面向微通道换热器的耐久性超疏水涂层调控及其抑霜性能

本研究针对微通道换热器提出了一种具有良好耐久性的超疏水涂层制备方法。首先采用一步水热法原位合成具有微纳二级粗糙结构的锌铝水滑石(Zn-Al LDH),再通过电化学沉积法在表面沉积低表面能物质。水热法制备的粗糙结构很好的保护了电化学沉积得到的低表面能薄膜,增强了超疏水涂层的耐久性。同时,电化学测试发现,基体的自腐蚀电位从-1.454 V正移至-1.2989 V,腐蚀电流密度从纯铝微通道表面的2.564×10^-3A·cm^-2降低到5.2×10^-6A·cm^-2,显示出超疏水微通道换热器具有极好的耐腐蚀性能。此外,超疏水微通道的结霜实验和模拟结果表明其具有良好的抗结霜性能。     

双金属粒子在光–氢转换中的作用分析

本文采用两步阳极氧化法在TiO₂纳米环/管阵列表面负载Ag、Cu纳米粒子,与单金属修饰样品对比分析得到双金属对TiO₂光电响应和电极/电解液界面性质的影响。同时,XPS、UV-Vis和U-t测试表明AgCu-TiO₂光阳极金属抗氧化性强、可见光吸收好、光生电子寿命长,光电流密度达0.76 mA·cm^-2,对应产氢速率376μL·h^-1·cm^-2。对AgCu-TiO₂/H₂O、Ag-TiO₂/H₂O和Cu-TiO₂/H₂O体系进行分子动力学模拟计算,双金属体系相对较宽的耗尽层可促进光生电子–空穴分离、转移。最终结合热力学、动力学分析得到双金属修饰TiO₂光阳极的电子传输路径。     

CuCo纳米片高效电催化还原硝酸盐产氨

从废水处理和低碳环保的角度出发,开发高效还原硝态氮(NO^-₃)为氨(NH₃)的电催化剂越来越受到人们的关注。在此,我们提出了一种生态友好,经济高效,生物仿生的Cu₅₀Co₅₀纳米片电催化剂,用于电化学还原NO^-₃到NH₃(NO^-₃RR),作为Haber-Bosch法生产氨过程的一个有前景的替代途径。Cu₅₀Co₅₀纳米片在-0.2 V vs. RHE的条件下产生NH₃的法拉第效率为100%±1%,电流密度为1 035 mA·cm^-2,对应的NH₃生产速率达到4.8 mmol·cm^-2·h^-1(960 mmol·g^-1·h^-1)。通过电化学原位红外光谱(FTIR)和原位壳层隔离...     

3Cu(IO3)2·2H2O晶体的电子结构研究

本文测定了3Cu(IO₃)₂·2H₂O球晶的电子吸收光谱,吸收峰位于9140cm^-1和15250cm^-1。首次观察到了高达6110cm^-1的低对称晶场分裂。吸收曲线经Gauss分解可得到八个Gauss型吸收峰,分别位于8590,10690,10870,12190,13500,14510,15330和16500cm^-1。测量其EPR谱可得g=2.141±0 关键词：     

碲化铋红外透明导电薄膜的制备与光电性能（特邀）

采用射频磁控溅射法在石英衬底和硒化锌衬底上制备了碲化铋薄膜,分别研究了薄膜厚度、退火温度对薄膜微观结构和光电性能的影响。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和冷场发射扫描电子显微镜,分析了薄膜结构、成分和形貌。结果表明,退火有利于薄膜的结晶,且不改变晶体的择优取向。傅里叶变换红外光谱测试结果表明,在石英衬底和硒化锌衬底上沉积的薄膜,光学透过率随着薄膜厚度和退火温度的增加而减小,在硒化锌衬底上沉积的薄膜透过波段比石英长,且光学透过率更加稳定。霍尔效应测试结果表明,随着薄膜厚度和退火温度的增加,薄膜的电阻率逐渐减小,最小为1.448×10^-3Ω·cm,迁移率为27.400 cm²·V^-1·s^-1,载流子浓度为1.573×10²⁰ cm^-3。在石英衬底上沉积的15 nm厚的Bi₂Te₃薄膜,在1～5μm波段的透过率达到80%,退火200℃后透过率达到60%,电阻率为5.663×10^-3Ω·cm。在...     

