静电场作用下α一LiIO_3单晶中子衍射增强现象的理论解释

本文根据(1)在偏振锥光下,用显微镜观察到α-LiIO_3单晶中层状缺陷在静电场作用下的变化;(2)静电场对a-LiIO_3单晶的X射线形貌象的影响;(3)用X射线双晶衍射测得α-LiIO_3单晶晶格参数的不均匀性,指出α-LiIO_3单晶在静电场作用下中子衍射增强现象是由于晶体中的空间电荷(载流子、杂质离子和空位)在宏观尺度缺陷处富集,造成晶格参数有一定梯度。我们对通常计算中子布喇格散射截面的玻恩近似,引入消光修正,得到畸变晶格中子衍射强度公式,可以解释文献[4—6]中观察到的各种现象。     

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：     

α-LiIO3单晶体在静电场作用下点阵常数的变化

本文用X射线双晶衍射平行排列(n,-n)的方法,观察了α-LiIO₃单晶体生长过程点阵常数a与c不规则的不均匀性以及在静电场作用下c的起伏现象。观测出在静电场作用下a与c的变化和沿电场方向晶体表面层存在点阵常数的梯度。从而,证明了l≠0的晶面在静电场作用下,中子衍射的增强是由于在z轴向点阵常数c存在梯度的观点。同时,(010)晶面中子衍射强度在同样静电场作用下不增强的实验事实,从本实验结果,可以认为是点阵常数a原有的不均匀性较大,掩盖了a的梯度所致。 关键词：     

静电场作用下KDP和TGS单晶中子衍射增强现象的物理机理

本文提出了KDP和TGS单晶在静电场作用下中子衍射增强现象的物理机理。KDP和TGS都是质子导电晶体。外加直流电压后,晶体中电场有一空间分布。由于压电效应,相关的衍射晶面间距是空间坐标的函数,造成中子衍射增强。对衍射晶面间距为空间坐标函数的情况,导出了透射方式和反射方式的中子衍射强度公式,估计了非均匀的压电效应引起的中子衍射增强的量级,和实验相符。并对进一步验证上述机理提出了新的实验建议。顺便指出,对于α-LiIO₃,在静电场作用下其中子衍射增强,非均匀压电效应不是主要因素。并提出其可能的微观机制是:在非均匀电场作用下,缺陷(包括杂质)在晶体中有一空间分布,引起中子衍射增强。 关键词：     

α-LiIO3的等温压缩和高温高压下的相变

用金刚石压砧高压X射线衍射技术研究了α-LilO₃在室温高压下的压缩行为,压力达23.0GP_a。观察到晶格压缩的各向异性,其c/a轴比以-6.187×10^-3/GP_a的速率减小。得到其常压下的体弹模量B₀=39.2GP_a,体弹模量对压力的一阶导数B＇₀=3.787。α-LiIO₃在高温高压下转变成四方结构,与淬火卸压所得的ε-LiIO₃结构一致。 关键词：     

不同电极对α-LiIO3离子输运特征的影响的光学显微观测

介绍了用偏光显微镜对α-LiIO₃特性的观察.研究了五种不同电极界面状态的八块晶体样品在c向静电场作用下晶体的电导、空间电荷的沉积和分布.观察到由于α-LiIO₃的空间电荷的输运形成的彩色准直条纹.此彩色条纹与光折变型光栅的衍射带之间有对应关系.而不同的电极界面状态对α-LiIO₃晶体的电导和离子输运有明显的影响. 关键词：     

α-LiIO3晶体的电子辐照效应

用透射电子显微镜观察了电子辐照对α-LiIO₃晶体结构的影响。α-LiIO₃经100keV能量中等强度的电子束辐照后,最初转变为γ-LiIO₃继而转变为Li₂O和另一种新的、可能是非化学比的Li—O化合物,称之新产物X。若用强电子束进行辐照,则α-LiIO₃迅速熔化。此时减弱电子束或停止辐照,均能使熔融物质凝固成上述新产物X,新产物X在电子束辐照下逐渐转变为Li₂O和金属锂。从新产物X转变为Li₂O的相变有一定程度的可逆性。此外发现,在电子束辐照下,α-LiIO₃单晶的结构变化有明显的各向异性。 关键词：     

质子在α-LiIO3单晶中的沟道效应研究

利用MeV能量的准直质子束,在不同的质子能量下,测定了α-LiIO₃单晶<001>向的轴沟道参数角度半宽度ψ1/2和产额极小值χ_min。在向静电场作用卞,首次观察到入射质子与表面处的Ⅰ原子沟道-背散射产额随电场作用时间而增加,并定量计算了表面无序Ⅰ原子数随静电场作用时间的关系。另外,入射质子与 ⁷Li原子沟道-核反应[⁷Li(p,α)⁴He]产生的α粒子产额也随电场作用时间而增加。 关键词：     

2LiIO3·HIO3的晶体结构与相变

本文用差热分析、热失重以及X射线衍射等方法,对LiIO₃·HIO₃二元系的相平衡进行了研究,观察了以α-LiIO₃为基的固溶体和以2LiIO₃·HIO₃为基的固溶体的热学性质和晶体结构。2LiIO₃·HIO₃属六方晶系,空间群为P6₃,是α-LiIO₃的同晶型结构。20℃的点阵常数为:α=5.555?,c=4. 关键词：     

