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2014年 第43卷 第2期
刊出日期：2014-02-15

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2014, 43(2):  1. 

摘要 ( 2 )   PDF (94KB) ( 5 )  

相关文章 | 计量指标

温度对图形化蓝宝石透过率性能影响研究

柯瑞;张宇民;韩杰才;周玉锋;宋志成

2014, 43(2):  263-268. 

摘要 ( 4 )   PDF (2180KB) ( 9 )  

相关文章 | 计量指标

蓝宝石单晶表面图形化作为一种全新的减反增透手段而受到广泛关注,然而在服役过程中其透过率将会由于温度的改变而发生变化,影响使用性能.本文通过高温红外光谱测试系统测试了图形化蓝宝石在25℃,300℃,400℃,500℃,600℃时3～6 μm波段范围内的透过率,分析了温度对图形化蓝宝石透过率性能的影响.分析表明,表面图形化使室温条件下蓝宝石透过率在一定波段范围内上升且伴随有明显的光谱红移效应;温度上升使图形化蓝宝石透过率下降且红移现象加剧,随着温度不断升高蓝宝石透过率有一定程度回升;高温条件下表面图形化对蓝宝石透过率的影响不是十分明显.

退火处理对CdZnTe晶体光电性能的影响

何亦辉;介万奇;周岩;刘惠敏;徐亚东;王涛;查钢强

2014, 43(2):  269-274. 

摘要 ( 9 )   PDF (1735KB) ( 18 )  

相关文章 | 计量指标

研究了生长态CdZnTe晶体在经历了不同温度和时间的Cd/Zn和Te气氛退火后,其光电性能的变化规律.研究表明,在Cd/Zn气氛下退火180 h后,CdZnTe晶体中直径在5μm以上的Te夹杂的密度减小了1个数量级,晶体的体电阻率由1010 Ω·cm减小至～107 Ω· cm.同时发现,Cd/Zn源区的温度决定了退火后晶体在500～4000cm-1范围内红外透过率曲线的平直状态,这可能与晶体中的Cd间隙缺陷浓度相关,而与晶体中的载流子浓度和夹杂/沉淀相状态无关.在Te气氛下退火时,发现晶体的红外透过率的平直状态与晶体电阻率的对数lg(ρ)呈近似线性关系,同样可归因于退火过程中Cd间隙缺陷的浓度变化.

背接触势垒对a-Si∶H/c-Si异质结太阳电池性能的影响

王奉友;张德贤;蔡宏琨;苏超;于倩;胡楠

2014, 43(2):  275-279. 

摘要 ( 3 )   PDF (1656KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

由载流子输运理论推出a-Si∶ H/c-Si异质结太阳电池的背接触势垒是其J-V曲线出现S-shape现象的原因之一,此时电池内部存在两个串联反偏的二极管,阻碍载流子输运.通过模拟计算验证该结论,发现硅基异质结太阳电池背接触产生的肖特基势垒高度存在最大临界值,高于此值则电池的开路电压、填充因子和转换效率会急剧衰减,而短路电流密度基本不变.

P型非晶硅薄膜制备及其在HIT太阳电池中应用

齐晓光;杨瑞霞;雷青松;薛俊明

2014, 43(2):  280-284. 

摘要 ( 3 )   PDF (1214KB) ( 14 )  

相关文章 | 计量指标

采用RF-PECVD沉积技术制备P型非晶硅薄膜材料,研究硼烷浓度和加热温度对薄膜性能的影响.通过对两者优化,制备出了宽光学带隙、高电导率和致密性较好的P型非晶硅材料.作为窗口层应用到HIT太阳电池中,对其厚度进行优化,在N型单晶硅衬底上制备出了效率为14.28;的HIT太阳电池.

Li3N触媒粒度对立方氮化硼单晶合成效果的影响

温振兴;许斌;蔡立超;蔡玉成;张文;吕美哲

2014, 43(2):  285-288. 

摘要 ( 2 )   PDF (1164KB) ( 17 )  

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在压力4.5 ～5.3 GPa,温度1350 ～ 1500℃条件下,分别以不同粒度的Li3N粉末作为触媒,采用高温高压触媒法合成了立方氮化硼(cBN)单晶.研究了Li3N触媒粒度对cBN单晶合成效果的影响,对得到的cBN单晶的产量、转化率、大晶粒含量和抗压强度等待性进行了检测对比.结果表明,当Li3N触媒的粒度为80～ 100 μm时,在高温高压下可以合成出大晶粒含量高、抗压强度高、生长完善且晶形完整度较高的cBN单晶;当Li3N触媒的粒度为60～ 80 μm时,在高温高压下合成出的cBN单晶产量和转化率较高.

