Ba,Ti双位共掺杂BiFeO_3多铁功能陶瓷的制备与性能

采用快速液相烧结法制备出多铁BiFeO_3(BFO),Bi_1-xBa_xFe_(0.950)Ti_(0.050)O_3(x=0.100,0.150,0.200,0.300,0.350) 和Bi_(0.800)Ba_(0.200)Fe_(1-y)Ti_yO_3(y=0.025,0.050,0.075,0.100)陶瓷.研究了不同Ba,Ti掺杂含量对BFO陶瓷微观结构、表面形貌、介电性能以及磁性的影响.XRD测试表明制得的陶瓷样品为菱形钙钛矿结构,属于R3c空间群,Ba,Ti掺杂含量较高时会引起结构发生畸变.陶瓷的漏电流密度随Ba掺杂含量的升高而增大,却随Ti掺杂含量的升高而减小.磁性测试表明,Ba,Ti双位共掺杂BFO陶瓷具有饱和的磁滞回线,其剩余磁化强度随Ba掺杂含量的增加而增加,但随Ti掺杂含量的增加而减小.在x=0.350时陶瓷样品的最大剩余磁化强度达到0.29emu/g.     

Ho掺杂的BiFeO_3多铁陶瓷的制备及性能

用固相反应和快速退火冷却法制备了纯的BiFeO_3(BFO)陶瓷和15%Ho掺杂的Bi_(0.85)Ho_(0.15)FeO_3(BHFO)陶瓷,研究了室温下陶瓷的品格结构及其铁电、介电、漏电和磁性能.结果表明,Ho掺杂有助于减少BiFeO_3陶瓷中的杂相,改善其铁电、介电、漏电和磁性能.与BFO陶瓷相比,BHFO陶瓷具有典型的电滞回线;当电场强度为1 50 kV/cm时,其2Pr(剩余极化值)为15 μC/cm~2.同时,BHFO具有比BFO显著增大的介电常数和明显降低的介电损耗.磁性能测试表明,BHFO陶瓷表现出弱的铁磁性.     

Bi_（0.5）Na_（0.5）TiO_3-BaTiO_3-KNbO_3陶瓷的介电特性及相变行为研究

采用固相反应法制备了（1-x）Bi0.47Na0.47Ba0.06TiO3-xKNbO3（BNBT-xKN,x=0～0.08）陶瓷,借助铁电分析仪、阻抗分析仪、扫描电镜（SEM）等仪器研究了KNbO3（KN）引入后,对陶瓷的微观结构、相变行为和介电性的影响.BNBT-xKN的扫描电镜（SEM）图显示：适量的KN对BNBT陶瓷具有细化晶粒、增大致密度作用.介电温谱（30~500℃）显示BNBT、BNBT-0.01KN、BNBT-0.02KN陶瓷有3个介电异常峰,而BNBT-0.04KN和BNBT-0.08KN陶瓷中有2个介电异常峰,并对陶瓷中出现的介电异常进行了讨论.通过介电温谱数据拟合,讨论了BNBT-xKN陶瓷的介电弛豫特性,并解释了BNBT-xKN陶瓷退极化的原因以及出现双电滞回线的机理.     

掺杂钴对锆钛酸铅铁电薄膜电性能的影响

采用溶胶-凝胶法在LaNiO3／Si衬底上制备了Pb(Zrx，Ti1-x)O3(PZT)与PbCoy(Zr，Ti1-x)O3(PC—ZT)铁电薄膜，实验发现钴掺杂对PZT的铁电性能产生了很大的影响．不掺杂的PZT铁电薄膜剩余极化强度Pr=14.05uC／cm^2，矫顽场Ec=26．35kV／cm，而钴的掺杂有效地提高了PZT薄膜的剩余极化强度，当掺杂钴达到12%时，Pr=36．26uC／cm^2，矫顽场减小．同时，掺杂钴增强了PZT薄膜的介电性能并且减少了漏电流。     