H+对高压处理后的β-LiIO3转变为α相的作用

室温下经过不同的高压(最高为80kbar)作用后的β-LiIO₃的X射线衍射实验表明:1)受压后的β-LiIO₃在大气中发生的β→α相转变中,高压的作用是促使α相晶核形成。成核率N与压力P的关系接近于N∝e^kp(k=26.8/bar);2)受压力处理后的β-LiIO₃中的α相量在大气中的明显增加,可归结为大气中水分子在α相晶核表面上解离产生的氢离子引起了α晶核的迅速长大,这一论断受到了H⁺注入产生类似效应的支持。 关键词：     

静电场对α-LiIO3单晶透射光的影响

沿α-LiIO₃单晶z轴向施加静电场。当沿z轴方向通光时,几乎观察不出晶体透射像的变化;当偏离z轴方向通光时,透射像上显现出一些花纹。本文还作了空间频谱分析,显微观察和光衍射。 关键词：     

c向静电场作用下α-LiIO3单晶的喇曼谱“串线”和谱线强度改变的机理

在c向静电场作用下,α-LiIO₃单晶的喇曼谱发生“串线”,并且谱线强度改变。本文分析了这一现象的起因:由于离子输运引起的空间电荷涨落使α-LiIO₃单晶的极化率张量和喇曼张量主轴方向发生涨落。前者产生o←→e光散射,散射光再发生一次喇曼散射,造成喇曼谱“串线”和谱线强度的改变;后者直接造成喇曼诺“串线”和谱线强度的变化。前者的贡献远大于后者。 关键词：     

C60单晶的表面形貌与生长缺陷

用气相法生长出了毫米尺寸的具有规则晶面和金属光泽的高质量的纯C₆₀单晶.X射线衍射分析表明,C₆₀单晶在室温下具有面心立方(fcc)结构,晶格常数为α=1.4199(4)nm。用扫描电子显微镜和光学显微镜观察了C₆₀单晶的形貌,除观察到fcc结构的晶体所特有的{111}和{200}两种稳定晶面以及非常容易形成的孪晶之外,还发现了在{111}面上的树枝状、垄状和生长丘以及在{200}面上的树枝状、游泳池状和生长丘的生长缺陷。对C_{60 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。     

离子导体在离子输运状态下的物理特性

1974年杨桢等发现α-LiIO_3单晶在直流电场作用下,中子衍射强度显著增强现象后,引起了中国物理学家们的强烈兴趣。特别是中国科学院物理研究所的物理学家们研究了离子导体在静电场作用下的介电行为,X射线形貌图,光衍射,喇曼散射,超声衰减等等,观察到了许多新现象,并对这些现象的机制作了理论解释,本文将对这些实验和理论结果作一评述。     

离子导体在离子输运状态下的物理特性

1974年杨桢等发现α-LiIO_3单晶在直流电场作用下,中子衍射强度显著增强现象后,引起了中国物理学家们的强烈兴趣。特别是中国科学院物理研究所的物理学家们研究了离子导体在静电场作用下的介电行为,X射线形貌图,光衍射,喇曼散射,超声衰减等等,观察到了许多新现象,并对这些现象的机制作了理论解释,本文将对这些实验和理论结果作一评述。     

La0.8Ca0.2MnO3/SrTiO3薄膜厚度对其结构及磁学性能的影响

采用多种X射线衍射技术和磁电阻测量技术研究了不同厚度的La_0.8Ca_0.2MnO₃/SrTiO₃ (LCMO/STO)薄膜的应变状态及其对磁电阻性能的影响.结果表明，在STO(001)单晶衬底上生长的LCMO薄膜沿［00l］取向生长.LCMO薄膜具有伪立方钙钛矿结构，随着薄膜厚度的增加，面内晶格参数增加，垂直于面内的晶格参数减小,晶格参数a和b相近，略小于c.LC 关键词： X射线衍射 微结构 应变 物理性能     

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。     

α-LiIO_3单晶体在静电场作用下点阵常数的变化

本文用X射线双晶衍射平行排列(n,-n)的方法,观察了α-LiIO_3单晶体生长过程点阵常数a与c不规则的不均匀性以及在静电场作用下c的起伏现象。观测出在静电场作用下a与c的变化和沿电场方向晶体表面层存在点阵常数的梯度。从而,证明了l≠0的晶面在静电场作用下,中子衍射的增强是由于在z轴向点阵常数c存在梯度的观点。同时,(010)晶面中子衍射强度在同样静电场作用下不增强的实验事实,从本实验结果,可以认为是点阵常数a原有的不均匀性较大,掩盖了a的梯度所致。     

静电场中的α-LiIO_3单晶沟道效应实验

自从杨桢等发现在静电场中α-LiIO3单晶的中子衍射[1]有异常现象以来,我国科学工作者对α-LiIO3相继进行了在静电场作用下的介电常数[2]、光的衍射[3]、X射线衍射[4]等方面的研究,都发现了不同程度的异常现象[5].理论工作者也进行了相应的研究.目前倾向性的看法是,认为这种异常