Mg-Sn-Si合金中Mg2(Si,Sn)复合相的结构与性能研究

研究了铸态Mg-Sn-Si合金中Mg₂(Si,Sn)复合相的结构、 特性以及该相对Mg-Sn-Si合金变质作用的影响. 结果表明: Sn原子能取代Mg₂Si中的部分Si生成Mg₂(Si,Sn)复合相, 该三元相与Mg₂Si, Mg₂Sn相的结构相同, 属于面心立方结构, Mg₂(Si,Sn)相的元素含量并不固定, 在Si富集区形成的Mg₂(Si,Sn)相中, Si元素含量高, 在Si贫乏区形成的Mg₂(Si,Sn)相中, Si元素含量低. Si含量较多的Mg₂(Si,Sn)相性能与Mg₂Si相接近, Sn含量较多的Mg₂(Si,Sn)相性能与Mg₂Sn相接近, 实验中发现Mg₂(Si,Sn)复合相的纳米硬度、 弹性模量与维氏硬度等物理性能介于Mg₂Si与Mg₂Sn之间, Mg₂(Si,Sn)相对汉字状Mg₂Si相的变质处理起到桥梁作用. 关键词： Mg-Sn-Si合金 2Si')" href="#">Mg₂Si 2Sn')" href="#">Mg₂Sn 2(Si,Sn)复合相')" href="#">Mg₂(Si,Sn)复合相     

Si1-xGex合金半导体中CiCs和CiOi缺陷随Ge含量的变化

采用从头计算(ab initio)的方法对Si和Si_1-xGe_x合金半导体材料中C_iC_s缺陷的性质进行探讨,同时也对比调查了C_iO_i缺陷在Si和Si_1-xGe_x合金中的性质. 在不同Ge含量的Si_1-xGe_{x关键词： 1-x}Ge_x合金')" href="#">Si_1-xGe_x合金 从头计算法 iC_s缺陷')" href="#">C_iC_s缺陷 iO_i缺陷')" href="#">C_iO_i缺陷     

Fe39.4－xCo40Si9B9Nb2.6Cux纳米晶合金的有效磁各向异性研究

采用多晶材料趋近饱和定律研究了非晶Fe_39.4-xCo₄₀Si₉B₉Nb_2.6Cu_x(x=0.5,1,1.5) 合金在不同温度纳米晶化后的有效磁各向异性常数〈K〉.结果表明， Cu含量较低(x=0.5)时，纳米晶粒较大并且在较低的退火温度(550℃)下析出硬磁相，〈K〉随退火温度T_a升高显著增加；随着Cu含量的增加，有效地细化了晶粒，并且抑制了硼化物的析出，〈K〉明显减小.讨论了〈K〉与晶粒尺寸D及初始磁导率的关系. 关键词： 纳米晶 有效磁各向异性 磁导率 FeCo基合金     

Mg-Ni-Nd非晶合金晶化温度与晶化驱动力的预测

通过对Buschow提出的预测二元非晶态合金晶化温度的“最小空位”模型进行扩展,并进一步结合Miedema理论得到了一种预测三元非晶态合金晶化温度和晶化驱动力的理论方法.利用该方法计算了(Mg_70.6Ni_29.4)_1-xNd_{x(x＝5,10,15)非晶态合金的晶化温度、晶化驱动力以及晶化焓.其中晶化温度和晶化焓的理论预测值与实验值的相对误差分别小于8%和7%.同时发现较高的晶化驱动力会降低 关键词： 非晶态合金 晶化温度 晶化驱动力}     

多晶Mn1-xCux(0.1≤x≤0.3)合金的磁诱发应变

采用X射线衍射分析、显微形貌观察、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等实验方法,研究了室温下多晶Mn_1-xCu_x(0.1≤x≤0.3,原子分数)合金在低磁场中的磁诱发应变性能.结果表明,Mn_1-xCu_x合金经过长时间的固溶处理,在冷却过程中会出现fcc(γ)→fct(γ’)马氏体相变,形成(γ+γ 关键词： 磁诱发应变 MnCu合金 马氏体相变     