硅、锗中氧的低温红外吸收

在6—300K下,利用红外傅里叶光谱仪研究了400—4000cm^-1间的硅、锗中氧的红外吸收。采用高分辨条件时,分辨率可达0.5cm^-1。研究了在低温下利用硅的1106cm^-1吸收峰和锗的855cm^-1吸收峰探测硅和锗氧含量的探测限和误差。若样品厚度为2cm,估计在20K下,硅中氧含量探测限～9.6×10¹⁴氧原子·cm^-3,锗中氧含量探测限～3.0×10¹⁴氧原子·cm^-3。同时,对不同生长条件下直拉锗单晶的氧含量进行了研究,并与用锂沉淀法所求得的锗中氧含量加以比较。对不同氧含量的硅样品的1106cm^-1吸收峰在6—300K的变化进行了观察和讨论。 关键词：     

风云四号B星干涉式红外探测仪发射前辐射定标

干涉式红外探测仪（GIIRS）是我国地球静止轨道气象卫星风云四号B星的主要载荷，可观测大气上行红外高光谱辐射，因此可应用于大气温湿度廓线反演和数值天气预报模型同化。为了预测GIIRS在发射后的工作性能，于发射前在地面试验室热真空环境中采用黑体定标试验的方法，对仪器辐射性能进行了测试，测试的性能包括仪器灵敏度、辐射定标精度和动态观测范围。其中，长波红外通道的噪声等效辐射方差低于0.5 mW/(m²·sr·cm^-1),中波红外通道的噪声等效辐射方差低于0.1 mW/(m²·sr·cm^-1),两者均达到灵敏度设计指标。在辐射定标方面，经过非线性校正，长波光谱的平均定标偏差从1 K减小到0.2 K,且在220～315 K观测范围内达到0.7 K的设计指标；仪器在中波通道观测低温目标时受噪声影响较大，但在260～315 K的动态范围内，定标偏差也能够达到0.7 K的指标要求。     

溶胶-凝胶法制备Li-N双掺p型ZnO薄膜的结构、光学和电学性能

采用溶胶-凝胶法在n型Si(100)衬底上沉积Li-N双掺杂ZnO薄膜,经X射线衍射和扫描电镜图片分析,所制备薄膜具有多晶纤锌矿结构和高的c轴择优取向.室温下霍尔效应测试结果显示Li-N双掺杂ZnO薄膜具有p型导电特性.在Li掺杂量为15.0at%,Li/N（摩尔比）为1∶1,700℃退火等优化条件下得到的最佳电学性能结果是：电阻率为0.34 Ω·cm,霍尔迁移率为16.43 cm²/V·s,载流子浓度为2.79×10¹⁹ cm^{-3关键词： Li-N双掺 p型ZnO薄膜 溶胶-凝胶 性能}     

高压下制备的透明低阻n-ZnO陶瓷的表征

本文报道了高压烧结透明低阻ZnO陶瓷的过程,解决了常压下烧结ZnO高阻不透明的问题.在5 GPa,800℃下获得了最佳光电性能的低阻透明ZnO陶瓷,其透过率为49%左右,电阻率为0.57 Ω ·cm,禁带宽度为3.31 eV,载流子浓度为8.36×10¹⁷ cm^-3,迁移率为23 cm² ·V^-1 ·s^-1,良好的n型导电性来自于Zn_i和V_o关键词： 高压 陶瓷 n-ZnO 透明     

新型透明导电薄膜ErF3掺杂In2 O3的研制

利用电子束沉积技术首次制备了氟化铒 (ErF₃) 掺杂的氧化铟(In₂O₃)透明导电薄膜(IEFO),研究了薄膜的晶体结构、光学特性和电学特性。利用原子力显微镜测试了不同厚度薄膜的形貌,初步研究了薄膜的生长过程。研究发现:IEFO薄膜为多晶结构,Er原子的掺入改变了薄膜的优势生长方向,使薄膜在(211)、(222)、(444)3个方向上的生长趋势基本相同。 薄膜电阻率为1.265×10^-3 Ω·cm,电子迁移率为45.76 cm²·V^-1·s^-1,电子浓度为1.197×10²⁰ cm^-3,在380~780 nm范围内的可见光平均透过率为81%。     

大规模制备Ni80Fe20纳米线阵列及其磁学特性研究

利用电化学沉积方法在高度有序纳米孔氧化铝模板中大规模制备了Ni80₈₀Fe 20₂₀纳米线阵列.该方法得到的Ni80₈₀Fe20₂₀ 纳米线产率高（约1012^{12—101313/cm22）, 而且这些纳米线阵列具有（111）择优生 长取向和很高的纵横比.与体材料相比,这些Ni80₈₀Fe20₂₀纳 米线阵列具 关键词： 纳米线阵列 磁性}     