掺杂TiO2的La2/3Ba1/3MnO3电输运与磁电阻特性

通过固相反应法制备了(1-x)La2/3Ba1/3MnO3 xTiO2(x=0％～5％)多晶陶瓷样品，实验发现，随着TiO2掺杂量的增加，电阻率明显增大，金属绝缘相转变温度Tp值下降．通过室温(300K)和低温(78K)下不同磁场的磁电阻计算表明，适量的TiO2掺杂会明显提高材料的磁电阻性能；在1T磁场下，TiO2掺杂量为1％的样品室温磁电阻达到12％，这是未掺杂La2/3Ba1/3MnO3相同条件下的3倍，为磁电阻传感器研究提供了实验依据。     

铬元素掺杂对Fe_(3-x)Cr_xSe_4磁性物理性能影响研究

利用溶剂热法合成了单斜Fe_(3-x)Cr_xSe_4纳米颗粒(0≤x≤2.5).随着铬掺杂量的增加,Fe_(3-x)Cr_xSe_4纳米颗粒X射线衍射的峰位置向左偏移,这是由于晶格常数发生改变引起的.而Fe_(3-x)Cr_xSe_4纳米颗粒(x0.3)晶胞体积的扩张则是由于磁性离子之间的铁磁相互作用增强造成的,从而导致了Fe_3Se_4的居里温度从321 K显著增加到Fe_(2.1)Cr_(0.9)Se_4的348 K,明显不同于块体材料的磁性.低温矫顽力分析显示出明显的增长趋势,从Fe_3Se_4纳米颗粒的28 kOe增加到Fe_(2.3)Cr_(0.7)Se_4纳米颗粒的42 kOe,但在进一步提高铬的掺杂量时,矫顽力则会逐渐降低.     

Cr掺杂LiZnAs稀磁半导体的第一性原理研究

采用第一性原理研究了Li过量情况下Cr掺杂LiZnAs体系（Li_1.1（Zn_1-xCr_x）As）（x=0.1） 的稳定构型、磁性来源以及电子结构.首先,通过比较不同构型下Cr掺杂LiZnAs稀磁半导体体系得到稳定构型的能量,发现一定的Li过量、Cr掺杂浓度下,当掺杂的Cr原子之间的初始距离一定时,过剩的Li空位之间的距离对其构型稳定性有较大影响;其次,分析了Cr掺杂LiZnAs的磁性来源,发现其磁性主要来源于Cr原子的3d轨道;最后,研究了Cr掺杂LiZnAs体系的电子结构,结果显示Cr掺杂LiZnAs体系的电子结构具有稀磁半导体特性.     

Gd_(1-x)Zn_xMnO_3系列化合物Rietveld结构分析

利用标准的固相反应法在1 350 ℃烧结了Gd(1-x)ZnxMnO3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)样品.利用X射线衍射(XRD)对其晶体结构进行了研究.X射线衍射测量表明样品的单胞仍然具有正交结构.用Rielveld方法进行了结构精修,结果表明,随着Zn掺杂浓度的变化,导致A位原子半径的变化,样品的晶格常数、晶胞体积Mn-O键长、Mn-O-Mn键角随之变化.在Zn掺杂浓度x=0.4时,这种变化达最大.     

稀土元素掺杂Mn-Zn铁氧体的制备及磁性能

以FeSO4.7H2O、MnSO4.H2O、ZnSO4.7H2O、RE2O3(RE=Y、Nd、Gd、Dy)、HCl为原料,NaOH溶液为沉淀剂、H2O2为氧化剂,采用氧化共沉淀法制备出稀土元素掺杂(RE=Y、Nd、Gd、Dy)Mn-Zn铁氧体(Mn0.5Zn0.5RExFe1-xO4),通过傅里叶变换红外光谱仪(IR),X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行表征,讨论了稀土元素掺杂的种类和量对样品的结构和磁性能的影响。结果表明:要得到单相尖晶石结构Mn-Zn铁氧体,稀土元素掺杂量应控制在x≤0.02;Mn0.5Zn0.5RExFe1-xO4的晶粒度随掺杂含量x的增大单调减少;掺杂稀土元素Y、Nd对Mn-Zn铁氧体的磁性有削弱作用,不宜掺杂;而少量的稀土元素Gd、Dy掺杂有利于样品的饱和磁化强度的提高,x=0.02时,其饱和磁化强度分别达到最大值26.5和29.3emu/g。     

