人工晶体学报

《人工晶体学报》征稿简则

2012, 41(5): 1.

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Ni2+对KDP晶体生长及缺陷影响的研究

柴向旭;王波;王圣来;孙洵;顾庆天;丁建旭;李毅平;许心光

2012, 41(5): 1153-1157.

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采用传统降温方法生长了不同Ni2+掺杂浓度的KDP晶体.实验发现当Ni2+掺杂浓度小于1000 ppm时溶液的稳定性随着掺杂浓度的增加而提高,大于1000 ppm时溶液的稳定性开始下降,但仍高于纯态溶液的稳定性；随着Ni2+浓度的增加KDP晶体柱面的生长死区增加,柱面的生长速度略有下降,但在生长过程中没有观察到晶体的楔化；KDP晶体的XRD分析及缺陷的研究表明Ni2+对晶体的结构影响不明显,但晶体中的缺陷和内应力增加.

ACRT-Te溶剂法生长的ZnTe∶Cr晶体的光谱性能

魏小燕;孙晓燕;刘长友;徐亚东;杨睿;介万奇

2012, 41(5): 1158-1162.

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采用改进的ACRT-Te溶剂法制备了ZnTe∶ Cr晶体,并对晶体的光谱特性进行了表征.紫外-可见-近红外透过光谱分析表明,晶体在800 nm和1790 nm处出现了与Cr2+有关的强吸收,并在570 ～ 750 nm范围内存在与Zn空位有关的吸收.低温光致发光(PL)谱分析表明,晶体在530 nm附近和595 ～ 630 nm之间出现近带边(NBE)发射和自激活(SA)发射.进一步分析表明,NBE发射由受主束缚激子(A1,X)峰、电子-受主对(e,A)峰和施主-受主对(DAP)发光峰组成.利用Arrhenius公式对变温PL谱上的NBE峰进行拟合,得出样品在低温(＜50 K)和高温(＞50 K)时的热猝灭激活能分别为3.87 meV和59.53 meV.红外荧光谱分析表明,ZnTe∶ Cr晶体的室温荧光发射带为2～2.6 μm,荧光寿命为1.0 ×10-6s.

CdSiP2多晶杂相分析与合成工艺改进

王小元;朱世富;赵北君;陈宝军;何知宇;樊龙;杨辉;刘光耀

2012, 41(5): 1163-1167.

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以高纯(6N) Cd、Si、P单质为原料,按CdSiP2化学计量比并适当富磷配料,采用传统气相输运法合成出CdSiP2多晶.X射线衍射(XRD)分析及Rietveld全谱拟合精修结果表明合成产物中含有微量SiP和CdP2杂相,分析了杂相产生的原因.针对存在的问题改进合成工艺,引入高温熔体机械和温度振荡以及分步控温冷却等新工艺,获得了外观完整、内部致密均匀的CdSiP2多晶.XRD及能量色散谱仪(EDS)分析结果表明,合成产物为高纯单相CdSiP2多晶,为高质量单晶体的生长奠定了可靠基础.以改进工艺获得的CdSiP2多晶为原料生长出质量较好的单晶体,厚度为2mm的晶片样品在1500 ～ 7000 cm-1范围内的红外透过率在45;以上,计算出晶体的禁带宽度为2.09 eV.

硅太阳能电池铝背场P+层的模拟优化

单文光;谢正芳;吴小山;张凤鸣

2012, 41(5): 1168-1173.

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针对P型衬底硅太阳电池,以生产线上的实验结果为依据,通过数值计算,模拟了铝背场P+层掺杂浓度分布及其深度对太阳能电池电性能的影响.分析了铝背场P+层在不同掺杂浓度和深度下电性能的变化特征.结果表明对于生产线上的电池,P+层深度为5～7 μm的电池片,最佳掺杂浓度为7×1018 ～9 ×1018 cm-3,当掺杂浓度大于5×1019 cm-3,P+层最佳深度将小于1μm.

Zn-Mg-Se-I2系统生长ZnMgSe单晶及其特征

付泽华;李焕勇;李辉斌

2012, 41(5): 1174-1179.

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以高纯的Zn、Mg以及Se2单质为生长原料,加入高纯的碘单质作为反应输运剂,采用化学气相输运(CVT)方法成功制备了ZnMgSe单晶,并且分别采用X射线衍射、双晶衍射、紫外可见分光光度计、红外光谱仪以及光致发光(PL)技术研究了晶体的结构、结晶质量以及光学性质.结果表明,制备的单晶结晶性能良好,在500 ～ 1500 nm波长范围内的透过率接近50;,在400 ～ 4000 cm-1波长范围内的透过率达到42;,在2.0～2.6 eV范围内有三个明显的空位与杂质发光带.以Zn、Mg及Se2单质为生长原料,在输运剂I2的帮助下可以实现ZnMgSe单晶的生长.

KDP晶体杂质对生长及出槽应力分布的影响

葛培琪;袁方方;高玉飞;毕文波

2012, 41(5): 1180-1185.

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KDP晶体中的杂质易导致其开裂.本文采用有限元法分析了不同属性、尺寸、形状的晶体杂质对大尺寸KDP晶体生长及出槽应力分布的影响.结果表明,不同属性的杂质对晶体生长应力和出槽应力分布具有不同程度的影响.杂质附近的生长应力与杂质的弹性模量呈正向变化；杂质附近的出槽应力与杂质和晶体的热膨胀系数之差呈正向变化；杂质的尺寸越大,形状越尖锐,杂质附近的生长应力和出槽应力均增大.

温度对快速热退火制备多晶硅薄膜结构与电学性能的影响

张磊;沈鸿烈;尤佳毅

2012, 41(5): 1186-1189.

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采用快速热退火方法对热丝CVD沉积的非晶硅薄膜进行了晶化处理.利用傅里叶红外光谱研究了非晶硅薄膜脱氢处理前后Si-Hx含量的变化；用X射线衍射(XRD),拉曼(Raman)光谱和扫描电子显微镜研究了硅薄膜的结构性能与退火温度的关系；利用电导率测试研究了硅薄膜的电学性能对退火温度的依赖性.研究发现,脱氢处理可以有效的抑制快速热退火引起的硅薄膜中微裂纹的出现.随着退火温度由700℃升高至1100℃,硅薄膜的结晶性逐渐升高,在1100℃下快速热退火15 s制备的多晶硅薄膜的晶化率高达96.7;.同时,硼掺杂硅薄膜的电导率也由700℃退火的1.39×10-6 S·cm-1提高至1100℃退火的16.41 S·cm-1,增大了7个数量级.

薄膜厚度对ZnO∶Y薄膜结构及光电特性影响

杨田林;宋淑梅;辛艳青;李延辉;杜桂强;韩圣浩

2012, 41(5): 1190-1194.

