相变材料Sb_2Te_3二维薄片的可控制备与表征

相变材料(Phase-Change Materials,PCMs)可以通过施加热脉冲等方式实现晶态与非晶态之间的快速、可逆转换,因而得到了大量的研究和关注.本文以最常用的相变材料体系Ge-Sb-Te(GST)中的二元化合物Sb_2Te_3为研究对象,通过范德瓦尔斯外延在云母衬底上实现了取向一致、厚度可控的Sb_2Te_3单晶薄片的制备,薄片厚度最薄可达1~2nm,横向尺寸可达10μm左右.通过TEM、XPS及拉曼光谱对薄片的结构和成分做了系统的表征;通过施加电流脉冲实现了其晶态到非晶态的相变,并在非晶化薄片上观测到PC-RAM器件典型的I-V曲线阈值电压效应.这种在云母衬底上实现大尺寸的Sb_2Te_3单晶薄片生长的方法为研究相变材料的维度和限域效应提供了一个新的途径.     

单温度梯度气相法生长C_(70)单晶

用单温度梯度气相法生长了线度达1.1mm的C_(70)单晶.经外形和四圆X射线衍射分析,在室温下,C_(70).单晶为理想的hcp结构,晶格常数分别为a=b=1.0615nm,c=1.7246nm,c/a=1.625.     

两种新香豆素分子的热力学和光谱性质

使用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31++G**理论水平对两种香豆素a和b分子的几何结构、光谱、热力学性质进行理论计算研究,并基于Tomasi的极化统一场模型(PCM)讨论溶剂效应.结果显示,香豆素a和b分子在气相中的最低能量吸收波长分别为352和355 nm,溶剂及其极性大小对香豆素a最低能量吸收波长影响很小,但在溶剂作用下香豆素b分子的最低能量吸收波长红移7-10 nm,溶剂的极性对该波长影响较小.298 K标准压力下香豆素a和b分子的气态标准摩尔生成焓Δ_fH_m~Θ分别为-1373.171和-1310.805 k J·mol~(-1),标准摩尔生成自由能Δ_fG_m~Θ分别为-1064.043和-1035.849 kJ·mol~(-1),标准摩尔熵S_m~Θ分别为763.910和742.150 J·mol~(-1)·K~(-1).     

Ni52Mn24Ga24单晶中取向内应力的热动力学计算

测量了Ni52Mn24Ga24单晶样品在磁场加载和未加载情况下马氏体相变时的相变应变.分析结果表明:用提拉法生长单晶时在晶体内部引入了单一取向的内应力,该取向内应力可诱导马氏体变体择优取向,从而导致马氏体相变时产生大的相变应变.从理论上计算了该内应力的大小.另外,对样品在马氏体态单纯磁诱导应变的热动力学研究,表明取向内应力在马氏体态依然存在.     

单温度梯度气相法生长C70单晶

用单温度梯度气相法生长了线度达1.1mm的C_(70)单晶.经外形和四圆X射线衍射分析,在室温下,C_(70).单晶为理想的hcp结构,晶格常数分别为a=b=1.0615nm,c=1.7246nm,c/a=1.625. 关键词：     

HoFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3单晶的自旋重取向相变和磁热效应研究

本文采用光学浮区法生长了HoFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3单晶样品,对其磁性和磁热效应进行了研究.研究表明,微量Mn的掺杂使HoFeO_3的自旋重取向温度由58K升高到102K.磁化强度随温度变化和自旋重取向相变过程中的热滞现象共同说明,自旋重取向由原来HoFeO_3中的Γ_4(G_x,F_z)→Γ_2(G_z,F_x)自旋重取向变为HoFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3中的Γ4(G_x,F_z)→Γ_1(C_z,A_x)的自旋重取向.磁熵计算表明,虽然在a轴方向得到了-16.7J/kg·K的磁熵变,HoFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3的磁熵变显示出明显的各向异性,但是微量Mn的掺杂并未对HoFeO_3的磁熵造成明显的影响.     

Ni52Mn24Ga24单晶中取向内应力的热动力学计算

测量了Ni₅₂Mn₂₄Ga₂₄单晶样品在磁场加载和未加载情 况下马氏体相变时的相变应变.分析结果表明：用提拉法生长单晶时在晶体内部引入了单一取向的内应力，该取向内应力可诱导马氏体变体择优取向，从而导致马氏体相变时产生大的相变应变.从理论上计算了该内应力的大小.另外，对样品在马氏体态单纯磁诱导应变的热动力学研究，表明取向内应力在马氏体态依然存在. 关键词： 马氏体相变 磁感生应变 内应力     

La1-xPrxMnO3(x=0.1,0.2)薄膜庞磁电阻性质的研究

一种新的庞磁电阻氧化物薄膜La1-xPrxMnO3(x=0.1,0.2)薄膜用脉冲激光沉积(PLD)方法生长在(100)SrTiO3单晶基底上.XRD结果显示薄膜具有很好的外延单晶取向.电输运和磁性质的研究表明薄膜具有显著的庞磁电阻效应(CMR)效应,其中磁电阻比率达95%(在5T的磁场下).X射线光电子能谱(XPS)的结果表明薄膜体系中Pr离子的价态为+4价,因此该薄膜很可能是电子掺杂的庞磁电阻体系.     

