晶型控制剂(MgCl2)的浓度、反应温度、反应时间、尿素和残留废液的体积比等因素对碳酸钙晶须形貌和物相组成的影响,所得产品通过X射线衍射、扫描电镜进行了分析与表征.研究结果表明,反应温度140℃,反应时间3 h,(NH2)2CO:CaCl2体积比为1:3,晶型控制剂为0.3 mol/L的条件之下,可获得平均长度在50 p.m,长径比为10左右的碳酸钙晶须.

空心纳米球耦合到基底的热力学性质研究

尹学爱;马国利

2011, 40(3):  807-811. 

摘要 ( 36 )   PDF (219KB) ( 24 )  

相关文章 | 计量指标

应用弹性波理论研究不同的空心Si纳米球弱耦合到半无限长的基底上在微扰近似下的振动态密度,结果发现在低频下耦合空心球的振动模有明显的展宽和改变.通过求解声子传播函数的Dyson方程得到空心球的振动态密度,并进一步研究了空心球的热力学性质.

超细磷酸氢铜的制备及表征

石荣铭;钟国清

2011, 40(3):  812-816. 

摘要 ( 39 )   PDF (406KB) ( 28 )  

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用酸性蚀刻废液与氢氧化钠中和制得氧化铜,再与磷酸反应制取磷酸氢铜,用XRD、IR、DTA、SEM等方法对产物进行了表征.结果表明,所得产物为单斜晶系,晶胞参数为:a＝0.8575 nm,b＝0.6322nm,c＝0.6785 nm,β＝94.25°.讨论了酸度、温度、时间对铜回收率的影响,以及温度、时间、磷酸浓度对CuHPO4产品质量的影响.结果发现pH在6.5～7.0、反应温度为90℃、时间60min时铜回收率最高,达到99;以上,而用65;～75;的H3PO4在70～80℃反应30 rain时可获得分散性好、晶形好、直径1 μm左右的磷酸氢铜.