Ce,Sm共掺YAG单晶的生长及其光电性能的研究

陈兆平;向卫东;刘海涛;梁晓娟;邹军

2014, 43(2):  289-294. 

摘要 ( 7 )   PDF (1754KB) ( 16 )  

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采用提拉法生长了不同Sm3+掺杂浓度的Ce,Sm∶ YAG单晶.通过XRD、吸收光谱、荧光光谱对Ce,Sm∶ YAG单晶的晶相、光学特性进行了表征,利用LED快速光谱仪对所封装的LED光源的色坐标、光效、显色指数等特性进行了分析,结果表明采用提拉法生长的Ce,Sm∶ YAG单晶的主晶相为YAG晶相,且随着Sm3浓度的增加,YAG晶相结构并未发生改变;光谱中红光发光强度增加,白光LED显色指数提高;当实际浓度为0.31wt;,切片厚度为0.2 mm时Ce,Sm∶ YAG单晶样品体现了较好的光电性能,其光效为98.837 lm/W、显色指数71.1,可以满足商用白光LED的要求.

溶剂热法制备InP纳米球及其生长机理研究

陈璐;章海霞;翟光美;许并社

2014, 43(2):  295-300. 

摘要 ( 3 )   PDF (1730KB) ( 12 )  

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以氯化铟(InCl3·4H2O)和白磷(P4)为反应物,硼氢化钠(NaBH4)为还原剂,在较低的反应温度下采用溶剂热法制备出了InP纳米球.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和光致发光光谱(PL)对所制备产物的结构、形貌和发光性能进行了分析和表征.结果表明:在适当的温度下可以制备出尺寸为300 nm左右的纳米球,通过改变反应条件可以改变产物的尺寸、形貌.同时,从动力学方面对溶剂热法制备InP纳米球的反应机理进行了初步探讨.

Li3N-hBN体系合成cBN单晶“V”形区的相变热力学

吕美哲;许斌;杨红梅;郭晓斐;温振兴

2014, 43(2):  301-307. 

摘要 ( 1 )   PDF (435KB) ( 11 )  

相关文章 | 计量指标

利用静态高温高压触媒法合成优质cBN单晶,合成温度和压强范围形成一“V”形区域.从Gibbs自由能(△G)角度分析了采用Li3N为触媒合成cBN单晶时,不同物相在“V”形区及其扩大区域(1600～2200 K、4.8 ～6.0 GPa)内向cBN相变的可能性.分别计算了高温高压下hBN+ Li3 N-→Li3 BN2 、hBN→cBN和Li3BN2→cBN+ Li3N三个反应的△G.结果表明:在“V”形区及其扩大区域内,前二个反应的△G均为负值,分别为-35～-10 kJ/mol和-25 ～-19k J/mol;而第三个反应的△G有正有负,其正值范围形成了一个温度、压强的“V”形区域.该“V”形区基本覆盖了以前文献中提到的“V”形区.这说明在合成优质cBN单晶的温度压强范围内,Li3 BN2稳定存在,不能分解出cBN.Li3N触媒体系内的cBN可能源自hBN的直接相变,而非Li3BN2的分解.但分析表明Li3BN2促进了hBN→cBN的相变.

单晶硅表面制绒及其特性研究

戴小宛;张德贤;蔡宏琨;仲玉泉;于倩;苏超

2014, 43(2):  308-313. 

摘要 ( 16 )   PDF (2198KB) ( 25 )  

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研究了在不同的碱液(NaOH,Na2CO3,NaHCO3,Na2 SiO3,Ca(OH)2,CH3 COONa)和异丙醇(IPA)制绒下单晶硅表面金字塔结构的变化情况,使用分光光度计测量了不同结构表面的反射率变化.结果表明,金字塔绒面的表面反射率与金字塔结构及大小分布情况有关,实验中获得的最低表面反射率为7.8;.金字塔结构断面SEM图显示金字塔顶角在断面上的投影角度不会随反应条件和金字塔大小改变,维持在80°左右.最后,通过制绒后硅片表面金字塔形貌的扫描电镜图样和反射率的分析,提出了织构率α的概念,得到了快速了解单晶硅表面金字塔覆盖率的方法.

金刚石切割多晶硅片切割痕性质与消除方法研究

陈文浩;李妙;刘小梅;魏秀琴;周浪

2014, 43(2):  314-320. 

