静电场作用下α-LiIO3单晶的光衍射增强现象的弛豫行为和“低温冻结”

在以前工作的基础上,利用在频率平面上进行空间滤波的方法,研究了α-LiIO₃单晶在静电场作用下,空间电荷分布引起的衍射光强变化的弛豫行为。得出了弛豫过程的唯象表达式,发现其中的弛豫参数依赖于温度和电压的大小以及所加电压为同号或异号电压,且随样品的不同而变化。在低温下,衍射会被“冻结”:即在“冻结”温度(～-25℃)以下加电压,衍射增强不显著;在“冻结”温度以上加电压,然后降至“冻结”温度以下,衍射光强度仍保持高温时增强后的数值;撤去电压,因加电压所增加的衍射并不消失。 关键词：     

静电场作用下α-碘酸锂单晶中子衍射的增强(Ⅱ)

在以前工作的基础上,继续作了以下的实验:(1)在低温条件下测定了α-碘酸锂单晶在静电场中的衍射情况,观察到在～180K以下出现“冻结”现象,即加上电场并不能使衍射增强,撤去原在室温所加的电场后衍射强度也并不减弱;(2)用狭束中子探测了加静电场后晶体的不同部位,观察到衍射增强是体效应而不是表面层效应;(3)测定了低频交变电场对晶体中子衍射强度的影响,衍射束增强的程度随频率的下降而加大,频率在1500Hz时衍射束的增强已不明显。     

静电场作用下α-碘酸锂单晶中子衍射的增强

在实验中观察到,沿α-碘酸锂(LiIO₃)单晶的z轴向施加不大的电压(1/4cm厚的晶片加电压1V),就能使某些晶面的中子衍射强度显著增大;同一晶片上加电压1500V时衍射强度增到七倍左右。与此同时,还观察到衍射峰摇动曲线变宽和强度变化的弛豫过程,低频交变电场和压电谐振也能导致衍射束增强,但不如直流场的作用明显。     

α-碘酸锂的介电和导电行为

在沿c轴方向(以下简称c向)加静电场的作用下,测试频率为1OkHz时,测量了α-碘酸钾的表观介电系数ε′_c和ε′_a随同号电压V₊和异号电压V_-变化的特征曲线,确定了晶体中不存在类似于半导体的肖脱基阻挡层。当静电场加在c向上后,ε′_c变化的弛豫过程,与静电场作用下中子衍射强度增加的弛豫过程相似。实验观察到,这一晶体导电的载体主要是锂离子,并近似地具有在c向上一维电导性的特点。测出了c向电阻率ρ_c与V₊和V_-的特征曲线。     

弛豫铁电体弥散相变的玻璃化特性研究

根据弛豫铁电材料在相变区域的介电弥散行为和玻璃化 液体材料在过冷状态下黏度与温度的行为所共同满足的Vogel-Fulcher 函数关系, 分析了施主替代钛酸钡系列陶瓷的缺陷补偿原理, 通过引入玻璃化液体的构型熵概念, 研究了弛豫铁电材料中钛阳离子缺陷作用势的温度关系, 得到了如下结论: 施主掺杂含量的增加导致了无序度的增加, 钛离子缺陷浓度的增大和平均极性区域尺寸的减小; 在构型熵满足Vogel-Fulcher 函数关系的条件下, 温度越低, 钛离子缺陷作用的范围越大, 极化区域也越大. 缺陷作用的范围随温度的变化导致了弛豫铁电材料的弥散性. 温度下降到一定程度, 冻结效应发生, 介电弥散现象消失.     

静电场对a_碘酸锂单晶喇曼光谱的影响

本文报道了静电场作用下a-碘酸狸单晶喇曼光谱的变化. 观察到由于静电场作用, 瑞利散射强度显著增强. 对于喇曼散射, 观察到“串线” 现象, 即通常的一阶喇曼散射光谱的选择定则遭到破坏. 我们还观察到, 在y(xz)x实验配置下, “串线”, V1=790 (1/cm)(对应于碘酸根内部振动对称伸张模)的强度在施加同号电压下, 有显著增强现象, 并且其谱线强度随时间变化存在弛豫现象. 在y(zz)x 配置下, 施加异号电压时, 四条谱线强度都发生明显变化. 关键词：     

兔主动脉低温杨氏模量的实验研究

为进一步完善动脉低温保存过程中为解决低温断裂问题而建立的冻结过程的热应力分析物理模型,本文研究家兔主动脉血管从室温到-80℃温度范围内,杨氏模量随温度的变化情况和加抗冻剂CPA的影响。研究发现兔丰动脉低温冻结状态的杨氏模量随温度的降低而增大;加CPA对兔丰动脉血管冻结状态下的杨氏模量有影响,相同温度情况下加CPA试样的杨氏模量比不加CPA试样的要低。     