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室温下采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出了具有良好附着性、低电阻率和高透过率的新型ZnO∶Y (ZnO掺杂Y2O3,简称ZnO∶Y)透明导电薄膜.研究了薄膜厚度对ZnO∶Y薄膜结构、光电特性的影响.结果表明:不同厚度的ZnO∶Y薄膜均为多晶薄膜,具有ZnO六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向.随薄膜厚度增加,其电阻率减小,当薄膜厚度增至800 nm时,其电阻率为8.36×10-4 Ω·cm,迁移率为15.3 cm2 ·V-1 ·s-1,载流子浓度为4.88×1020 cm-3.不同厚度的薄膜在可见光范围内平均透过率均为90;以上,当薄膜厚度从200 nm增加到800 nm时,薄膜禁带宽度从3.68 eV减小到3.61 eV.

HgI2晶体最低生长温度的确定

许岗;谷智;坚增运;惠增哲;刘翠霞;张改

2012, 41(5): 1195-1199.

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为确定HgI2晶体的最佳生长温度,根据邻位面生长的台阶动力学,推导出HgI2分子在(001)面扩散激活能ESD约为0.33 eV,进而采用物理气相沉积法的基本理论推算了不同升华温度T1下HgI2晶体生长的最低温度Tmin.结果表明,计算结果与实际晶体生长温度基本一致.该结果为HgI2单晶体、多晶薄膜、单晶薄膜沉积工艺的优化提供了依据.

Nd3+∶ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷的制备及表征

邹翔宇;张洪波;苏春辉

2012, 41(5): 1200-1204.

摘要 ( 31 )

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制备了Nd3+∶ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷.运用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、NV-Vis-Nir(紫外可见近红外分光光度计)、傅里叶变换荧光光谱等测试方法,研究了晶核剂的含量对Nd3∶ZnO-B2O3-Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷的核化和晶化性能的影响.利用修正的Kissinger方程研究了晶核剂对玻璃析晶动力学参数,析晶活化能E和析晶动力学判据k(Tp),利用Augis-Bennett方程计算出Avrami参数n.并分析其显微形貌同光透过率的关系,对光学性能进行了研究.

直流电弧等离子体喷射CVD硼掺杂金刚石薄膜的制备及电化学性能研究

张聪聪;戴玮;朱宁;尹振超;吴小国;曲长庆

2012, 41(5): 1205-1210.

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采用直流电弧等离子体喷射CVD(Chemical Vapor Deposition)法在硅(100)衬底上制备了(111)占优的掺硼金刚石(BDD)薄膜,研究了压强对薄膜生长的影响,在压强为5500Pa时得到了(100)占优的金刚石薄膜,并用SEM、XRD及拉曼光谱分析了薄膜的表面形貌、晶体结构、薄膜品质.测试结果表明,掺硼金刚石膜具有较好的成膜质量.霍尔测试表明BDD的电阻率为0.0095Ω·cm,载流子浓度为1.1×1020 cm-3；研究了BDD薄膜电极在硫酸钠空白底液、铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液和多巴胺溶液中的循环伏安曲线(CVs),发现该金刚石薄膜电极在硫酸钠中具有较宽的电化学窗口(约为4V)、接近零的背景电流和良好的可逆性,利用BDD电极检测多巴胺溶液,具有明显的氧化还原峰值和较好的稳定性.结果表明利用该方法制备的BDD电极在电化学检测方面具有明显的优势.

低压环境中外加氩气流对激光沉积纳米硅晶粒尺寸及分布的影响

王英龙;高建聪;褚立志;邓泽超;丁学成;傅广生

2012, 41(5): 1211-1215.

摘要 ( 13 )

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采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在烧蚀点正上方0.35 cm、距靶0.7 cm处引入Ar气流,保持环境气压0.3 Pa,烧蚀高阻抗单晶硅(Si)靶.在烧蚀点正下方0.35 cm,距靶0.5 cm、0.7 cm、1.4 cm、2.1 cm、2.8 cm、3.0 cm和3.5cm处水平放置衬底来收集纳米Si晶粒.利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、Raman散射对样品表面形貌和微观结构进行分析表征.结果表明:在引入气流前后,纳米Si晶粒的尺寸均随着与靶距离的增加而逐渐减小；在同一位置,引入气流比不引入气流晶粒尺寸小,面密度大；在3.0～3.5 cm处,不引入气流时的样品不再有纳米Si晶粒,而引入气流的还存在纳米Si晶粒.

微波辐射法快速合成CaMoO4∶Eu3+红色荧光粉及其性质研究

翟永清;王莉莉;陈娟;李蕊;马玉柱

2012, 41(5): 1216-1220.

摘要 ( 23 )

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以二氧化锰为微波吸收剂,采用微波辐射法成功合成了CaMoO4∶Eu3+红色发光材料.用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计分别对样品的物相结构、形貌和发光性质进行了分析和表征.结果表明:所合成的CaMoO4∶Eu3+晶体结构与CaMoO4相似,属四方晶系结构；样品大颗粒呈立方形,尺寸约4～8 μm,是由200 ～ 300nm的类球形颗粒组装而成.样品的激发光谱由位于200 ～ 350 nm的一个宽带和350 ～ 500 nm的一系列尖峰组成,最大激发峰位于305 nm处；发射光谱由位于550 ～750 nm的一系列尖峰组成,最强的发射峰位于617 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁.当反应时间为40 min,微波功率为中高火,电荷补偿剂Li+的掺杂量为8mol;时,样品的发光强度最大,约为未掺杂电荷补偿剂样品的4倍.

复合烧结助剂对CSLST微波介质陶瓷的性能影响

李月明;金云海;沈宗洋;王竹梅;洪燕;汪启轩

2012, 41(5): 1221-1226.

摘要 ( 26 )

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研究了复合添加12.5wt; Li2CO3-B2O3-CuO (LBC)玻璃和不同含量(0～4.0wt;) Bi2O3对(Ca0.9375Sr0.0625)0.3 (Li0.5Sm0.5)0.7TiO3 (CSLST)微波介质陶瓷烧结特性、相组成和介电性能的影响,分析了CSLST陶瓷与银的共烧行为.结果表明:复合添加LBC玻璃和Bi2O3能有效降低CSLST陶瓷烧结温度至875℃,XRD分析结果显示添加0～ 1.0wt; Bi2O3有Cu3Ti3O和CaCu3Ti4O12新相产生,当Bi2O3的添加量大于2.0wt;,杂相消失.随着Bi2O3添加量的增加,陶瓷的频率温度系数Tf向负方向偏移.复合添加12.5wt;LBC玻璃和2.0wt; Bi2O3的CSLST陶瓷,在875℃保温5h烧结后,具有优良的微波介电性能:εr=78.9,Q×f=1852 GHz,τε=3×10-6/C.该材料与银共烧界面结合状况良好,无明显扩散,适合作为LTCC的材料.

声化学法制备FeVO4微晶及其光学性能

李阿婷;曹丽云;黄剑锋;黄毅成;吴建鹏

2012, 41(5): 1227-1231.

摘要 ( 34 )

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采用声化学法,以偏钒酸铵(NH4VO3)和九水硝酸铁(Fe(NO3)3 ·9H2O)为原料制备了FeVO4微晶.利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外可见吸收光谱(UV-vis)和示差扫描量热分析(DSC)分别对产物的物相、形貌和光学性能等进行了表征.结果表明:所制备的FeVO4微晶为三斜型结构,超声功率由300 W增加到500 W,微晶尺寸逐渐下降,大小更为均匀.UV-vis分析表明所制备的FeVO4微晶具有较强的吸收可见光特性,且随着超声辐射的功率的增加,粒径减小,禁带宽度由2.17 eV减小到2.08 eV.