摘要 ( 9 )   PDF (2695KB) ( 15 )  

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金刚石线锯切割多晶硅片表面存在两种尺度的切割痕纹:由锯线往复运动形成的周期在亚毫米尺度的往复纹,和由金刚石划出的宽度在微米尺度的划痕.金刚石切割硅片的微观粗糙度比砂浆切割硅片小～25;.金刚石切割硅片相对粗糙表观以及往复纹的呈现都来自于光滑划痕的视觉增强作用.酸刻蚀制绒不能消除金刚石切割硅片表面切割痕纹;碱刻蚀只能消除部分晶粒之上的切割痕纹.尝试了一种气相酸刻蚀方法,取得了彻底消除金刚石切割硅片表面切割痕纹的效果,同时获得了良好的制绒效果,但其均匀性有待改善.

采用低温PL谱研究探测器级CdZnTe晶体

李阳;介万奇;王涛;杨帆;殷子昂;陈曦

2014, 43(2):  321-326. 

摘要 ( 6 )   PDF (2235KB) ( 14 )  

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采用低温光致发光谱技术研究了核辐射探测器用高阻CdZnTe晶体.发现PL谱中的三个特征峰均与晶体质量有关,其中(D0,X)峰FWHM值和IDAP/I(D0.X)与晶格完整性和浅能级缺陷密度有关联,D2峰则与位错密度密切相关.采用双晶X射线摇摆曲线和位错腐蚀坑密度对此表征进行了验证.低温PL谱测试结果显示晶体质量较高的CdZnTe晶片,其探测器的能谱分辨率也相对较高.

有限元分析薄膜/基底在纳米压痕过程中的力学性能

王晓宇;王金良;彭洪勇

2014, 43(2):  327-332. 

摘要 ( 2 )   PDF (2149KB) ( 11 )  

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运用有限元程序ABAQUS/Standard,建立了纳米压痕的有限元模型,并对一般薄膜/基底体系进行了数值模拟.结果表明:在压入相同深度时,薄膜的厚度越大,卸载后的残余深度越浅.薄膜的厚度越大,基底对薄膜的影响越小.对于同一厚度薄膜在不同最大压痕深度时,残余深度和基底的内应力会随着最大压痕深度的增加而增大.最后,采用前面论述的薄膜/基底体系,利用有限元方法模拟不同弹性模量对纳米压痕的影响,并将模拟结果和实验结果进行了对比.

粉体粒径对CSLST微波介质陶瓷烧结温度的影响

李月明;汪启轩;王竹梅;沈宗洋;洪燕;谭芳

2014, 43(2):  333-338. 

摘要 ( 3 )   PDF (2097KB) ( 12 )  

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采用B2O3-CuO-LiCO3(BCL)玻璃料作为烧结助剂,通过增加球磨时间的方法,对(Ca18/19 Sr1/19)0.2(Li0.5Sm0.5)0.8TiO3(CSLST)微波介质陶瓷进行低温烧结.研究了不同含量的BCL烧结助剂对CSLST微波介质陶瓷低温烧结特性的影响,和不同球磨时间对含2wt; BCL烧结助剂的CSLST微波介质陶瓷粉体颗粒度及低温烧结的影响.结果表明:球磨后的粉体粒径均分布在0.1 ～0.4 μm之间,d50为0.170 μm,比表面积达到35.2 m2/g且具有较高的表面活性,可以在875℃保温5h完全烧结.该陶瓷的微波介电性能为:介电常数εr=81.3,品质因素Q×f=1886 GHz,谐振频率温度系数Tr=-27.6×10-6/℃.

花状CuInSe2微晶的溶剂热合成与表征

申艳强;梁建;余春燕;董海亮;许并社

2014, 43(2):  339-344. 

摘要 ( 3 )   PDF (1743KB) ( 12 )  

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采用溶剂热合成方法,以CuCl2·2H2O为铜源,InCl3·4H2O为铟源,Se粉为硒源,以乙二胺为溶剂,合成了CuInSe2粉末.利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线光电子能谱仪(XPs)等测试方法对样品的形貌、晶体结构、光吸收性能及相组分进行了表征,研究了反应时间、反应温度对产物的影响.结果表明:在160℃下反应18 h可以合成比较均匀的由厚度为100 nm左右的纳米片组成的花状CuInSe2微晶,花状CuInSe2微晶的平均直径在10μm左右.同时对其形成机理进行探讨.

光辐照对单根In掺杂ZnO纳米线电学性质的影响

王明姣;高红;温静;唐欣月;张锷

2014, 43(2):  345-349. 