(Sr,Ba)3MoO6添加剂对(Sr,Ba)2(Fe,Mo)2O6系统磁电阻性能的影响

通过固相反应法合成了一系列（Sr,Ba)2(Fe,Mo）2O6 x(Sr,Ba)3MoO6(O≤x≤1）陶瓷样品，结果表明，适量的（Sr,Ba）3MoO6添加剂能够使多晶（Sr,Ba)2(Fe,Mo)2O6材料的磁电阻效应△ρ/ρ得到明显提高，并且陶瓷样品的最佳烧结温度降低至大约860℃。     

RhnCr(n=1～7)团簇结构和电子性质的密度泛函理论研究

采用基于广义梯度近似的密度泛函理论研究了铬掺杂铑团簇RhnCr(n=1～7)的几何结构、稳定性及电子结构.结果表明:Rh3Cr具有较高的稳定性,可视为幻数结构团簇;给定尺寸时所研究RhnCr混合团簇表现出明显的磁性结构依赖关系;相较纯Rhn+1,RhnCr在n=3、5、6时团簇磁矩增大;多数情况下,相对于纯Rh团簇,Cr掺杂增强了团簇反应活性.     

单相超导体CaLaBaCu_(3-x)BxO_(7-δ)正常态热电势率研究

从 77K到 30 0 K之间对 Ca L a Ba Cu3 -x Bx O7-δ单相体系的正常态热电势率进行了微分法测量 ,发现随着硼含量 x从 0向 0 .4的逐步增加 ,样品体系正常态特性从金属性向类半导体性质转变 ,其主要载流子由空穴型为主转变为电子型为主 .根据以上的性质转变 ,我们采用双带模型及半导体模型对 x的不同值进行曲线模拟 ,拟合的热电势率—温度曲线与实验曲线相当吻合 ,同时根据模型对样品的费米能及有效能隙进行了计算     

掺Fe2O3的ZnO压敏性能

在一定成型压力和烧结温度下掺杂浓度对掺Fe2O3的ZnO陶瓷的致密度和压敏性能的影响研究.得到以下结果:(1)在1 000 ℃,ZnO与Fe2O3固相反应生成ZnFe2O4,在1 200 ℃ZnO陶瓷完全致密化;(2)在优化工艺参数后,研究了在ZnO中掺杂不同浓度的Fe2O3 的电阻率,只有在一定电阻率范围内才具有压敏效应.随Fe2O3掺杂含量升高,电阻率在0.1%at达到极大值,而后降低,在2%at以后电阻率急剧升高,压敏效应增大,在4%at时阈值电压为92伏,非线性最好.过高的掺杂浓度(>5%at)导致绝缘相厚度过大而没有压敏效应;(3)Fe2O3掺4%at后,烧结温度超过1 200 ℃时,由于ZnFe2O4相分解产生载流子浓度增大使电阻率下降.     

单相超导体 CaLaBaCu3-x B x O 7-δ 正常态热电势率研究

从 77K到 300K之间对 CaLaBaCu3-x B x O7-W单相体系的正常态热电势率进行了微分法测量 ,发现 随着硼含量 x 从 0向 0. 4的逐步增加 ,样品体系正常态特性从金属性向类半导体性质转变 ,其主要载流 子由空穴型为主转变为电子型为主 .根据以上的性质转变 ,我们采用双带模型及半导体模型对 x 的不同 值进行曲线模拟 ,拟合的热电势率 — 温度曲线与实验曲线相当吻合 ,同时根据模型对样品的费米能及 有效能隙进行了计算 .     