制备条件对Ni(OH)2晶相的影响

许庆胜;朱燕娟;赵汝冬;韩全勇;庄义环;曾逸廷

2012, 41(5): 1232-1236.

摘要 ( 18 )

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采用超声波辅助沉淀法在不同条件下制备了多组纳米氢氧化镍,用X射线衍射仪对样品晶相结构进行了测试分析.结果表明,反应条件如镍源、掺杂元素、缓冲剂、制备方法都对Ni(OH)2晶相有较大影响.镍源或缓冲剂较大的阴离子半径有助于α-Ni(OH)2的形成；二元掺杂比单元掺杂时其产物α-Ni(OH)2比例高；掺杂离子的种类、半径、价态都直接影响Ni(OH)2的晶相.本文还对微乳液法和超声波辅助沉淀法制备的样品进行了对比分析.

锆石腐蚀像立体模型的建立及与晶体对称的关系

徐畅;赵珊茸;连晨光;李坤

2012, 41(5): 1237-1244.

摘要 ( 15 )

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对锆石晶体四方柱｛100｝面和{110｝面、四方双锥{101｝面、以及介于上述晶面之间的切面进行了腐蚀像的观察研究,建立了锆石晶体腐蚀像在三维空间分布的立体模型.锆石晶体上属于同种单形的晶面(切面)其腐蚀坑形态相同,不同单形的晶面(切面)腐蚀坑形态则不同；腐蚀坑形态体现了晶体的对称性.锆石晶体各晶面(切面)的腐蚀坑形态在三维空间分布的立体模型和投影图可用来进行锆石晶体的定向,揭示锆石不同晶面的溶蚀现象,并可为锆石的裂变径迹测年研究提供晶体定向理论依据.

KNaCa2(PO4)2基质中Ce3+ →Tb3+的能量传递与发光特性

杨志平;刘鹏飞;宋延春;韩月;赵引红;周东站

2012, 41(5): 1245-1249.

摘要 ( 31 )

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采用高温固相法合成了Ce3+,Tb3+激活的KNaCa2(PO4)2发光材料,并对其发光特性进行了研究.荧光光谱测试表明:Ce3+的加入显著增强了Tb3+的发射强度,观察到Ce3+对Tb3+的发光存在明显的敏化现象,且测得KNaCa2(PO4)2∶xCe3,yTb3+的最佳掺杂浓度为x=0.01,y=0.16.根据Forster-Dexter理论判定KNaCa2(PO4)2∶Ce3+,Tb3+中Ce3+对Tb3+的能量传递属于电偶极-电四极相互作用引起的共振能量传递.研究表明,KNaCa2(PO4)2∶Ce3+,Tb3+材料是一种优良的紫外-近紫外激发白光LED用高亮度绿色发光材料.

氧化锌微米棱棒的水热法制备和稀土掺杂

王洪洪;陈永生;周建朋;何伟;卢景霄

2012, 41(5): 1250-1253.

摘要 ( 24 )

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本文采用水热法,通过改变溶剂制备了不同形貌的氧化锌微米棱棒,并尝试对其进行稀土Er3+的掺杂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)及分光光度计对所得产物的组成、形貌、发光性能和光学特性进行了研究.实验表明:醇-水的环境有利于得到形态均匀的微米棱棒,醇水比例为1∶2.5,激子辐射复合发光与缺陷发光的比例最高,缺陷浓度最低,晶体质量最高.随着Er3+掺杂浓度的增加吸收强度增强,Er3+掺杂浓度达4mol;时吸收度不再变化.

Ce掺杂对0.9Na0.5Bi2.5Nb2O9-0.1LiNbO3高温无铅压电陶瓷性能的影响

王新佳;江向平;陈超;涂娜;李小红

2012, 41(5): 1254-1259.

摘要 ( 28 )

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本文采用固相法制备了Ce掺杂的0.9Na0.5Bi2.5Nb2O9-0.1LiNbO3(NBN-LN+ xwt; CeO2)层状高温无铅压电陶瓷；系统地研究了CeO2掺杂对NBN-LN陶瓷的物相、显微结构及电性能的影响；获得的样品均为居里点高于780℃的单一铋层状结构相陶瓷；当CeO2掺杂量x=0.75时,样品具有最佳电性能:d33=28 pC/N,kp=12.11;,tan δ=0.10;,Pr=9.50 μC/cm2;且该组分陶瓷样品在700℃经退极化处理后,其d33仍保持在22 pC/N以上,表明该材料在高温领域下具有良好的应用前景.

水热法生长立方MgO微晶研究

曹林洪;智顺华;刘敬松

2012, 41(5): 1260-1264.

摘要 ( 27 )

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以尿素与Mg(NO3)2·6H2O在不同的反应温度和不同物质的量配比条件下,制备出前驱体Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O/MgCO3,经煅烧得到立方MgO微晶粉末.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制得产物的晶相和形貌进行了表征.结果表明:当尿素和Mg(NO3)2·6H2O物质的量的比为2∶1时,在160℃的水热反应条件下,制备出立方MgO前驱体微晶,在1000℃煅烧2h后能够获得晶型完整、形貌规则、粒径约为5μm的MgO立方微晶.

Co、Sn共掺杂ZnO晶体的制备及其磁性

韦志仁;韩伟超;马玲鸾;段光杰;刘清波;强勇;高平;张晓军

2012, 41(5): 1265-1269.

摘要 ( 16 )

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采用6 mol/L KOH作为矿化剂,SnO2、CoCl2和ZnO按物质的量比为0.02∶0.5∶1的比例混合作为前驱物,填充度70;,温度430℃,时间24h,采用水热法制备出Co、Sn元素掺杂的ZnO晶体.Sn元素掺杂明显改变了晶体的极性生长特征,较大面积的显露正极面c｛0001｝面,还显露柱面m{l0l0｝、正锥面p{1011｝、负锥面｛1011｝和负极面｛0001｝以及正锥面{1012｝和负锥面{1012｝,晶体长度约为50 μm.经过EDS测量表征,发现制备的ZnO单晶中Co元素的含量达到10.89at;,生成物中出现少量Co氧化物,SQUID测量表明样品主要表现为顺磁性.

AZO薄膜刻蚀形貌优化及其在硅基薄膜双结太阳能电池中的应用

陈光羽;何延如;雷志芳;谷士斌;赵冠超;杨荣;孟原;郭铁;李立伟

2012, 41(5): 1270-1275.