单晶Ni2MnGa中取向内应力对变体分布规律的研究

对单晶Ni2MnGa的马氏体相微观结构进行了分析，发现可能是由于在单晶生长过程中在生长方向存在取向的内应力，导致该单晶样品发生马氏体相变时马氏体变体会沿生长方向择优排列.通过对单晶磁化曲线的测量，讨论了变体的择优排列对磁畴分布的影响. 关键词： 马氏体相变 Ni2MnGa     

钛酸铅单晶纳米棒的生长机制和声子特性研究

采用改进熔盐法经一步反应合成了直径50-80nm,长度为1-5μm的单晶PbTiO3纳米棒。纳米棒沿(100)晶向生长,其形成可以用Ostwald成熟机制来解释。PbTiO3纳米棒晶格结构为四方(a=b=3.926,c=3.963),与单晶相比四方性明显下降。通过变温拉曼测试发现其铁电-顺电相变温度为440℃,低于单晶(490℃)。相变过程中“软模”E(1TO)的软化行为(从67 cm-1到56 cm-1)比单晶显著减弱,表明钛酸铅纳米棒中铁电性的弱化。     

多元低共熔材料热物性及电池热管理性能研究

多元共熔相变材料在储热及控温领域具有重要的应用价值,本文通过低共熔理论合成了三种多元共熔相变材料,CALA-MA-PA (CLMP),CA-LA-PA-SA (CLPS)和 CA-LA-TD (CLTD),相变温度分别为 13.47℃,13.47℃和 8.95℃,对应的相变潜热为137.67 J·g~(-1),142.44 J·g~(-1)和138.98 J·g~(-1)。此外,本文对合成的多元共熔相变材料的基本物性、导热系数以及热稳定进行研究,并利用电化学产热作为热源,对三种多元共熔相变材料的电池热管理性能进行了研究,结果表明,三种多元共熔相变材料均能达到理想的控温效果,降低温差,提高电池寿命及热安全性。     

K_3C_(60)在200K附近的取向相变机理

研究了K3C6 0 单晶薄膜在 2 0 0K附近的导带结构 .样品温度为 190K时 ,同步辐射角分辨光电子谱能够观察到[111]方向有规律的能带色散 .而在 2 2 0K附近色散不存在 .这一实验结果与K3C6 0 在 2 0 0K存在取向相变相符合 .用反铁磁Ising模型对实验结果进行了分析 .结果表明 ,K3C6 0 在 2 0 0K的相变是由低温下的一维无序取向结构转变为2 0 0K以上的双取向结构畴与无序分子 (约占 40 % )的混合     

两种薁磺酰胺席夫碱衍生物分子的光谱和热力学性质计算研究

使用密度泛函理论B3LYP方法,对两种薁磺酰胺席夫碱衍生物的分子结构、红外光谱、电子吸收光谱及热力学性质进行计算研究,并基于Tomasi的极化统一场模型(PCM)讨论电子吸收光谱的溶剂效应.结果表明,红外光谱计算值与实验值吻合,电子吸收光谱都是π-π*跃迁,溶剂及溶剂极性大小对最低能量吸收波长无影响.酚羟基的引入增大席夫碱的共轭体系,有利于提高分子的生物活性.298 K时,两种衍生物的ΔfHθm分别为5544.3,5304.6 k J·mol-1,ΔfGθm分别为20548.7,20331.2 k J·mol-1,Sθm分别为857.5,881.1 J·mol-1·K-1.     

镍铁氧体单晶的制备

以前曾报导过以硼砂,PbO和Na_2CO_3作为溶剂生长出镍轶氧体单晶。但是,采用以上物质作为溶剂,其结晶温度较高,一般最高熔融温度均达1350℃,这样就会增加铂坩埚在高温时的挥发量,缩短坩埚使用寿命。而PbO在高温时对坩埚的腐蚀作用也较大。J.W.Nielsen曾采用PbO-PbF_2系,而A.Γ.则应用PbO-B_2O_3系作为溶剂生长出钇铁石榴石型单晶(YIG)。利用这两系溶剂来生长YIG单晶可以降低熔点,有助于晶体生长及改进晶体的质量。以后,Makram等人在1962年亦用PbO-     

钛酸锶单晶(SrTiO_3)的电子顺磁共振

近年来,Muller,Unoki[1-4] 等人用火焰法生长的SrTiO3晶体作为样品,利用它含有微量的Fe3 顺磁杂质的特点,可以观察到Fe3 的顺磁谱线,并通过测量Fe3 的电子顺磁共振谱随温度的变化,对SrTiO3晶体的相变过程进行了详细的研究,第一次指出了SrTiO3单晶在110K处的相变是刚性氧八面体绕立方轴旋转了一个角度.Muller等人还从电子顺磁共振谱的谱形在相变过程中的变化,研究了SrTiO3的临界动力学,并估算了SrTiO3中的中心峰的宽度[5].我们采用助熔提拉法生长的SrTiO3单晶作为样品,在室温和液氮温度下进行了电子顺磁共振谱的测量.结果没有发现…     