应变Si1－xGex/(111)Si空穴有效质量模型

利用应变Si_1-xGe_x/(111)Si材料价带E(k)-k关系,研究获得了沿不同晶向的空穴有效质量,并在此基础上,建立了空穴各向同性有效质量模型.结果表明,与弛豫材料相比,应变Si_1-xGe_x/(111)Si材料价带带边空穴有效质量各向异性更加显著,带边空穴各向同性有效质量随Ge组分明显减小.该研究成果可为Si基应变PM 关键词： 1-xGe_x')" href="#">应变Si_1-xGe_x 空穴有效质量 价带     

Co(S1-xSex)2系统中的铁磁量子相变

针对Co(S_1-xSe_x)₂系统在x=0.11附近发生的铁磁金属到顺磁金属相变,制备了一系列不同Se替代浓度的多晶样品.通过对其结构和电阻率-温度ρ(T)关系的系统观测,结果发现,样品铁磁相变温度T_C随着Se替代浓度x值的增加,以(1-x)^1/2关系单调下降,其二级铁磁相变转变为一级相变 关键词： 量子相变 自旋量子涨落 1-xSe_x)₂')" href="#">Co(S_1-xSe_x)₂     

Cr-Co-Ga Heusler合金新材料探索和物性研究

通过实验和计算研究了从Co₂CrGa到Cr₂CoGa一系列渐变成分合金(Co_50-xCr_x+25Ga₂₅,x=0—25) 的结构、磁性及输运性质.当Cr不断替代A位Co时,晶体结构逐渐从典型的L2₁结构过渡到Hg₂CuTi结构,晶格常数线性地增大0.69%.合金的磁性从Co_{2 关键词： CrCoGa Hesuler合金 KKR-CPA-LDA计算}     

Tb$lt;sub$gt;0.3$lt;/sub$gt;Dy$lt;sub$gt;0.6$lt;/sub$gt;Pr$lt;sub$gt;0.1$lt;/sub$gt;(Fe$lt;sub$gt;1-$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;Al$lt;sub$gt;$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;)$lt;sub$gt;1.95$lt;/sub$gt;合金的磁性、磁致伸缩和穆斯堡尔谱研究

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95 （x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3）合金中元素Al替代Fe对结构、磁性、磁致伸缩性能和自旋重取向的影响.测量结果发现,x<0.2时Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95合金基本上是纯的单相,x=0.2时出现其他杂相,杂相随Al替代量的增加不断增多.随Al替代量x的增加,点阵常数a接近于线性增大,Curie温度T_C逐渐下降,而矫顽力H_c急剧下降.振动样品磁强计（VSM）测量发现,磁化强度M随Al替代量x的变化较为复杂.VSM计和磁致伸缩效应测量共同表明,少量Al的替代有利于降低磁晶各向异性,而且随着Al替代量x的增多磁致伸缩系数快速减小,x>0.15时巨磁致伸缩效应消失.穆斯堡尔效应研究发现,随Al含量的增加Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95合金中易磁化轴可能在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,发生自旋重取向,从而引起合金宏观磁性、磁致伸缩性能的变化. 关键词： 磁致伸缩 立方Laves相 自旋重取向 穆斯堡尔谱     

哈斯勒合金Ni-Co-Mn-Sn的马氏体相变及其磁热效应研究

通过结构和磁性测量,研究了四元哈斯勒合金Ni_50-xCo_xMn₃₈Sn₁₂（x=1, 2, 4, 6, 8）的晶体结构和相变特征.结果表明,Co原子的掺杂不但没有影响三元哈斯勒合金Ni-Mn-Sn的原有结构,而且还增强了样品在奥氏体相的铁磁交换作用.此外,通过Maxwell方程计算了其中三种成分样品（x= 2, 4, 6）的磁熵变ΔS_{M关键词： 哈斯勒合金 Ni-Co-Mn-Sn 马氏体相变 磁热效应}     