摘要 ( 24 )

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采用磁控溅射结合酸腐蚀法制备掺铝氧化锌透明导电氧化物薄膜,研究关键溅射工艺参数对AZO薄膜腐蚀后性能的影响.研究发现,在较低沉积温度和较大溅射压强条件下,样品腐蚀后可以形成粗糙度和雾度更大的表面形貌,有利于提高电池性能；而溅射功率增加,虽然能提升样品腐蚀后的粗糙度,但雾度的增加则呈现饱和趋势.将具有优良光电性能、不同雾度的AZO薄膜作为前电极制备非晶/微晶硅薄膜双结太阳能电池,发现雾度越大,电池的短路电流密度越大,特别是底电池电流密度越大,从而电池的光电转换效率也获得提高.这一发现有助于通过优化溅射工艺参数来改进AZO薄膜表面形貌和电池性能.

含Ti电极的非晶钛酸锶薄膜的阻变开关特性研究

闫小兵;史守山;贾长江;张二鹏;李钗;李俊颖;娄建忠;刘保亭

2012, 41(5): 1276-1279.

摘要 ( 25 )

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采用射频磁控溅射法制备Ti金属薄膜作为反应电极,结合脉冲激光沉积法在Pt/Ti/Si衬底上制备了Ti/非晶-SrTiO3-δ (STO)/Pt结构的阻变存储器件单元.器件的有效开关次数可达200次以上.利用5 mV的小电压测量处于高低阻态的器件电阻,发现在经过3.1 ×105 s以后,两种阻态的电阻值均没有明显的变化,说明器件具有较好的保持特性.器件处于高阻态和低阻态的电阻比值可达100倍以上.在9mA的限制电流下,器件的低阻态为500 Ω,有利于降低电路的功耗.氧离子和氧空位的迁移在阻变开关中起到重要的作用,界面层TiOx发挥着氧离子库的作用.阻变开关机制归因为导电细丝(Filaments)的某些部分出现氧化或者还原现象,造成导电细丝的形成和断开.

氮流量对ZnO∶N薄膜微结构及光学性能影响

朱华;况慧芸;冯晓炜;万文琼

2012, 41(5): 1280-1285.

摘要 ( 21 )

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运用射频磁控溅射技术,改变氩、氮流量比(9/1 ～ 9/4)在玻璃衬底上获得ZnO∶N样品,采用XRD、紫外-可见分光光度计、傅里叶红外光谱仪及SEM对薄膜微结构和光学性能表征.结果发现∶N流量小,样品XRD峰强小,峰位不明显,紫外可见光光谱在320 ～780 nm波长区间透射率变化小；随着N流量的增加,样品XRD有(002)强单峰出现,在400 nm波长以下透射率急剧下降；当氩氮流量达到9/4,样品XRD出现双峰,紫外光透射率无明显变化.

Ag@AgCl/Ag3PO4的可见光光催化性能及机理研究

王韵芳;王雅文;丁光月;樊彩梅

2012, 41(5): 1286-1290.

摘要 ( 36 )

PDF (793KB) ( 35 )

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采用沉淀转换法制备了Ag@AgCl/Ag3PO4可见光光催化材料,并采用XRD、UV-vis、SEM及XPS等手段对其进行了表征.以水中甲基橙的降解为探针反应,考察了可见光照射下Ag@AgCl/Ag3PO4的光催化活性.XRD结果表明催化剂的晶型完整.Uv-vis吸收光谱分析可知Ag@AgCl/Ag3PO4催化剂的带隙明显变窄且对可见光吸收增强.SEM分析结果表明催化剂颗粒在0.5μm左右.XPS光谱表明催化剂表面的Ag0与Ag+含量明显增强.经分析可知,Ag@AgCl/Ag3PO4在可见光下具有较高光催化活性的主要原因可归结为:催化剂带隙能的减小、Ag0与AgCl形成的表面等离子共振效应及强氧化性Cl°的协同作用.

ZnO掺杂KNN陶瓷烧结行为与性能研究

李晓娟;惠增哲;龙伟;方频阳

2012, 41(5): 1291-1297.

摘要 ( 31 )

PDF (1312KB) ( 38 )

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采用固相烧结工艺制备了钙钛矿结构的(K0.5Na0.5)NbO3+ xwt;ZnO(x=0,0.5,1.0,2.0)无铅压电陶瓷.研究了ZnO掺杂对(K0.5Na0.5)NbO3陶瓷体系烧结行为和电学性能的影响.结果表明:ZnO掺杂能够有效地降低陶瓷烧结温度,抑制K和Na的挥发,提高陶瓷的致密性.当掺杂量为0.5 wt;、烧结温度为1115℃时,陶瓷的体积密度最大p=4.41 g/em3.所有样品的晶粒形态均为层状堆垛结构,晶粒尺寸越大,层状堆垛形态越明显.晶粒形态和尺寸的变化与(K0.5Na0.5)NbO3陶瓷烧结过程中液相的形成和晶粒生长机制有关.适量的液相能够有效地提高陶瓷的致密性,获得均匀的微结构.当x=0.5、烧结温度为1115℃时,陶瓷具有最佳的电学性能:d33=118pC/N,kp=0.36,Pr=15.6 μC/cm2.

热压烧结对Al2(1-x)MgxTi1+xO5-δ致密性和结构缺陷的影响

邹李;李晓云;丘泰;袁文杰

2012, 41(5): 1298-1303.

摘要 ( 20 )

PDF (340KB) ( 20 )

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以α-Al2O3、锐钛矿型TiO2、MgO为原料,按照名义组成Al2(1-x)MgxTi1+xO5(x=0～0.25)配料,Ar气氛下,1350～ 1550℃热压烧结制备Al2(1-x)MgxTi1+xO5-δ陶瓷.通过XRD、热重分析研究了烧结温度、MgO添加剂对钛酸铝材料致密性和存在的结构缺陷-氧空位的影响,并对机理进行了探讨.实验表明:MgO添加剂对陶瓷的致密性和氧空位浓度的大小无明显的影响；热压烧结温度的升高有利于δ的增加,1350℃时的0.025增加至1550C时的0.058.

ZnSb2O4纳米正三角形的合成与生长机理讨论

卢会清;武祥;黄锰;高红;张迪

2012, 41(5): 1304-1307.

摘要 ( 45 )

PDF (1106KB) ( 42 )

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以混合的ZnO粉和金属Sb作为前驱物,通过化学气相沉积方法在Si衬底上合成了ZnSb2O4纳米正三角形.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.并对ZnSb2O4纳米正三角形的生长机理进行了讨论.

催化剂的组成对热解火焰法合成碳纳米管的影响

郭永红;袁媛;孙保民;王阳;贾斌

2012, 41(5): 1308-1312.

摘要 ( 54 )

PDF (1616KB) ( 39 )

相关文章 | 计量指标

在热解火焰法合成碳纳米管的实验研究中,采用Fe-Mo/Al2O3双金属载体式催化剂合成碳纳米管,实验设计了四组工况研究Mo的含量变化对实验产物的影响,同时尝试采用Co-Mo/Al2O3双金属催化剂,制备了两组催化剂初步研究Co的含量变化对实验产物的影响趋势,并对催化合成的实验产物进行了表征.

乙醇气体的浓度对氧化锌纳米棒气敏元件电学性能的影响

周小岩;黄柳宾;李传勇;刘晓龙

2012, 41(5): 1313-1317.