摘要 ( 3 )   PDF (1625KB) ( 12 )  

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通过化学气相沉积方法成功制备了高质量的In掺杂ZnO纳米线.选用325 nm的He-Cd激光器做为光源,进一步探究了单根In掺杂ZnO纳米线的光响应特性.结果表明:紫外光辐照可使金属电极与纳米线之间的有效肖特基接触势垒下降,使接触类型由肖特基接触转变到欧姆接触;撤去紫外光后,电极与纳米线之间的接触可以恢复到未光照时的肖特基接触.讨论了肖特基接触与欧姆接触之间转变的物理机制.

水热法制备CaTiO3∶Pr3+微纳米荧光粉及其发光性能

张霞;陶军;于方丽

2014, 43(2):  350-354. 

摘要 ( 5 )   PDF (1623KB) ( 13 )  

相关文章 | 计量指标

采用水热法制备了微纳米CaTiO3∶pr3+荧光粉,采用XRD、SEM和荧光光谱仪对荧光粉的结构、形貌及发光性能进行分析.结果表明,所制得的CaTiO3∶pr3+荧光粉物相纯正无杂质,结晶度好;有较宽激发带,激发峰值为323nm,发射主峰位于613 nm处,呈锐线状,属红色发光.比较水解抑制剂的种类和NaOH溶液的浓度对制备CaTiO3∶pr3+荧光粉的作用,发现选用HNO3作为水解抑制剂,NaOH溶液的浓度为1 mol/L时制备的CaTiO3∶Pr3+荧光粉结晶程度最高,晶粒尺寸均匀,粒度约为500 nm,发光性能最佳.

锌铬尖晶石水热合成及形成机理研究

陈之战;张永平;卢吴越;程越;谈嘉慧

2014, 43(2):  355-360. 

摘要 ( 4 )   PDF (1672KB) ( 12 )  

相关文章 | 计量指标

采用水热法制备了纳米ZnCr2 O4晶粒.采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和红外光谱仪(IR)研究了晶粒的物相演化规律.结果表明,在180℃温度下可制备2 nm的ZnCr2O4晶粒.ZnCr2 O4晶粒的形成遵循溶解-结晶机制,铬的三聚体和含有羟基的四配位锌的聚集体形成与Al13结构相同的ZnCr12,这些ZnCr12晶核经过进一步缩聚反应形成ZnCr2O4晶粒.

金刚石颗粒双阴极等离子溅射铬镀层显微结构研究

王超;揭晓华;刘烨;徐江;陶洪亮;魏菊

2014, 43(2):  361-364. 

摘要 ( 21 )   PDF (1615KB) ( 13 )  

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通过FIB-SEM观察了镀覆温度为850℃双阴极等离子溅射镀铬金刚石的表面形貌;利用TEM、XPS分析了镀层厚度、微观结构及表层元素价态;在光学显微镜下观察酸洗后金刚石的镀层变化情况.结果表明,经双阴极等离子溅射镀覆后的金刚石在其表层形成了厚度约为500 nm的柱状结构镀层,镀层晶粒尺寸约为10 nm;酸洗后镀层仅出现轻微脱落,说明金刚石铬镀层十分致密.

辅助剂对合成WO3纳米棒形貌和光吸收特性的影响

牟婉君;谢翔;李兴亮;张锐;唐慧;周官宏;魏洪源

2014, 43(2):  365-368. 

摘要 ( 10 )   PDF (1121KB) ( 12 )  

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以六氯化钨为原料,以乙二醇、尿素为辅助剂,在酸性反应体系通过醇热法合成了纳米氧化钨.利用XRD、SEM对产物进行了表征,结果表明:控制乙二醇及尿素的加入量,可获得不同形貌的纳米氧化钨.对不同条件下合成的WO3进行紫外可见光光谱分析可知,当反应体系加入乙二醇和尿素,纳米氧化钨的紫外吸收不同程度的减弱,单独加入乙二醇吸收峰发生蓝移,两者同时加入时吸收峰也发生蓝移.

Zwitternicin A晶体生成习性预测研究

刘峥;李巍;赖丽燕;王苗苗;郝再斌

2014, 43(2):  369-374. 