CuHg_2Ti型Ti_2Cr基合金的电子结构、能隙起源和磁性研究

利用第一性原理计算方法,研究了CuHg2Ti结构下Ti2CrK(K=Sb,Ge,Sn,Sb,Bi)系列合金的电子结构、能隙起源和磁性.研究发现:Ti2CrK(K=Si,Ge)合金是普通半导体材料;Ti2CrK(K=Si,Bi)合金是亚铁磁性半金属材料,其半金属性能隙受到Sb和Bi原子s态的直接影响;Ti2CrSn合金是完全补偿的亚铁磁性半导体.基于Ti2CrSn合金两个自旋方向上的能隙起源不同,通过Si和Ge替换掺杂同族Sn元素调制能隙的宽度,获得了完全补偿亚铁磁性自旋无能隙材料;通过Fe和Mn替换掺杂过渡族Cr元素获得了一系列半金属材料.Ti2Cr1-xFexSn和Ti2Cr1-xMnxSn合金都具有亚铁磁性.所研究的这些半金属性合金的分子磁矩Mtotal与总的价电子数Zt服从Mtotal=Zt-18规则.     

Effects of rapid thermal annealing on crystallinity and Sn surface segregation of Ge_(1-x)Sn_x films on Si(100) and Si(111)

Germanium-tin films with rather high Sn content(28.04% and 29.61%) are deposited directly on Si(100) and Si(111)substrates by magnetron sputtering. The mechanism of the effect of rapid thermal annealing on the Sn surface segregation of Ge_(1-x)Sn_x films is investigated by x-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and atomic force microscopy(AFM). The x-ray diffraction(XRD) is also performed to determine the crystallinities of the Ge_(1-x)Sn_x films. The experimental results indicate that root mean square(RMS) values of the annealed samples are comparatively small and have no noticeable changes for the as-grown sample when annealing temperature is below 400℃. The diameter of the Sn three-dimensional(3 D) island becomes larger than that of an as-grown sample when the annealing temperature is 700℃. In addition, the Sn surface composition decreases when annealing temperature ranges from 400℃ to 700℃. However, Sn bulk compositions in samples A and B are kept almost unchanged when the annealing temperature is below 600℃. The present investigation demonstrates that the crystallinity of Ge_(1-x)Sn_x/Si(111) has no obvious advantage over that of Ge_(1-x)Sn_x/Si(100) and the selection of Si(111) substrate is an effective method to improve the surface morphologies of Ge_(1-x)Sn_x films. We also find that more severe Sn surface segregation occurs in the Ge_(1-x)Sn_x/Si(111) sample during annealing than in the Ge_(1-x)Sn_x/Si(100) sample.     

层数变化对堆叠生长的MoS_(2(1-x))Se_(2x)电子结构的影响

二维过渡金属硫化物因其独特的光电特性在多功能光电器件方面具有广泛的应用前景.为了进一步拓展其在微纳光电子器件方面的应用范围,并提高器件性能,人们开展了通过合金手段改变端组分材料配比实现对二维半导体材料带隙调控的带隙工程以及调控生长条件改变材料形貌和结构的缺陷工程研究.本文利用光学、原子力和扫描电子显微镜等设备以及拉曼和光致发光光谱等手段对由化学气相沉积法生长出来的堆叠状MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金的性质进行了研究.不同于大多数单层或少层MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金的情况,堆叠生长的阶梯状MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金材料在厚度从2.2 nm (约3层)一直增加到5.6 nm (约7层)时都显出了较强的发光特性,甚至在100 nm厚时,样品的发光谱线仍具有两个发光峰.两个激子发光峰分别来源于自旋轨道耦合造成的价带劈裂.随着厚度的增加,两个峰都逐渐红移,显示了合金掺杂时的能带弯曲效应.拉曼光谱给出了类MoS_2和类MoSe_2两套振动模.随着厚度的增加,拉曼峰位几乎不移动,但面内的两个振动模E_(2g(Mo-Se))和E_(2g(Mo-s))逐渐显现并增强.显然缺陷和应力是影响堆叠生长MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金样品电子结构的主要因素,这为特殊功能器件的制备和可控缺陷工程的研究提供了有益的参考.     