摘要 ( 51 )

PDF (734KB) ( 39 )

相关文章 | 计量指标

以硝酸锌和氢氧化钠为原料,采用水热合成技术制备了ZnO纳米棒.通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)对所合成样品的晶体结构及形貌进行了表征.然后将制备的ZnO纳米粉体压制成气敏元件,研究了气敏元件在空气和不同浓度的乙醇气体中直流电阻、交流电容和阻抗的变化.结果表明,元件在室温(23 ℃)下从空气转移到20 ppm的乙醇气体中,其直流电阻减小68;.在低频段(＜104 Hz)的交流电容是随着乙醇浓度的增加而增加,阻抗随乙醇浓度的增大而减小；高频段(104 Hz至106 Hz)交流电容和阻抗变化很小,基本不受乙醇浓度的影响.当频率为100 Hz时,交流电容和阻抗随乙醇浓度的变化最大,交流电容增大98;,阻抗减小33;.

稀磁Zn1-xNixO纳米棒的水热法制备与磁性能研究

武晓娟;魏智强;张歌;耿中荣;冯旺军;杨华

2012, 41(5): 1318-1323.

摘要 ( 44 )

PDF (1252KB) ( 37 )

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采用水热法成功制备了不同浓度的Zn1-xNixO(x =0,0.01,0.05,0.10,0.20)稀磁半导体材料,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线能量色散分析(XEDS)、拉曼(Raman)光谱和振动样品磁强计(VSM)对其晶体结构、形貌、组成元素和磁学性能等进行表征,实验结果表明,本方法所制备的不同掺杂浓度的Zn1-xNixO稀磁半导体样品具有结晶良好的纤锌矿结构,没有杂峰出现,样品中的Ni2+全部进入ZnO晶格中替代了部分Zn2+的格点位置,生成单一相的Zn1-xNixO,样品形貌都为纳米棒状结构,分散性良好.Zn1-xNixO样品在室温条件下存在明显的铁磁性,饱和磁化强度都随着Ni2+掺杂量的增加而呈现出先增加后减小的趋势,同时样品的单个镍原子的磁矩是逐渐下降的.

硅醇在含羟基K2Ti6O13(010)表面吸附特性的第一性原理研究

华熳煜;李益民;龙春光;李夏

2012, 41(5): 1324-1330.

摘要 ( 53 )

PDF (1239KB) ( 37 )

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采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对H2O分子诱生的羟基在六钛酸钾K2Ti6O13 (010)表面的形成过程及其对硅醇在K2Ti6O13 (010)表面吸附性能的影响及机理进行研究.结果表明:引入的单个H2O分子在K2Ti6O13 (010)表面可自发分解为OH-和H+,两者会分别与表面的Ti及其近邻的O结合,进而在表面形成两个羟基；羟基的存在会使硅醇在K2Ti6O13 (010)表面实现由物理吸附至化学吸附的转变,极大地增强了硅醇与K2Ti6O13表面的结合强度,很好地解释了实验现象；电子结构分析表明,羟基改善硅醇在K2Ti6O13表面结合强度的根源应归因于羟基与硅醇中的Osp轨道电子的贡献.

偏压对Ge/Si单量子点电流分布的影响

张丽红;王茺;杨杰;杨涛;杨宇

2012, 41(5): 1331-1336.

摘要 ( 53 )

PDF (1251KB) ( 41 )

相关文章 | 计量指标

采用扫描探针显微镜(SPM),对离子束溅射自组装生长的Ge/Si量子点的电学性能进行分析.实验结果表明,施加正向偏压于圆顶形量子点上时,由于表面氧化物的生成,扫描区域的电流信号是不可恢复的.施加负向偏压时,单量子点区域的电流分布特征保持环状,且电流剖面图呈双峰结构,随着负向偏压的增大,各个电流峰顶部形状由尖锐变为截平,呈现出饱和的趋势.通过对电流值大小分布的统计,证实了Ge/Si量子点的电流传导主导机制为热电子发射.

镓掺杂氧化锌透明导电薄膜的制备及其性能研究

钟志有;顾锦华;孙奉娄;杨春勇;侯金

2012, 41(5): 1337-1344.

摘要 ( 57 )

PDF (815KB) ( 43 )

相关文章 | 计量指标

采用射频磁控溅射方法在玻璃基片上制备了镓掺杂氧化锌(Ga∶ ZnO)透明导电薄膜,通过XRD、XPS、四探针仪和分光光度计等表征技术,研究了衬底温度对Ga∶ ZnO薄膜结构、组分、光学和电学性质的影响.结果表明:所有样品均为具有(002)择优取向的高质量透明导电薄膜,其晶体结构和光电性能与衬底温度密切相关.当衬底温度为673 K时,所制备的Ga∶ ZnO薄膜具有最大的晶粒尺寸(72.6 nm)、最低的电阻率(1.3×10-3Ω·cm)、较高的可见∶ZnO薄膜的光学能隙,结果显示随着衬底温度的升高,薄膜的光学能隙单调增加.

高长径比三水碳酸镁晶须的合成研究

闫平科;梁帅;高玉娟;王来贵;田海山

2012, 41(5): 1345-1351.

摘要 ( 20 )

PDF (2180KB) ( 21 )

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本文以MgCl2·6H2O和NH4HCO3作为反应物料,采用低温液相合成法制备出三水碳酸镁晶须.考查了Mg2+初始浓度、NH4HCO3溶液的滴加速度、搅拌速度及表面活性剂种类等因素对三水碳酸镁晶须的长度及长径比的影响.研究结果表明:在Mg2+初始浓度为0.5 mol/L、NH4HCO3的滴加速度5 mL/min、搅拌速度为120 r/min、选用KH2PO4作表面活性剂的试验条件下,可以合成出长度325 μm、直径8.25 μm,长径比高达32的三水碳酸镁晶须产品.

ZnWO4的制备及在染料敏化太阳能电池中的光电性能研究

张林森;王志涛;王力臻;张震;邢宇;张勇

2012, 41(5): 1352-1356.

摘要 ( 24 )

PDF (1163KB) ( 38 )

相关文章 | 计量指标

采用溶胶-凝胶法制备了ZnWO4粉体,研究了其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电性能.使用XRD和SEM对粉体的结构和形貌进行表征,讨论了煅烧温度对ZnWO4在DSSCs中的光电性能影响.结果表明,随着煅烧温度升高,结晶趋于完整；煅烧温度对ZnWO4粉体颗粒的粒径,形貌和光电性能都有较大的影响；煅烧温度为600℃时制备的ZnWO4组装的DSSCs光电性能比较好,开路电压(Voc),短路电流(Isc)和转换效率(η)分别为481mV,0.114 mA/cm2和0.21;.

聚乙二醇对合成ZSM-5分子筛形貌影响的研究

常贵环;曹吉林;郭宏飞

2012, 41(5): 1357-1361.