摘要 ( 7 )   PDF (1668KB) ( 26 )  

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通过重结晶方法,选用不同的溶剂获得了Zwittermicin A晶型A和晶型B,利用红外光谱法(IR)、X-射线粉末衍射分析法(XRD)和熔点法等对Zwittermicin A各晶型物进行了鉴定与表征.同时利用Materials Studio 4.2软件对Zwittermicin A两种晶型物分子进行晶体结构模拟研究,确定二种晶型的晶胞参数和空间群;通过Morphology模块中的BDFH模型,研究了Zwittermicin A各晶型的理论预测晶习,并通过Growth morphology模块研究Zwittermicin A各晶型的主要生长面,初步探讨各晶型晶习形成机理.

(TiO2)n(n=3～8)团簇的几何结构和电子性质研究

杨振清;郑文文;邵长金

2014, 43(2):  375-379. 

摘要 ( 2 )   PDF (1641KB) ( 12 )  

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采用广义梯度近似(GGA)方法,对(TiO2)n(n=3～8)团簇进行了结构优化,计算并分析了其几何结构,平均结合能,能级,态密度以及最高占据分子轨道-最低未占据分子轨道(HOMO-LUMO)的电子云密度分布.结果表明:随着n的增加,TiO2团簇(除了(TiO2)7团簇外)的平均结合能都在逐渐缓慢增加.(TiO2)n(n =4 ～8)团簇的HOMO-LUMO能隙随n的增大而减小,而HOMO能量随n的增大而增加.(TiO2)n(n=3 ～8)团簇的HOMO的电子云主要集中在悬挂及连接的氧原子上,相反,LUMO上的电子云主要集中在钛原子以及少量部分氧原子上.

蛋挞状Bi2WO6催化剂的制备及其光催化性能

陈渊;杨家添;谢祖芳;韦庆敏;朱立刚;刘国聪

2014, 43(2):  380-387. 

摘要 ( 1 )   PDF (2354KB) ( 11 )  

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以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO3·2H2O为原料,CTAB为结构导向剂,在混合溶剂热法条件下合成了由纳米片组成的蛋挞状Bi2 WO6晶体的新颖结构.采用XRD、FESEM、HRTEM、Raman、BET、UV-DRS等对产品进行表征.结果表明,产物为正交晶系钨铋矿型结构的蛋挞状Bi2 WO6晶体,结晶度良好,其直径约为0.5 ～1 μm.相比未添加CTAB制备的片状Bi2 WO6颗粒,蛋挞状Bi2 WO6样品的拉曼光特征峰、紫外-可见光吸收边发生红移,其能带隙减小至2.48 eV,比表面积增大.可见光催化降解甲基橙溶液的结果表明,蛋挞状Bi2 WO6光催化效率高,可见光或太阳光照射15 min、浓度为10 mg·L-1甲基橙溶液的脱色率为100;,COD去除率为98.2;,循环使用5次之后其光催化活性并没有明显降低.

水热法制备蝴蝶结形貌的CeO2粉体

王阔;刘春涛;谷宇;李亚北;刘艳莹

2014, 43(2):  388-393. 

摘要 ( 1 )   PDF (2136KB) ( 12 )  

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以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,L-半胱氨酸为表面活性剂,NaOH为碱源通过水热法制备了前驱体Ce2O(CO3)2·xH2O,经煅烧后得到了蝴蝶结形貌的CeO2粉体,采用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,并分析了不同反应条件对产物形貌的影响.结果表明:水热反应温度180℃反应24h制备出蝴蝶结形CeO2的前驱体,经400℃煅烧1h,获得长约14 μm,两端呈分叉多枝结构的CeO2粉体;随着反应时间的延长,产物经历了由椭球形向蝴蝶结形的转变.

BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3/BaSb0.04Sn0.96O3复合热敏厚膜电学性能研究

成钧;袁昌来;骆颖;杨云;刘心宇;苏学奋

2014, 43(2):  394-398. 

摘要 ( 1 )   PDF (1634KB) ( 11 )  

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采用丝网印刷工艺制备了BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3/BaSb0.04Sn0.96O3复合热敏厚膜.借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阻温测试仪对复合热敏厚膜的微结构、电学性能进行了表征分析.结果表明复合热敏厚膜主相仍为钙钛矿结构的BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3和BaSb0.04Sn0.96O3,厚膜表面随BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3含量增加趋于致密均匀.复合热敏厚膜的烧结温度、室温电阻率(ρ25)、热敏常数(β25/85)和活化能(Ea)随BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3含量的增加呈现下降趋势,其烧结温度、ρ25 、β25/85和Ea分别处于870～1000℃、2.5 kΩ·cm～ 2.35 MΩ·cm、2764～4030 K和0.238 ～0.348 eV范围内.