Strain and defect densities in Si/Si1-xGex heterostructures investigated by ion scattering and X-ray diffraction

MBE-grown Si/Si_1-xGe_x heterostructures on (100) Si have been characterized by Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), ion channeling and X-ray diffraction to investigate defect densities and tetragonal lattice distortion. Critical layer thickness and relaxation of strain by formation of misfit dislocations are strongly dependent on the growth temperature. A Si_0.67Ge_0.33 layer with a thickness of 2000 Å is found to be still fully strained at a growth temperature of 450°C, whereas the same layer grown at 550°C shows considerable strain relaxation by dislocations. To obtain better depth resolution than with conventional RBS, medium energy ion scattering (MEIS) experiments have been performed on Si/Ge superlattices with layer thicknesses of 10–40 Å. A position-sensitive toroidal electrostatic analyser was employed to detect the backscattered ions simultaneously over an angular range of 30° with an energy resolution of 1 keV FWHM for 250 keV He ions, corresponding to a depth resolution of about 10 Å.     

A study on the nonstoichiometry of tin oxides by coulometric titration

In this investigation, nonstoichiometries and defect structures of tin oxides were studied between 694 and 990 K by coulometric titration using solid state electrolyte (YSZ) cells. The relationship between nonstoichiometry of the oxide (x) and equilibrium oxygen partial pressure (P_o2) was expressed by the proportionality: xP_O2^−1/6. An intermediate oxide phase, Sn₃O₄ between Sn and SnO₂ was observed in the temperature range of 696–732 K. The standard Gibbs energy of formation of Sn₃O₄ via the reaction; was found to be ΔG^o_Sn3O4 = −1163960+417.36 T (J/mol). The standard Gibbs energy change for the defect formation reaction in SnO_2−x was calculated to be ΔG^o_SnO2−x = 3.05×10⁵−38.97 T (J/mol)).     

Ca$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;Si（O$lt;sub$gt;4-$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;N$lt;sub$gt;$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;）：Eu$lt;sup$gt;2+$lt;/sup$gt;绿色荧光粉的制备及其发光性能

利用在Ca-Si-O干凝胶前驱体中添加Si₃N₄的方法于非还原气氛下合成了含N固溶体Ca₂Si（O_4-xN_x）：Eu²⁺绿色荧光粉. 通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及荧光分光光度计分别分析了产物的物相结构、颗粒形貌和发光性能. 结果显示,Si₃N₄与前驱体的混合物在非还原气氛（纯氮气）下于1100℃焙烧后获得含N固溶体Ca₂Si（O_4-xN_x）：Eu²⁺荧光粉,特别是其中Eu³⁺被还原为Eu²⁺,产物的晶体结构与βup -Ca₂SiO₄相一致. Ca₂Si（O_4-xN_x）：Eu²⁺能够被270–400 nm 范围内的紫外线有效激发,其发射光谱呈宽带发射. 随着N含量的增加,发射峰出现一定程度红移（501–504 nm）,而且发光强度显著提高. 当Eu²⁺浓度为0.25 mol%时发光强度达最大值,浓度超过0.25 mol%时,发光强度显著降低,出现浓度猝灭 效应. 关键词： 白光LED 荧光粉 溶胶凝胶法 3N₄')" href="#">Si₃N₄     