摘要 ( 53 )

PDF (1249KB) ( 46 )

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为了探索更多具有应用价值的特殊形貌ZSM-5分子筛,本文通过在常规水热合成条件下添加晶形控制剂聚乙二醇(PEG)的方法,制得了不同形貌的ZSM-5沸石分子筛.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FTIR)等手段对样品进行表征,分析表明:在晶化过程中,PEG对ZSM-5分子筛晶粒起到了晶形控制剂的作用,并且实验中PEG聚合度较小时分子筛的形貌以不规则的椭球形为主,PEG聚合度增大至45时得到的分子筛为较规则的条状结构.相同聚合度的PEG随在体系中加入量的不同对产物的形貌尺寸影响也有较大差异,在PEG量较小时分子筛有较多没有成型的小晶粒,PEG适量时为规则的条状结构.PEG量较大时大量的表面-OH使得离子之间发生空间位阻从而对分子筛晶体形貌控制作用不明显,分子筛主要为短粗的椭球形.

不同半导体材料构成光子晶体在太赫兹波段能态密度特性

邴丕彬;闫昕

2012, 41(5): 1362-1365.

摘要 ( 26 )

PDF (1110KB) ( 28 )

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基于平面波展开法研究Ⅳ、Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族半导体材料构成二维三角晶格光子晶体在太赫兹波段的能态密度特性,数值模拟得到Ⅳ族SiC在填充率f=0.8时形成0.037 THz带隙宽度,Ⅱ-Ⅵ族ZnO在填充率f=0.73时形成0.0417 THz带隙宽度,不同填充率情况下Ⅲ-Ⅴ族半导体材料形成0.027 THz带隙宽度,比较数据Ⅱ-Ⅵ族半导体材料形成较宽的带隙,研究结果为太赫兹光子晶体器件的开发提供了理论依据.

磷酸镓晶体物理性质及本征点缺陷的研究

李妍;刘廷禹;赵朝珍

2012, 41(5): 1366-1370.

摘要 ( 34 )

PDF (724KB) ( 34 )

相关文章 | 计量指标

本文运用晶格动力学软件GULP模拟计算了磷酸镓晶体的物理性质和本征点缺陷.利用弛豫拟合技术,根据晶体结构和部分物理性质数据拟合了GaPO4晶体中离子间的相互作用势,利用拟合好的势参数计算得到的结果与实验结果吻合得很好.在此基础上计算理想GaPO4晶体的力学和热学性质,并计算晶体本征缺陷的形成能,结果表明氧空位和氧的弗伦克尔缺陷在晶体中较易出现,而镓的弗伦克尔缺陷则是晶体中最容易形成的缺陷类型.

碳吸附沉淀法Y2O3纳米粉体的制备及其光催化性能的研究

孙孟佳;介瑞华;郭贵宝;刘少波;马海腾

2012, 41(5): 1371-1375.

摘要 ( 24 )

PDF (735KB) ( 38 )

相关文章 | 计量指标

利用碳吸附沉淀法合成Y2O3纳米粉体.采用TG-DTA、XRD、TEM、BET、UV-Vis和粒度分析等测试方法分别对粉体进行了表征.结果表明,750℃下焙烧的Y2O3粉体具有良好的分散状态,晶粒度为16.7 nm,颗粒范围为34～45 nm,比表面积为75.7 m2/g.与氨水直接沉淀制得的Y2O3粉体相比,碳吸附沉淀法制备的Y2O3粉体在紫外光下有良好的光催化活性,80 min内对甲基橙的降解率达78;.

预烧温度对锰锌铁氧体微观结构和磁学性能的影响

李兴华;侯强;王桂新;张玉孟;彭会芬;王新

2012, 41(5): 1376-1380.

摘要 ( 19 )

PDF (753KB) ( 32 )

相关文章 | 计量指标

采用硫酸盐与氢氧化钠沸腾回流共沉淀法制备的锰锌铁氧体纳米粉体,通过XRD、VSM和激光粒度分析对不同温度预烧粉体进行了物相、磁学性能、粉体粒度的研究,同时研究了这些粉体经过成型,烧结,所得到环形烧结体的磁感应强度和微观结构.结果表明:预烧温度为600℃时,饱和磁化强度为59.36 emu/g,而600℃预烧的粉体经过成型,在1000℃烧结所得到的环形烧结体,室温时饱和磁感应强度Bs为0.417 T,微观结构匀称,缺陷较少,空洞较少,晶粒大小在3 μm左右.

脉冲电沉积结合水热法制备ZnS纳米条及其光学性质的研究

周英智;刘峥;袁帅

2012, 41(5): 1381-1385.

摘要 ( 24 )

PDF (1166KB) ( 40 )

相关文章 | 计量指标

用水热法在脉冲电沉积纳米ZnS晶种的衬底上,制备了ZnS纳米条.利用XRD、SEM、EDS对ZnS的形貌和结构进行了表征,通过UV、PL研究了ZnS的光学性质.结果表明,ZnS晶种的存在、形貌控制剂(5-磺基水杨酸)的添加对ZnS显微形貌和光学性质有重大影响.重点讨论了形貌控制剂的添加顺序对ZnS形貌的影响.产物ZnS为闪锌矿结构,发蓝光,组成均匀,对紫外光的透过率较低,光学禁带宽度变宽.

溶胶凝胶法制备CuAlO2多晶及其性能研究

马涛;黄毅;马健;张丽

2012, 41(5): 1386-1390.

摘要 ( 35 )

PDF (738KB) ( 39 )

相关文章 | 计量指标

本文采用溶胶凝胶(Sol-gel)法在1200℃下制备出CuAlO2多晶.使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、光致发光(PL)以及红外(IR)光谱分别对其物相、化学状态、微观形貌和光学性能进行了表征.XRD测试结果表明所得粉体确为铜铁矿结构的CuAlO2多晶.XPS测得Cu的价态为+1价,从而表明样品中含有Cu空位缺陷.SEM显示晶粒尺寸约为1～3 μm,与从XRD中计算的结果相吻合.通过PL测试,观测到紫外近带发射峰和Cu空位缺陷发射峰,并对CuAlO2显p型导电性的原因进行了阐释.IR光谱测试表明CuAlO2多晶对红外光具有较高的透过率.

基础成分配比对白云鄂博尾矿微晶玻璃结构及性能的影响

李保卫;杜永胜;张雪峰;贾晓琳;陈华;赵鸣;邓磊波

2012, 41(5): 1391-1398.

摘要 ( 27 )

PDF (1771KB) ( 41 )

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以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃.制备流程包括熔融、退火、核化及晶化过程.其中玻璃熔融温度为1450℃,核化温度为720℃,晶化温度为850℃.利用XRD研究了基础玻璃成分配比对微晶玻璃结构的影响.结果表明基础玻璃成分配比直接决定微晶玻璃的主晶相形成.随着基础玻璃成分配比的变化,微晶玻璃可能形成辉石相、钙长石相、镁铁尖晶石相或磁铁矿相.当其他元素固定,CaO/MgO和CaO/Al2O3比值的减小会导致微晶玻璃由辉石相转变为镁铁尖晶石相和钙长石相.而当SiO2/CaO比值大于2时,主晶相则由辉石相转变为磁铁矿相.DTA测试结果表明CaO有利于析晶温度的降低,而MgO、Al2O3和SiO2相对提高了析晶温度.力学性能测试表明抗折强度、密度、耐酸碱度与微晶玻璃主晶相有直接关系.主晶相为辉石相的微晶玻璃具有更高的抗折强度、密度和耐酸性.