MgO(111)衬底MgB2 超薄膜的制备和性质研究

利用混合物理化学气相沉积法(HPCVD)在MgO(111)衬底上制备了干净的MgB₂超导超薄膜. 在背景气体压强, 载气氢气流量以及沉积时间一定的情况下, 改变B₂H₆的流量, 制备得到不同厚度系列的MgB₂超导薄膜样品, 并测量了其超导转变温度 T_c, 临界电流密度J_c等临界参量. 该系列超导薄膜沿c轴外延生长, 表面具有良好的连接性, 且有很高的超导转变温度T_c(0) ≈ 35-38 K和很小的剩余电阻率ρ(42 K) ≈ 1.8-20.3 μΩ·cm^-1. 随着膜厚的减小而减小, 临界温度变低, 而剩余电阻率变大. 其中20 nm的样品在零磁场, 5K时的临界电流密度J_c ≈ 2.3×10⁷ A/cm². 表明了利用HPCVD在MgO(111)衬底上制备的MgB₂超薄膜有很好的性能, 预示了其在超导电子器件中广阔的应用前景. 关键词： MgO(111)衬底 2超薄膜')" href="#">MgB₂超薄膜 混合物理化学气相沉积     

对上庙墓地出土西周早期纺织遗痕的红外光谱和显微分析

为研究陕西省旬邑县西头遗址上庙墓地出土的西周早期铜泡和铜镜上的三处纺织遗痕P1﹑J1和J2,使用红外光谱仪﹑三维视频显微系统和扫描电子显微镜对其进行了结构分析和种类鉴别。从红外吸收光谱图中发现这三处遗痕都存在纤维素与木质素中的CH₂弯曲振动产生的1 434 cm^-1波数附近、纤维素中葡萄糖环中C—O醚键伸缩振动产生的1 080和1 033 cm^-1波数附近的强峰；在1 645～1 610 cm^-1区域内出现吸收峰，该峰代表的是木质素中共轭羰基和CC的伸缩振动；且J1﹑J2在纤维素中β-D-葡萄糖苷键的特征吸收振动谱带898 cm^-1波数附近存在强峰；这些特征峰都与天然麻类纤维的红外吸收光谱图吻合，可推测这三处纺织遗痕为麻类纺织品。显微观察发现其纤维表面较为粗糙，径向呈圆筒状或扁平的袋状，截面呈三角形和椭圆形，与麻类中的大麻显微结构相似，故推测其为大麻制品。测量其纺织密度可知，铜泡上的纺织品较为细密为23×25根·cm^-2;铜镜上的纺织品较为疏松，分别为13...     

(Sb2Te3)0.75(1－x)(Bi2Te3)0.25(1－x)(Sb2Se3)x机械合金化粉体的制备及其冷压烧结样品的热电性能研究

采用机械合金化法制备了p型赝三元(Sb₂Te₃-Bi₂Te₃-Sb₂Se₃)合金粉体，对其进行XRD分析表明Te，Bi，Sb，Se单质粉末，经100h球磨后实现了合金化；SEM分析表明所得机械合金化粉体材料颗粒均匀、细小，颗粒尺寸在10nm到100nm量级.使用这种粉体制备了冷压烧结块体样品，在室温下测量了温差电动势率(α)和电导率(σ)，研究了烧结温度对材料热电性能的影响，结果表明在低于300℃的烧结温区，样品室温下的热电性能随烧结温度的升高不断提高，功率因子(α²σ)由未烧结样品的0.59μW cm^-1K^-2升高到在300℃下烧结样品的15.9μW cm^-1K^-2，这一结果对确定材料的最佳烧结温度具有重要意义. 关键词： 赝三元热电材料 机械合金化 冷压 烧结     

过渡族元素掺杂BaTiO3-Tb1-xDyxFe2-y层状复合材料中的磁电效应

用溶胶-凝胶法制备1.0%mol Mn,Cr,Co掺杂 BaTiO₃(BTO)粉体,在1350℃下烧结成多晶陶瓷样品.X射线衍射和差示扫描量热分析表明,室温下掺杂BaTiO₃具有四方钙钛矿结构;居里点和相变潜热随Cr,Mn,Co掺杂逐渐降低.将掺杂BaTiO₃与Tb_1-xDy_xFe_2-y(TDF)胶合制成双层磁电复合材料,并研究了Cr:BTO-TDF,Mn∶BTO-TDF,Co:BTO-TDF层状复合材料中的磁电效应.实验表明,在340×80 A·m^-1偏置磁场下, Cr:BTO-TDF的横向磁电电压系数达到最大值586 mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1.在400×80 A·m^-1偏置磁场下,Mn∶BTO-TDF和Co:BTO-TDF的横向磁电电压系数的最大值分别为480 mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1和445mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1.研究表明掺杂BaTiO₃-TDF层状复合材料中具有较强的磁电耦合.作为无铅压电材料,掺杂BaTiO₃制备的磁电效应器件颇具应用前景. 关键词： 磁电效应 双层复合材料 3')" href="#">掺杂BaTiO₃ 1-xDy_xFe_2-y')" href="#">Tb_1-xDy_xFe_2-y     