含红外发散的低温玻璃超声声速理论

本文采用红外发散和隧道态模型,讨论玻璃超声声速在3K温度以下的行为。我们把声速的改变看作两部分组成:无弛豫过程和有弛豫过程。前者采用“玻色型元激发”理论处理;后者采用“含红外发散的隧道弛豫”理论处理。我们不但得到与实验符合较好的声速-温度曲线,并且解释了一般频率下(10⁷Hz,T为0.3—1K),声速与频率无关的lnT规律和高频下(2GHz,T<0.1K)声速存在极小值的现象。 关键词：     

α-碘酸锂的电流弛豫和偏压场作用下表观介电常数弛豫行为

本工作较为详细地测定了静电场作用下α-碘酸锂的电流弛豫行为:在撤去c轴方向上的静电场后,从我们所用测量电流仪器的响应时间到某一t_k的区间内,放电电流服从(t/t₀)^-α的负幂次方律;而在t>t_k,其规律近似地为:(t/t₀)^{(-α′ln(t/t₀))}。相关的弛豫参数α,α′和t_k在有限的范围内,依赖于温度和施加电压的大小,也因样品不同而有差异。对将近十个样品进行了测试,结果表明,大多数晶体在尽可能小的电压下0.43≤α≤0.7,0.07<α′<0.09;上述的电流弛豫表达式与α-碘酸锂在偏压场作用下观察到的其它物理现象的弛豫行为,与在中子衍射加强和表观介电常数中的表现如出一辙;可以初步肯定各种现象的弛豫行为具有相同的物理根源。 关键词：     

α-LiIO_3单晶在低温下的超声衰减

α-LiIO_3具有优良的光学性质和较强的压电效应,在实际中有广泛的应用。对α-LiIO_3的大量研究工作中,发现在静电场作用下,它具有一系列的特殊性质:光衍射增强、中子衍射增强、介电常数增加以及“低温冻结”等。当α-LiIO_3单晶作为声学器件使用时,了解它的声学性质是很重要的。α-LiIO_3的电弹常数已经测得,本文的目的是测量国产α-LiIO_3的超声衰减的温度关系。     

X射线形貌法观察空间电荷缀饰的α—LiIO_3单晶的缺陷

实验观察到:α-LiIO_3单晶在c向静电场作用下,与c轴平行的观察面上X射线衍射形貌图有明显的变化。去掉电场,形貌图又复原。此种变化和复原都有个弛豫过程。形貌图形的变化与外电压的极性和大小有关,而基本上与辐射波长无关。 静电场下,形貌图上显现的是空间电荷缀饰的晶体的宏观缺陷。即加静电场后,空间电荷在缺陷周围富集,增大了缺陷处的晶格畸变,使原来观察不到的缺陷显示了出来。     

低电压对纯水/盐溶液过冷液滴冻结的影响

本文通过实验研究了低电压下纯水/盐溶液过冷液滴的冻结现象,测量了在1 V电压下液滴在金表面的冻结温度。实验结果表明外加低电压对纯水液滴冻结的影响较小,而对0.1 mol·L^-1的KCl溶液液滴的冻结影响较明显。当金表面电势高时,盐溶液滴平均冻结温度上升,反之平均冻结温度下降。基于双电层假设,认为在低电压下纯水中双电层内电场强度低,对形核率的影响相对较小。盐溶液中的离子与电极表面形成的双电层内电场强度比纯水更高,对形核有更明显的影响;当外加电压削弱了双电层内的电场强度时,形核率下降,反之形核率上升。     

大气压氦氩混合气体介质阻挡放电电学和光谱特性研究

以聚对苯二甲酸乙二醇酯作为介质,在大气压下产生氦氩混合气体放电等离子体。利用电压电流探头、数字示波器和数码相机研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯介质阻挡氦氩混合气体放电的电学特性和发光特性。发现随氩气含量增加,每半个电压周期出现一个或多个电流脉冲,放电由均匀放电转变为斑图放电。利用衍射光栅和CCD探测器组成的光谱系统测量了氩原子谱线（696.54, 763.13, 772.09, 811.17和911.81 nm）光谱强度。研究了氩气含量、峰值电压对氩原子谱线光谱强度的影响。实验结果表明：在峰值电压较低时,上述五条氩原子谱线光谱强度随氩气含量的增加均呈现先增强-后减弱-再增强的变化规律;在峰值电压较高时,波长为696.54, 763.13和772.09 nm三条谱线光谱强度增强,波长为811.17和911.81 nm谱线光谱强度减弱。上述情况表明：在低峰值电压下,上述五条氩原子谱线光谱强度的变化规律是由于在放电过程中放电模式发生了变化;而在髙峰值电压下,五条谱线强度变化与气体激发机制有关。在氩气含量低于30%或高于80%时,氩原子谱线光谱强度随峰值电压的增加先保持不变,再增强到稳定值;在氩气含量介于30%～80%之间时,氩原子谱线光谱强度随峰值电压的增加也呈现先增强-后减弱-再增强的变化规律;利用玻尔兹曼图形法计算了氩原子放电的电子激发温度,得到了不同峰值电压下电子激发温度随氦气/氩气比例变化的规律：高峰值电压下电子激发温度明显高于低峰值电压下电子激发温度;电子激发温度随氩气含量增加而减小。出现上述变化规律的原因主要是由于电子与氦原子碰撞截面小,电子与氩原子碰撞截面大,而氦气扩散系数大于氩气扩散系数。     