硫酸钾枝状晶的生长与EBSD测定

邱志惠;阮青锋;赵珊茸;徐海军

2012, 41(5): 1399-1404.

摘要 ( 36 )

PDF (1679KB) ( 33 )

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采用单玻片溶液蒸发法、双玻片溶液蒸发法以及凝胶法,在不同条件下分别获得了硫酸钾枝晶和枝蔓晶,并利用EBSD技术对硫酸钾枝晶和枝蔓晶的结晶学取向进行了测试和分析.研究表明:硫酸钾(K2SO4)枝晶的主干主要沿着＜ 111＞方向生长；而硫酸钾(K2SO4)枝蔓晶中,组成枝蔓晶的相邻枝晶(晶粒)之间存在典型的双晶关系,其双晶轴为＜011＞,双晶面为(053).

Ni2+/TiO2纳米管的光催化活性

杜锦阁;汪应灵;袁建梅

2012, 41(5): 1405-1409.

摘要 ( 24 )

PDF (732KB) ( 34 )

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以Ni2+/TiO2粉体和NaOH为原料,采用水热法制备了Ni2 +/TiO2纳米管,通过XRD、UV-Vis、SEM等技术对Ni2+-TiO2纳米管的结构、形貌等进行表征,并以罗丹明B为目标降解物,对样品光催化活性进行评价.结果表明:煅烧前,样品主要以钛酸盐的形式存在,有很好的管状结构,管壁较薄,管径为50 ～ 100 nm,管长约为12μm,长径比较大.UV-Vis谱显示约为在284 nm处有一个较弱的吸收峰；500℃煅烧后,钛酸盐的衍射峰强度明显降低,TiO2衍射峰强度增强,纳米管出现坍塌、断裂,锐钛矿相显著,对光的吸收范围也拓展到可见光区,且煅烧后样品的光催化活性显著提高,60 min降解率可达95;.

pH值对水热合成磷酸铋的光催化性能的影响

贺迎迎;王杰;郭莉莉;安晓馀;吕源;刘园园;法文君

2012, 41(5): 1410-1414.

摘要 ( 29 )

PDF (751KB) ( 37 )

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利用水热法通过调节溶液的pH值合成了不同物相和形貌的磷酸铋.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了物相和形貌表征,并以10 mg·L-1的亚甲基蓝溶液为目标降解物,对材料的光催化降解性能进行了评价.结果表明:前驱物溶液的pH值对磷酸铋的形貌、物相和光催化性能都有较大影响.前驱物溶液pH值为1.3时制得的磷酸铋的光催化性能最高,室温汞灯照射20 min,亚甲基蓝的降解率可达到99.61;.

电解参数对电镀超薄金刚石刀具出刃效果的影响

方莉俐;刘士国;郑莲

2012, 41(5): 1415-1419.

摘要 ( 25 )

PDF (712KB) ( 35 )

相关文章 | 计量指标

用电解腐蚀方法对电镀超薄金刚石刀具进行出刃,给出了电压与电流对电镀超薄金刚石刀具腐蚀出刃结果的影响.指出:当电压大于1.2V时,腐蚀效率与腐蚀速率较低,镀层与基体结合力较差；当电压在0.6V～1.2V范围内变化时,腐蚀速率逐渐增加,腐蚀效率逐渐降低,结合力较好.综合腐蚀效率、腐蚀速率与结合力这三方面情况,得出在电压为0.8V时,出刃效果较好.取电压为0.8V,当电流小于0.05 A时,腐蚀速率与腐蚀效率较低；当电流大于0.45A时,复合膜与基体的结合力较差,有部分脱膜现象；当电流控制在0.15A～0.35A范围内时,可以得到腐蚀速率与腐蚀效率较高、结合力较好的电镀超薄金刚石刀具.

水溶性壳聚糖/鸡蛋清对仿生碳酸钙晶体形貌的控制

郑亮;李兆乾;刘勋;裴重华

2012, 41(5): 1420-1424.

摘要 ( 24 )

PDF (747KB) ( 33 )

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在水溶性壳聚糖/鸡蛋清的调控下,采用气相扩散法仿生制备出多种形貌的碳酸钙晶体.研究了Ca2+起始浓度、m壳聚糖∶ m鸡蛋清质量比对碳酸钙形貌和晶型的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及X射线衍射(XRD)等测试技术对获得的碳酸钙样品进行表征.XRD及FT-IR结果表明所得碳酸钙包括方解石和球霰石两种晶型,SEM观察表明Ca2+浓度及m壳聚糖∶m鸡蛋清质量比对碳酸钙形貌有重要的调控作用.

覆钴型氢氧化镍的电化学性能研究

赫文秀;张永强;蒋文全;张文广

2012, 41(5): 1425-1429.

摘要 ( 24 )

PDF (1187KB) ( 33 )

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采用化学共沉积方法,在球形Ni(OH)2表面包覆不同含量的Co(OH)2.用扫描电子显微镜(SEM)和恒电流充放电技术测试其表面微观形貌和充放电性能.研究结果表明:倍率放电性能与包覆Co(OH)2的量有一定的关系,在高倍率放电条件下,包覆层含Co(OH)2量最佳范围为2; ～ 3.6;,镶嵌Co(OH)2包覆层的球形Ni(OH)2具有良好的放电容量和大电流充放电性能.

空心复相陶瓷微珠的自反应淬熄法制备及其吸波性能

娄鸿飞;王建江;许宝才;赵志宁;蔡旭东

2012, 41(5): 1430-1435.

摘要 ( 21 )

PDF (1689KB) ( 20 )

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以Al-TiO2-Fe-Fe203-MnO2-蔗糖为反应体系,在O2气氛下,采用自反应淬熄技术制备了磁性尖晶石空心复相陶瓷微珠吸波新材料,采用SEM、XRD和EDS表征了淬熄产物的外观、中空结构与物相.试验结果表明,体系具备良好的成球率,淬熄产物为空心结构,粒径分布均匀,保持在30 ～ 60μm之间,物相组成主要为Fe3O4、Mn2AlO4、Mn3O4(Fe2.5Ti0.5)O4和Al2O3纳米复相结构；吸波测试表明,空心复相陶瓷微珠的最低反射率达到-17.6 dB,小于-10 dB的频段为-11～-13.9 GHz,具备了良好的吸波潜力.兼具良好磁性与电性能的纳米复相结构与特殊的空心结构是空心复相陶瓷微珠具备良好吸波潜力的根本原因.

自蔓延高温合成Ti(C,N)材料

穆云超;郭建;梁宝岩

2012, 41(5): 1436-1439.