Mn掺杂闪锌矿半导体ZnO的半金属铁磁性和光学性质

采用密度泛函理论(DFT)和平面波赝势(PWPP)方法,研究了Mn掺杂闪锌矿半导体ZnO的电子结构、磁性质和光学性质.自旋极化的态密度和磁矩显示Mn掺杂闪锌矿ZnO是一个半金属铁磁体,其在自旋电子学材料中有一定的应用.利用Kramers-Kronig色散关系,对Mn掺杂闪锌矿ZnO的介电函数和折射率进行了研究,根据计算的电子结构和光学性质的内在联系,解释了Mn掺杂闪锌矿ZnO的光学性质的微观机理.     

单相尖晶石结构NixMn3-xO4(0.5≤x≤1)纳末粉体的微波合成及表征

采用微波合成法制备单相尖晶石结构 Nix Mn3-x O4 ( 0 .5≤ x≤ 1)纳米粉体 .实验结果表明 :微波处理方法制备单相尖晶石结构 Nix Mn3-x O4 ( 0 .5≤ x≤ 1)纳米粉体相合成温度比常规热分解和传统固相反应方法低大约 2 0 0℃以上 ,需用时间也远少于常规化学合成方法和传统固相反应方法 ,节约能源 .微波合成的纳米粉体晶粒平均尺寸为 30 nm左右 ,基本呈单分散分布 ,分布均匀 ,颗粒尺寸小于常规热分解方法 ,形状为多面体 ,优于常规合成方法的粉体 .     

PMNT粉体的溶胶-凝胶法制备研究

以硝酸铅、六水合硝酸镁、草酸铌、钛酸丁酯为前驱体原料,去离子水、乙二醇为溶剂,柠檬酸为螯合剂,铅、镁、铌、钛离子比为1：（1-x）/3：2（1-x）/3：x,其化学式为（1-x）Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-xPbTiO3,采用溶胶-凝胶法经1150℃焙烧制备得到了单一相钙钛矿结构的PMNT粉末.     

钐掺杂镍铁氧体纳米粉体的制备和结构分析

用流变相-前驱物热分解反应法制备了钐掺杂镍铁氧体纳米粉体SmxNiFe2-xO4（x=0，0．33，0．67）。用TG（热重）、XRD（粉末X-射线衍射）和LPSA（激光粒度仪）对粉末样品的组成、结构、粒度分布和粒子的团聚进行了表征。结果表明SmxNiFe2-xO4的晶胞结构可用（Ni0.37Fe0.63）[Ni0.63SmxFe4.37-x]O4表示，属于立方晶系的球形粒子，平均粒径分别约为12．5，20．1，27．6nm，在水溶剂中团聚体的平均粒径分别约为153．7，257．9，348．4nm。另外，研究了钐取代铁对镍铁氧体的密度、晶胞参数和电阻率的影响，并从结构的角度进行了解释。     

GaAs掺Mn材料的局域电子结构和磁性

运用原子团模型研究了稀磁半导体GaAs掺Mn的局域电子结构和磁性,计算采用基于密度泛函理论的离散变分方法.计算结果表明Mn原子磁矩随掺杂浓度没有明显的变化,磁矩的数值与实验符合的较好.在包含两个Mn原子的体系中Mn原子之间是铁磁性偶合,表明体系具有铁磁性基态,每个Mn原子的磁矩与掺杂一个Mn原子时相近.对于不同的掺杂浓度,Mn原子与最近邻As原子之间均为反铁磁偶合,Mn原子的3d电子与As原子的4p电子之间有很强的杂化.     

Nd、Mn 离子掺杂对铁氧体LaFeO3的结构和性能影响

采用高温固相反应法制备了LaFe1-xMnxO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)和La1-xNdxFeO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)2个系列样品,分别研究了Mn离子部分替代Fe位掺杂、Nd离子部分替代La位掺杂对材料结构和性能的影响.研究结果表明:随着Nd离子掺杂浓度的增大,样品的晶格参数和晶胞体积均呈减小的趋势,随着Mn离子掺杂浓度的增大,样品的晶格参数和晶胞体积均有所增加.Mn离子掺杂使样品的居里温度呈现升高趋势,而Nd离子的掺杂使样品的居里温度呈现降低趋势.