X射线形貌法观察空间电荷缀饰的α—LiIO3单晶的缺陷

实验观察到:α-LiIO₃单晶在c向静电场作用下,与c轴平行的观察面上X射线衍射形貌图有明显的变化。去掉电场,形貌图又复原。此种变化和复原都有个弛豫过程。形貌图形的变化与外电压的极性和大小有关,而基本上与辐射波长无关。静电场下,形貌图上显现的是空间电荷缀饰的晶体的宏观缺陷。即加静电场后,空间电荷在缺陷周围富集,增大了缺陷处的晶格畸变,使原来观察不到的缺陷显示了出来。 关键词：     

弛豫型铁电体铌镁酸铅陶瓷的玻璃化行为研究

钛酸铅与铌镁酸铅组成比为1:9的固溶体陶瓷是典型的弛豫型铁电体,其介电行为与偶极玻璃的介电行为极为相似,并已将玻璃学中的Vogel-Fulcher关系用于处理其介电常数峰值温度与频率的关系。本文测定了其介电行为随温度的变化,对其微观局域极化行为进行了分析,讨论了其局域极化的产生、增大及冻结过程,研究了弛豫型铁电体与Debye介质、玻璃体的关系和区别。在此基础上,提出了一个更合理的函数关系式,用以表征其介电常数峰值温度与频率的关系,并得出其介电弛豫激活能为0.037eV。实际应用表明,对于弛豫型铁电体,该函数关系较原有Vogel-Fulcher关系更有效。 关键词：     

Fe-Ti多层调制膜固态反应扩散的动态原位法X射线衍射研究

本文用动态原位法X射线衍射研究了Fe-Ti多层调制膜的固态反应扩散,比较准确地测量了组份调制衍射峰强度的变化,并同时观测了峰位的移动,计算出不同温度下Fe-Ti多层调制膜的扩散系数,并给出其随时间变化的曲线。根据扩散系数随时间变化率,计算出与粘滞弛豫相关的激活能Q_y=8.3±0.2kcal/mol。 关键词：     

用原位x射线小角散射研究块体非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5的结构弛豫

应用同步辐射x射线小角散射法在原位对块体非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5在等温退火过程中的微结构变化进行研究.实验表明:在等温退火过程中电子密度涨落反映了晶化之前的结构弛豫过程;在一定的退火温度下、随退火时间的增加,拓扑短程序弛豫与化学短程序弛豫之间存在一个电子密度均匀化的过程;导致这两种弛豫过程转变的退火时间与退火温度有关,温度越高,所需的退火时间越短.     

Fe-Ti多层调制膜固态反应扩散的动态原位法X射线衍射研究

本文用动态原位法x 射线衍射研究了Fe-Ti 多层调制膜的固态反应扩散, 比较准确地测量了组份调制衍射峰强度的变化,并同时观测了峰位的移动, 计算出不同温度下Fe-Ti 多层调制膜的扩散系数, 并给出其随时间变化的曲线. 根据扩散系数随时间变化率, 计算出与粘滞弛豫相关的激活能 Q=8.3 士0 .2 kcal/ mol. 关键词：     

弛豫铁电体材料的内耗研究

内耗测量被证明是研究弛豫铁电体中相变的有效方法之一.我们研究了弛豫铁电陶瓷 (1-x%)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x%PbTiO3 (PMNTx), (0＜x＜33)在低频(0.1 Hz至10Hz)和音频(1 kHz)的内耗.实验表明在铁电微畴的冻结温度出现了一个相变内耗峰和模量的软化,并且随作PbTiO3含量的增加相变逐渐增强,该相变与微畴冻结之间的关系还需作进一步的研究.同时我们还测量到了铁电纳米微畴的反转引起的力学响应,这与其介电响应结果是一致的.     

静电场作用下α-碘酸锂单晶的透射光异常现象的进一步观察

本文利用投影法、光学傅里叶频谱分析法和纹影法,对静电场作用下α-碘酸锂单晶的透射光场异常分布作了进一步观察。考察了z-切样品的透射光场的空间频谱随电压升高而改变的情况。利用高通滤波器进行滤波,观察到晶体的透射光的衍射效率与外加电压成线性关系,并与电场方向和晶体电正极面之相对取向有关,但是不依赖于入射光的偏振状态。消光比的测量表明,静电场的作用不改变光的偏振态。定量地记录了衍射效率随时间变化的弛豫过程。