梯度掺杂与均匀掺杂GaN光电阴极的对比研究

为了提高负电子亲和势(NEA)GaN光电阴极的量子效率,利用金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)外延生长了梯度掺杂反射式GaN光电阴极,其掺杂浓度由体内到表面依次为1×10¹⁸ cm^-3,4×10¹⁷ cm^-3,2×10¹⁷ cm^-3和6×10¹⁶ cm^-3,每个掺杂浓度区域的厚度约为45 nm,总的厚度为180 nm.在超高真 关键词： NEA GaN光电阴极 梯度掺杂 量子效率 能带结构     

CaO-Al2O3二元系晶体和玻璃的拉曼光谱研究

实验测定了CaO-Al₂O₃二元系中晶体和玻璃的拉曼光谱,并利用密度泛函理论(DFT)计算了CaAl₄O₇晶体的拉曼光谱活性振动波数和散射活性。结果表明CaAl₄O₇的中波数区(400～700 cm^-1)对应Al-O_b-Al的弯曲振动,高波数区(700～1 000 cm^-1)则对应Al-O_nb的伸缩振动。采用激光悬浮加热装置制备了一系列玻璃样品,对其进行拉曼光谱研究发现,550和780 cm^-1附近观察到两个明显的特征峰,分别对应Al-O_b-Al的弯曲振动和Al-O_nb的伸缩振动。随着CaO/Al₂O₃比例的增加,550 cm^-1特征峰发生蓝移,而780 cm^-1特征峰发生红移,表明复杂网络结构逐渐解聚。此外,随Al<...     

电气石中离子对(Fe2+—Fe3+跃迁

本文在晶体场理论的基础上,采用Fe²⁺的自洽场解析近似3d轨道,考虑到电气石中b,c两位置的实际对称性(C_s,C₁),计算了属于3d⁶组态的Fe²⁺在该两位置的自旋允许能谱:用离子对跃迁的观点,从理论上探讨了前人尚未处理过的离子对的(Fe²⁺(g)-Fe³⁺)→(Fe²⁺(e)-Fe²⁺)跃迁;并对偏振依赖性很大的三条谱:9000cm^-1,13800cm^-1,15000cm^-1作了强度估计,较为满意地解释了电气石的近红外光谱。 关键词：     

微波电子回旋共振等离子体化学气相淀积法制备非晶氟化碳薄膜的研究

采用电子回旋共振等离子体化学气相淀积(ECR-CVD)法，以C₄F₈和CH₄为源气体制备了非晶氟化碳(a-C：F)薄膜.X射线电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明，a-C：F薄膜退火后厚度减小是由于位于a-C：F薄膜交联结构末端的C—C和CF₃结合态的热稳定性较差，导致退火时容易生成气态挥发物造成的.a-C：F膜介电常数在300℃氮气气氛中退火后由于电子极化增大和薄膜密度增加而上升，界面态陷阱密度从(5—9)×10¹¹eV^-1·cm^-2降至(4—6)×10¹¹eV^-1·cm^-2.a-C：F薄膜导电行为在低场强区域呈现欧姆特性，在高场强区域符合 Poole-Frankel机理.非定域π电子在带尾形成陷阱且陷阱能量在退火后降低，从而使更多陷阱电子在场增强热激发作用下进入导带并引起电流增大. 关键词： a-C：F ECR-CVD 键结构 电学性质     

千瓦级双包层光纤激光器冷却方案设计理论和实验研究

尽管双包层光纤激光器的散热性能好于传统的固体激光器的散热性能,光纤激光器中的热沉积仍然是限制提高其输出功率的重要因素.以双端抽运的400 W双包层光纤激光器为实例,定量分析了光纤内的热沉积分布.根据所建立的散热模型,为了确保千瓦级双包层光纤激光器安全稳定的运行,抽运端附近的对流换热系数应大于2.8×10^-2W·cm^-2K^-1.据此设计出高功率双包层光纤激光器抽运端冷却装置并成功应用在激光系统中,获得了千瓦级的激光输出. 关键词： 热沉积 散热 双包层光纤激光器