离子液体辅助合成Fe3O4纳米粒子及其性能研究

张利锋;宋巧兰;张金振;刘毅;郭守武

2014, 43(2):  399-403. 

摘要 ( 2 )   PDF (1189KB) ( 12 )  

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采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([Bmim][TFSI])辅助合成了Fe3O4纳米粒子,研究了其磁、电化学方面的性能,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对样品进行了表征.实验结果表明:以该离子液体为稳定剂合成的Fe3O4纳米粒子平均直径约为20 nm,且形貌均一,在室温下表现出超顺磁性,饱和磁化强度为68.13 emu/g.将所得Fe3O4纳米粒子应用于锂离子电池负极材料,在电流密度为0.1 A/g条件下,首次充放电比容量分别高达1025 mAh/g和1428 mAh/g.

可控形貌纳米氧化锌的制备及光学性能研究

陈春燕;南海;李昆;李媛媛;郑亚峰;牛余雷

2014, 43(2):  404-408. 

摘要 ( 5 )   PDF (1179KB) ( 15 )  

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以氯化锌为原料,以不同有机胺(乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺)作为碱源,在160℃下合成出了不同形貌的纳米氧化锌.采用XRD、SEN、IR等对产物的结构和形貌进行了表征,研究了不同有机胺对纳米氧化锌形貌及发光性能的影响.结果表明:所制备的试样均为结晶良好的六方纤锌矿结构.乙胺和乙二胺在浓度为0.3 mol/L时,制备的氧化锌为棒状;二乙胺和三乙胺的浓度为0.3 mol/L时,制备的氧化锌为颗粒状.纳米氧化锌在424 nm和474 nm波长处呈现出蓝光发光峰,在525 nm波长处呈现出绿光发光峰.且在纳米尺度附近棒状氧化锌的发光强度要强于颗粒状的,当氧化锌的长度增加到微米范围时,发光强度反而降低.

SiO2-Al2O3-MgO-F系微晶玻璃的受压析晶

田清波;孔德钰;代金山;王修慧;高宏

2014, 43(2):  409-413. 

摘要 ( 4 )   PDF (1163KB) ( 15 )  

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用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了SiO2-Al2 O3-MgO-F系块状玻璃在受压条件下的析晶特征.采用高温熔融法制备基础玻璃,在热处理过程中施加压力制备微晶玻璃.结果表明:样品在热压过程中析出主要晶体为云母相,施加压力对析出晶体的种类影响不大.但是不同阶段施加压力对析出晶体的形态有显著的影响,在核化阶段施压可以形成晶体的定向生长,在晶化阶段施压对晶体的择优生长有较大影响.但是仅在核化阶段施压,卸载后再析晶则会降低晶体择优长大的趋势.

掺CeO2的MgO-CaO材料缺陷形成及扩散动力学研究

张寒;赵惠忠;丁雄风;余俊;聂建华

2014, 43(2):  414-419. 

摘要 ( 5 )   PDF (1686KB) ( 11 )  

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以分析纯Mg(OH)2和Ca(OH)2为起始原料,CeO2为掺杂剂,经行星球磨机混合后压制成圆柱形试样,在1650℃温度条件下保温3h烧成,制备了MgO-CaO材料.采用X-射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和高温电导率测试仪对试样进行了分析表征.研究结果表明:少量CeO2的掺入(0.5wt; ～0.75wt;)即可有效促进材料的烧结致密化.在烧结致密化过程中,随着晶界的迁移及气孔排除,方镁石与方钙石晶粒不断长大,且方镁石晶粒长大更为明显,形成以方镁石为基体,方钙石晶粒被方镁石包裹的空间结构,但MgO由于本征缺陷产生的O2-空位在晶界迁移过程中的聚集和融合,在方镁石晶粒内形成了难以排除的气孔.CeO2促进材料烧结的本质在于CeO2可与CaO发生有限置换固溶反应,降低Ca2空位的扩散激活能,有利于Ca2空位的扩散.

绝缘体上全局应变硅晶圆的制备和表征

刘旭焱;王爱华;崔明月;秦怡;鲁道邦;李根全

2014, 43(2):  420-425. 

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首先使用改良型Ge浓缩法制备了绝缘体上锗硅圆片,然后在超薄弛豫SiGe层上,利用超高真空化学气相沉积法外延了单晶硅薄膜,获得一系列不同厚度的6寸绝缘体上应变硅晶圆.结果表明应变硅薄膜完整、均匀、表面平整且晶体质量良好,获得样品中顶层硅最大应力值达2.22 GPa.应用临界厚度理论对样品厚度和应变值之间的关系进行了分析,发现本实验所得样品在超过临界厚度3倍之后会发生应变弛豫.