摘要 ( 19 )

PDF (1103KB) ( 33 )

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采用Ti粉和一种CNx前驱物粉体为原料,通过自蔓延高温合成技术,制备了单相Ti(C,N)材料.并研究了添加过量Ti对反应合成Ti(C,N)材料的影响.研究结果表明,自蔓延反应会产生很高的温度,温度达2782 K.燃烧产物组织均匀,Ti(C,N)颗粒平均大小约为3μm.当原料中Ti含量过量时,容易生成多种C和N配比不同种类的Ti(C,N)材料.最后,通过淬熄实验提出了一种自蔓延反应合成Ti(C,N)的机理.

一维多孔硅声子晶体的带隙研究

徐冰茹;徐少辉;王连卫

2012, 41(5): 1440-1445.

摘要 ( 31 )

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多孔硅的力学性质随多孔度有较大变化,因此可以用多孔硅材料来构建声子晶体结构.本文将在理论上讨论一维多孔硅声子晶体的带隙,设计出宽禁带声子晶体结构,分析其相关的物理特性.计算结果表明薄的高孔度插入层将获得宽的带隙,而声子晶体异质结能够获得更宽带隙.

n型衬底上双面HIT太阳电池背场的模拟优化

张研研;任瑞晨;史力斌

2012, 41(5): 1446-1450.

摘要 ( 27 )

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采用美国滨州大学研发的AMPS-1D软件,模拟了背场对TCO/a-Si∶ H(p+)/a-Si∶ H(i)/c-Si(n) /a-Si∶ H(i) /a-Si∶ H(n+)/TCO双面HIT异质结太阳电池光伏特性的影响.结果表明在背场掺杂浓度NB≥1×1018cm-3时,带隙在1.60～ 1.92 eV范围内的宽带隙薄膜硅材料比较适合作为双面HIT太阳电池的背场.模拟中还发现,背场n+层掺杂浓度对太阳电池性能的影响要受到该层隙间态密度的制约,隙间态密度越大,则对背场掺杂浓度的要求越高.

Cu、Zn掺杂对AlSb电子结构和光学性质的影响

包秀丽;张可言;李春霞;冉扬强

2012, 41(5): 1451-1457.

摘要 ( 20 )

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运用密度泛函平面波赝势方法和广义梯度近似,对替代式掺杂Cu和Zn的闪锌矿AlSb的超晶胞晶体结构、电子结构和光学性质进行了计算.分析了其电子态分布和结构的关系,给出了掺杂前后AlSb体系的复介电常数和复折射函数.结果表明,掺有Cu和Zn的AlSb晶体空穴密度增大,会明显提高材料的电导率；两种掺杂体系光学带隙均变窄；通过分析掺杂前后AlSb晶体的复介电常数和复折射函数,解释了体系的发光机制.

蓝宝石单晶生长坩埚热应力分析

白亮亮;刘云霞;杨军良;赵宜琳

2012, 41(5): 1458-1462.

摘要 ( 25 )

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针对蓝宝石单晶生长过程中因热应力集中坩埚使用寿命短问题,基于ANSYS有限元分析,对晶体熔化过程中的坩埚进行瞬态传热分析,在此基础上进行不同情况下热-结构耦合分析,计算得出晶体完全熔化后坩埚的热应力分布情况.分析显示:最大热应力存在于坩埚与托盘结合处；在满足晶体生长条件下,减缓升温速度,减小温度梯度,增大托杆中间空隙,改变托盘托杆材料等方法可以减小热应力.

DRF-B80型蓝宝石晶体生长炉的研制

袁长路;李杰;于旭东;束天和;汤平;程绪高;周伟;李留臣

2012, 41(5): 1463-1467.

摘要 ( 41 )

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本文主要介绍采用冷心放肩微量提拉法技术生长高质量大尺寸蓝宝石晶体的新型设备,由于晶体生长是在高温、高真空、籽晶升降与旋转平稳、晶体测重精准、功率稳定的状态下进行生长.所以我们配备了具有高冷却性能的腔体部件；大抽速,低反油率的高真空系统；无抖动、无爬行籽晶轴(俗称:籽晶热交换器)升降及旋转系统；高精度、高分辨率测重系统；稳定可靠的电控系统及电源加热系统.实验结果表明:设备简化的设计模式,不仅提高了工人的操作速度,操作更加简单,节约了劳动时间,提高了设备的利用率.优良的测重系统在早期晶种生长的好坏,有这很大的关系；解决晶体是否粘埚也起着很大的作用.电控系统对加热电源的稳定控制是能否生长高质量大尺寸晶体关键之一.

3,5-二碘水杨醛缩苯胺合锌(Ⅱ)配合物的微波固相合成、结构及表征

徐锁平;冯莉

2012, 41(5): 1468-1471.

摘要 ( 37 )

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采用微波固相法制备了3,5-二碘水杨醛缩苯胺合锌(Ⅱ)配合物,利用红外光谱、元素分析进行了表征,并利用单晶X射线衍射仪测定了该配合物的结构.结构解析表明,目标配合物为单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数a=2.2287(2) nm,b=1.1699(4) nm,c =2.6065(3) nm,β=94.579(3)°,V=6.5667(12) nm3,Z=8,F(000)=3872,最终偏差因子(对I＞2σ(I)的衍射点),R1=0.0547,wR2 =0.1316,S=1.024.目标配合物结构中,中心Zn(Ⅱ)离子分别与来自两个3,5-二碘水杨醛缩苯胺的两个N原子和两个O原子配位,形成一个稍微扭曲的四面体.

钛铁试剂桥联的FeⅢ-SmⅢ杂核配合物的合成、结构和磁性

储召华;陈延民;解庆范

2012, 41(5): 1472-1477.

摘要 ( 23 )

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采用水热法合成了一种3d-4f杂核配合物[Fe(phen)3]2[FeSm(H2O) (tiron)3]·6H2O(1,Na2H2tiron=4,5-二羟基苯-1,3-二磺酸钠),利用IR、元素分析、TGA和X射线单晶衍射分析进行了表征.该配合物属立方晶系,P213空间群,a=2.1711(3) nm,V=10.234(2) nm3,Mr=2323.82,Dc=1.508 g/cm3,F (000)=4720,Z=4,R1=0.0482,wR2=0.1345.2～300 K温度范围的变温磁化率测试结果显示,SmⅢ-FeⅢ之间存在反铁磁相互作用.

基于4,4′-二(苯并咪唑-1-甲基)联苯及邻苯二甲酸配体的新型配合物[Co(bbmb)(Pht)]n的合成、晶体结构和性质

陶兆林;梁丽丽;薛洪宝

2012, 41(5): 1478-1482.

摘要 ( 18 )

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采用水热法合成了新的二维钴配位聚合物[Co (bbmb) (Pht)]n(bbmb=4,4 ′-二(苯并咪唑-1-甲基)联苯；H2Pht =邻苯二甲酸),对其进行了红外光谱、元素分析、XRD和TGA等表征,并用X-射线单晶衍射法测定了配合物的单晶结构.该配合物属单斜晶系,P21/c空间群,为二维层状结构.晶胞参数为a=1.08437(19) nm,b=2.2932(4) nm,c=1.2184(2) nm,β=103.478(3)°,V=2.9464(9) nm3,Z=4.室温固态紫外测试显示,配合物具有强的紫外吸收.

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