原子间相互作用势对中Al浓度Ni75AlxV25-x合金沉淀序列的影响

基于微观相场模型与反演算法,研究了中Al浓度及温度对Ni₇₅Al_xV_25-x合金沉淀过程的影响：在相同浓度下,L1₂与DO₂₂结构的第一近邻原子间相互作用势随温度升高呈线性增加,两者呈正比的关系;但在同一温度下,L1₂（DO₂₂）结构的第一近邻原子间相互作用势随Al原子浓度的增加而增加（减少）.同时将反演得出的原子作用势代入微观相场模拟中,探讨中Al浓度合金沉淀序列与原子作用势的关系,即当L1₂的第一近邻原子间相互作用势大于（小于）DO₂₂时,L1₂（DO₂₂）优先析出;当L1₂和DO₂₂的第一近邻原子间相互作用势相等时,两者同时析出.特别地,当Al原子的浓度等于0.0589时,发现L1₂和DO₂₂同时析出.利用微观相场法反演原子间相互作用势,为判断中Al浓度合金的沉淀序列增加了可信度.     

Abnormal variation of magnetic properties with Ce content in(PrNdCe)_2Fe_(14)B sintered magnets prepared by dual alloy method

Resource-saving(PrNdCe)_2Fe_(14)B sintered magnets with nominal composition(PrNd)_(15-x)Ce_xFe_(77)B_8(x=0–10)were prepared using a dual alloy method by mixing(PrNd)_5Ce_(10)Fe_(77)B_8 with(PrNd)_(15)Fe_(77)B_8 powders. For Ce atomic percent of 1% and 2%, coercivity decreases dramatically. With further increase of Ce atomic percent, the coercivity increases, peaks at 6.38 kOe in(PrNd)_(11)Ce_4Fe_(77)B_8, and then declines gradually. The abnormal dependence of coercivity is likely related to the inhomogeneity of rare earth chemical composition in the intergranular phase, where Pr Nd concentration is strongly dependent on the additive amount of(PrNd)_5Ce_(10)Fe_(77)B_8 powders. In addition, for Ce atomic percent of 8%,7%, and 6% the coercivity is higher than that of magnets prepared by the conventional method, which shows the advantage of the dual alloy method in preparing high abundant rare earth magnets.     

多铁材料Bi1-xCaxFeO3的介电、铁磁特性和高温磁相变

采用溶胶凝胶法制备Bi_1-xCa_xFeO₃ (x=0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2)陶瓷样品. X衍射图谱表明所有样品的主衍射峰均与纯相BiFeO₃相符合且具有良好的晶体结构. 随着x的增大, Bi_1-xCa_xFeO₃样品的主衍射峰由双峰(104)与(110) 逐渐重叠为单峰(110), 当x ≥0.15时, 样品呈现正方晶系结构; 扫描电镜形貌分析可知, 晶粒由原来的0.5 μm逐渐增大到2 μm. Bi_1-xCa_xFeO₃样品介电常数和介电损耗随着x 的增加先增大而后减小. 当f=1 kHz, Bi_0.9Ca_0.1FeO₃ 的介电常数达到最大值, 是BiFeO₃的7.5倍, 而Bi_0.8Ca_0.2FeO₃的介电常数达到最小值, 仅仅是BiFeO₃的十分之一. Bi_1-xCa_xFeO₃样品所呈现的介电特性是由偶极子取向极化和空间电荷限制电流两种极化机理共同作用的结果. 随着Ca²⁺ 的引入, BiFeO₃ 样品的铁磁性显著提高. X射线光电子能谱图表明Fe²⁺和Fe³⁺ 共存于Bi_1-xCa_xFeO₃ 样品中, Fe²⁺/Fe³⁺比例随着Ca²⁺ 掺杂量的增加而增大, 证明Ca²⁺掺杂增加了Fe²⁺的含量, 增强BiFeO₃的铁磁特性. 从M-T曲线观察到BiFeO₃样品在878 K附近发生铁磁相变, 示差扫描量热法测试再次证明BiFeO₃ 在878 K发生相变. Ca²⁺掺杂使BiFeO₃样品的T_N略有变化而T_M基本不变, 其主要原因是Fe-O-Fe反铁磁超交换作用的强弱和磁结构相对稳定.