钠基膨润土-NaAlO2-NaOH水体系合成方钠石的条件与机理

何倩;孙红娟;彭同江;李涛;晋新亮

2014, 43(2):  426-431. 

摘要 ( 11 )   PDF (1683KB) ( 20 )  

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基于钠蒙脱石良好的剥离分散和反应活性,采用钠基膨润土为原料,在常压下碱性水体系中合成方钠石.探讨了Na2O/SiO2物质的量比、反应时间、反应温度、SiO2/Al2O3物质的量比对合成方钠石的影响.结果表明,Na2O/SiO2物质的量比对合成方钠石物相的纯度影响最大,反应温度次之;反应时间和SiO2/Al2O3物质的量比在最佳条件附近对方钠石的合成影响很小;在反应过程中,钠蒙脱石、方石英和钠长石发生“碱溶”,所形成的产物与溶液中的偏铝酸钠反应形成方钠石.后期形成的方钠石围绕先期形成的方钠石生长,形成了方钠石球形聚集体.

溶液燃烧法制备Ba改性的γ-Al2O3及其表征

李花;沈蕊;杨洪波;储刚

2014, 43(2):  432-437. 

摘要 ( 2 )   PDF (1674KB) ( 12 )  

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通过溶液燃烧法,以硝酸铝、硝酸钡为氧化剂,不同的燃烧剂(甘氨酸、柠檬酸、尿素)作为还原剂,制备了钡改性的γ-Al2O3.对产物作XRD、SEM表征并对前驱体作TG-DTA表征,研究了不同燃烧剂、改性剂(硝酸钡)的添加量、煅烧温度、煅烧时间等工艺参数对合成产物相组成和形态的影响.结果表明,合成钡改性的γ-Al2O3的最佳工艺条件为:以甘氨酸为燃烧剂、添加3;的硝酸钡、煅烧温度为1000℃、煅烧时间为4h.

超细碳酸钙微球的制备

张群;朱万华;汪绪武;张清

2014, 43(2):  438-442. 

摘要 ( 5 )   PDF (1251KB) ( 12 )  

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采用乳状液膜与共沉淀结合法制备超细碳酸钙微球,考察了不同反应条件对碳酸钙形貌的影响.获得的试样使用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、红外光谱(FT-IR)以及激光粒度仪等手段予以表征.结果表明,吐温-80和PVP的添加量分别为4 mL和0.5g时,制备出了颗粒大小约为5μm的碳酸钙微球;碳酸钙材料的物相组成和形貌与溶液中吐温-80体积含量以及PVP含量密切相关.

糯米浆对仿生碳酸钙形貌的影响

刘强;刘勋;裴重华

2014, 43(2):  443-449. 

摘要 ( 5 )   PDF (1731KB) ( 13 )  

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以糯米浆为有机调控物质,二氧化碳提供碳源仿生制备出多种形貌的碳酸钙晶体.探索了矿化时间、钙离子浓度对碳酸钙晶体形貌和晶型的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)对制备的碳酸钙表观形貌及结构进行表征.扫描电镜结果表明:以糯米浆为有机调控物质,钙离子浓度和矿化时间对碳酸钙晶体的形貌有一定的影响;XRD及FT-IR图谱表明制备的碳酸钙晶型为方解石和球霰石.

NiS2的固态杂化微波合成研究

谌冰;冉光旭;乐松

2014, 43(2):  450-453. 

摘要 ( 1 )   PDF (680KB) ( 11 )  

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为了克服常规固相反应制备NiS2耗时耗能的缺陷,采用固态杂化微波加热技术,以Ni粉与S粉为起始原料成功合成了单相NiS2,将反应时间从数天缩短为30 min,基本确定了适宜的微波加热反应温度.采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱、拉曼光谱对产物的结构、组份和形貌进行了表征.

钠含量对超稳Y分子筛物化性能的综合影响

张乐;高雄厚;张艳惠;苏怡;张爱萍

2014, 43(2):  454-460. 

摘要 ( 2 )   PDF (1362KB) ( 13 )  

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用浸渍法制备了不同钠(Na)含量的超稳Y型分子筛(USY),通过XRD-粉末衍射,IR光谱,NH3-TPD程序升温热脱附,XRF-荧光光谱仪,催化剂活性评价装置(MAT),氮气吸脱附等温线法等表征手段,全面考察了钠的含量对USY型分子筛物化性能的影响.研究表明随着钠含量的增加,分子筛晶胞参数变大,结晶保留率降低,总酸量降低,B (Bronsted)酸酸量减少,非骨架铝的羟基团簇先增多后减少,较低的钠含量对分子筛裂化活性影响不大,钠含量的变化对分子筛骨架破坏产生不同的影响.