单轴拉伸下氧化锆纳米柱相变机理的分子动力学研究

通过分子动力学模拟,观察到[001]取向的四方氧化锆纳米柱在拉伸载荷下具有两个线弹性变形的应力-应变关系.这一现象是四方结构向单斜结构相变的结果 .为了进一步阐明应力-应变曲线,进行了包括晶体结构分析和原子应变计算在内的详细研究.晶格取向强烈影响塑性变形机制,即[001]和[111]取向的纳米柱在拉伸载荷下经历相变,而沿[110]取向的纳米柱导致脆性断裂.观察到显著的温度效应,随着温度从300K升高到1500K,弹性模量从573.45GPa线性降低到482.65GPa.此外,还用轻推弹性带(NEB)理论估算了相变能垒,观察到相变能垒随温度的升高而降低.这一工作将有助于加深对氧化锆的四方相到单斜相转变和纳米尺度力学行为的理解.     

化学蒸汽输运法生长完整硫化锌单晶

用化学蒸汽输运法(VT),以碘为输运剂,在封闭的生长安瓶内,生长温度900℃,蒸发源与生长中的晶体间温差(△T)为5—6℃,在园锥形安瓶顶端以取向的单晶作子晶,可以生长成完整的ZnS单晶.在大管径的安瓶中对流控制的质量输运可以快速长成具有大晶面,中间有空隙的梨晶.用控制对流并适当降低△T值在低蒸气过饱和下可以生出1厘米3以上量级无孪生的单晶.ZnS单晶为立方结构,位错密度104·cm-2n型导电,电阻率8×1012Ω·cm.晶体具有蓝色CRL、PL及EL,用掺有锰的多晶在同样条件下可以生长出ZnS:Mn2+单晶.     

均苯三酸与钴(Ⅱ)构筑的二维网状杂化聚合物的合成及其晶体结构研究

利用蒸气扩散法合成了1,3.5-苯三酸与钴(Ⅱ)的二维网状杂化聚合物{[Co3(btc)2(Py)9(H2O)3]·3py·2.5C6H6}.(H3btc=1,3,5-苯三酸,py=吡啶).通过X射线单晶衍射、元素分析和红外光谱对其结构进行了表征.该聚合物的晶体属于六方晶系,R3空间群,晶胞参数为:a=1.9539(3)nm,b=1.9539(3)nm,c=4.2686(9)nm,V=14.113(4)nm3 Z=6,Dc=1.261g/cm3,μ=0.590mm-1,F(000)=5556,R=0.0869.Rw=0.1726.该聚合物的中心离子Co(Ⅱ)为扭曲的八面体配位构型,通过btc的桥联作用形成二维网状结构,溶剂吡啶和苯分子夹杂在层间的空隙中.     

La1－xPrxMnO3(x=0.1，0.2)薄膜庞磁电阻性质的研究

一种新的庞磁电阻氧化物薄膜La_1-xPr_xMnO₃(x=0.1，0 .2)薄膜用脉冲激光沉积(PLD)方法生长在(100)SrTiO₃单晶基底上.XRD结果显示 薄膜具有很好的外延单晶取向.电输运和磁性质的研究表明薄膜具有显著的庞磁电阻效应(CM R)效应，其中磁电阻比率达95％(在5T的磁场下).X射线光电子能谱(XPS)的结果表明薄膜体 系中Pr离子的价态为+4价，因此该薄膜很可能是电子掺杂的庞磁电阻体系. 关键词： 脉冲激光沉积 1-xPr_xMnO₃')" href="#">La_1-xPr_xMnO₃ 电子 掺杂 庞磁电阻     

SA-AC/膨胀石墨的制备及性能研究

本文采用熔融混合-物理吸附法制备硬脂酸-乙酰胺共晶混合物/膨胀石墨(SA-AC/EG)复合相变材料,所得复合材料中SA-AC与EG的最佳质量比为9:1.采用SEM、FTIR、DSC、和TPS方法表征复合相变材料的微观形貌、化学兼容性、相变特性和热导率.实验结果表明,SA-AC与EG之间是通过毛细力和表面张力作用复合,复合相变材料的熔化温度和凝固温度分别为66.94℃和58.02℃,熔化焓和凝固培分别为186.8 J/g和187.8 J/g.实验所得复合相变材料的热导率高达5.909 W·m~(-1)·K~(-1),是原始相变材料(SA-AC)的17.58倍.经过500次加速加热冷却循环后,其热物性基本保持不变.因此,本实验所制备的SA-AC/EG复合相变材料具有较好的热稳定性和化学稳定性,是太阳能蓄热和工业余热回收利用的极具潜力的候选材料.