生长温度对InAs/GaAs量子点太阳电池的影响研究

杨园静;涂洁磊;李雷;姚丽

2014, 43(2):  461-464. 

摘要 ( 2 )   PDF (686KB) ( 12 )  

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InAs/GaAs量子点的生长形貌和特性受不同生长环境和生长条件影响.本文借助光致发光光谱(PL)特性表征方法,通过实验生长,对比研究不同生长温度下获得的量子点性能,结合当前三结叠层GaInP/GaAs/C-e(2-terminal)电池存在的问题,以及该电池的设计、制作要求,分析了InAs量子点的不同生长温度对于具有量子点结构的中电池吸收的影响.

一种基于复式光子晶体的多通道红外滤波器

李文胜;张琴;付艳华

2014, 43(2):  465-468. 

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用LiF和Si构成了一(ABBA)6型光子晶体,考虑到材料的色散关系,对其透射特性进行了研究,结果表明:在44～46 μm的范围内出现了若干透射峰,透射峰的数目k与结构周期数N间满足k=N-1的关系.入射角增加,各透射峰的位置红移,长波端透射峰的红移量比短波端的稍大,当入射角θ≥45°时,短波端透射峰的透射率有所下降.两介质的几何厚度同时增加时,各透射峰的中心蓝移,对应的透射率不变;反之,其中心红移,且长波端透射峰的透射率下降.透射峰的以上特征为其实现多通道的红外滤波提供了理论指导.

Fe2CrP电子结构及半金属性的第一性原理研究

黄海铭;张琴

2014, 43(2):  469-473. 

摘要 ( 2 )   PDF (1164KB) ( 12 )  

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利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Fe2CrP合金的电子结构、半金属性和磁性.结果表明Fe2CrP合金是一种半金属铁磁体,其半金属隙为0.22 eV.当晶格常数发生变化时,Fe2 CrP合金依然能在0.535 ～0.580 nm的范围内保持半金属性.计算得到Fe2CrP合金的分子总磁矩为3.00uB,与Slater-Pauling规则非常符合,Cr原子和Fe原子是分子总磁矩的主要贡献者.

羟基蛋氨酸铜螯合物的制备与表征

吴治先;李春春;钟国清;李迪;陶美;张文旭

2014, 43(2):  474-479. 

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以羟基蛋氨酸和铜盐为主要原料,合成了两种羟基蛋氨酸铜螯合物,通过元素分析、红外光谱、X射线粉末衍射和热重差热分析等对其进行了组成和结构表征.红外光谱确证铜离子与羟基蛋氨酸中的羧基氧原子、羟基氧原子及甲硫基硫原子配位.结果表明,两种配合物均属于单斜晶系,Cu(MHA)·0.5H2O的晶胞参数为:a=0.9035nm,b=1.1739 nm,c=1.5515 nm,β=95.69°;Cu(HMHA)2的晶胞参数为:a=0.9698 nm,b=1.8483 nm,c=1.6677nm,β=95.58°.两种配合物在200℃以上开始分解,残余物主要为CuS.

一种氨基萘磺酸铈配合物的合成、晶体结构和性质

陈延民;解庆范

2014, 43(2):  480-486. 

摘要 ( 2 )   PDF (1753KB) ( 12 )  

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在乙醇/水混合溶剂中合成了一种单核铈配合物[Ce(H2O)2 (phen)2(Ans)3] (phen)·4H2O(1)(其中HAns=4-氨基-1-萘磺酸,phen=邻菲啰啉),并对其进行元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重分析和X-射线单晶衍射等测定.标题配合物属单斜晶系P21/n空间群,a=1.32882(5),b=2.44909(9),c=1.87421 (6) nm,β=9.1214(3) nm,z=4,V=6.0981 (4) nm3,Dc=1.585 g.cm3,μ=0.929 mm-,R1 =0.0612,wR2 =0.1518,S=1.07.配合物中9配位的Ce(Ⅲ)处于畸变的三帽三棱柱配位多面体环境CeN4O5.配位单元[Ce(H2O)2 (phen)2 (Ans)3]与未配位的phen和晶格水通过芳环堆积相互作用和氢键组装形成三维超分子体系.