高温高压下氮化硼的结晶化及立方氮化硼的合成

 研究了非晶BN、二维有序BN和低有序度六方BN（G.I＝6.1）在高温高压下的结晶行为及不同有序度的BN对立方BN合成的影响。研究结果表明，低有序度BN向高有序度六方相转化，但不同有序度的BN原料向立方BN转化的行为不同。少量B掺杂下的立方氮化硼的合成实验发现B的掺入阻碍立方BN的生成。低有序度BN不易向立方BN的主要原因可以认为是它们存在较多的N空位，高温高压下随着BN的结晶化，B以杂质析出并阻碍了立方BN的合成。     

掺杂铁的CeO2纳米颗粒的制备与表征

利用反相共沉淀法,合成了掺杂过渡金属铁的CeO2纳米颗粒.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱等测试手段对产物进行了分析和表征.结果表明,掺杂铁的CeO2纳米颗粒是纯立方莹石结构;过渡金属铁掺入了CeO2的晶格;其相比于不掺铁的CeO2纳米颗粒吸收...     

镨掺杂对无钴钙钛矿型氧化物BaFeO_(3-δ)电导率和透氧性能的影响（英文）

本文尝试通过镨部分取代铁来改善无钴型钙钛矿材料BaFeO_(3-δ)在室温下的结构稳定性,考察镨掺杂对材料导电及透氧性能的影响,获得新型的高性能无钴透氧膜材料.实验中通过固相反应法合成了BaFe_(3-y)Pr_yO_(3-δ)(y=0、0.025、0.05、0.075、0.1)复合粉末,并由此制得烧结体样品.XRD测试结果表明,BaFe_(3-y)Pr_y O_(3-δ)材料在镨掺杂量为(y=0.05、0.075、0.1)时仍然保持立方相,这表明掺杂Pr~(n+)有利于材料立方相结构的稳定.SEM观测表明,烧结样品中仅含有少量闭孔,说明Pr~(n+)的掺杂促进了烧结致密化.电导率和透氧率测试结果表明,900℃时,BaFe_(0.9)Pr_(0.1)O_(3-δ)的电导率和透氧率分别为6.5L/cm和1.112 mL/(cm~2.min),镨掺杂可以改善BaFe_(1-y)Pr—yO_(3-δ)材料的传导性能.高温XRD结果表明,BaFe_(0.975)Pr_(0.025)O_(3-δ)的晶体结构在700℃完全转变为立方相.BaFe0_3中Pr~(n+)对Fe~(m+)的部分取代可以稳定立方相结构,提高BaFe_(1-y)Pr_yO_(3-δ)的导电性和透氧率.     

铈铕掺杂氯硅酸镁钙体系的相对光谱功率分布与色坐标定位

采用高温固相反应法合成铈铕掺杂氯硅酸镁钙系列粉体,利用X射线衍射(XRD)对晶体结构加以鉴定,并对其荧光光谱进行了测试和分析.通过光谱功率校准曲线,推演出样品的相对光谱功率分布,进而对粉体发光色坐标进行计算和表征.实验结果表明,合成粉体为面心立方晶体Ca8Mg(SiO4)4Cl2,铈铕单掺氯硅酸镁钙样品在紫外光激发下分...     

含氢添加剂对合成cBN的影响及腔体温度分布

 通过对Li基触媒下立方氮化硼的高温高压合成实验结果的分析,研究了在Li基触媒作为主要触媒及氢化物作为添加剂的环境下,立方氮化硼的生长情况。同时由合成后样品中立方氮化硼的生成区域对V型生长区温度梯度分布进行了分析讨论。     

Ce1-xErxO2-δ的溶胶-凝胶法合成及其性质

采用溶胶-凝胶法合成Ce1-xExO2-δ(x=0.00～0.30)系列固体电解质,系统地研究了其晶体结构和导电性.X-射线衍射(XRD)结果表明:所有Ce1-xErxO2-δ粉体经800℃焙烧2 h后,均结晶为立方萤石结构,其平均晶粒尺寸为32～43nm,晶胞参数与掺杂量的非线性关系与掺杂离子半径、氧空位及缺位缔合有...     

N-型立方氮化硼的欧姆接触的制备

文内报告了尺寸为0.3×0.3 mm2的立方氮化硼单晶的N-型掺杂,然后 用特殊的测量装置测量了N-型立方氮化硼的欧姆接触之后的伏-安特性。     

CaF2：xYb3+, yEr3+纳米颗粒的合成及其上转换发光性质

采用水热合成法制备了CaF₂：xYb³⁺,yEr³⁺（x=0.1~0.8,y=0.01~0.08）纳米颗粒,利用X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜和F-4600荧光分光光度计表征了样品的物相和形貌尺寸,并探究了Yb³⁺和Er³⁺掺杂浓度对样品的上转换发光性质的影响。结果表明,所合成的样品为立方相,球形颗粒,平均直径为 12 nm,敏化剂Yb³⁺的最佳掺杂摩尔分数为20%,而激活剂Er³⁺的最佳掺杂摩尔分数为6%。此时,绿光与红光的强度之比最大。     

立方氮化硅的冲击波合成实验

氮化硅在常态下的两种已知物相（α和β相）均为六方结构，最近新发现第3种具有立方尖晶石结构的氮化硅（以下称立方氮化硅或γ-Si3N4）可通过高温高压条件合成得到，是继金刚石、立方氮化硼之后的又一种超硬材料。各国学者在合成立方氮化硅的研究中开展了积极的工作，然而，目前所用的技术手段仅能合成出极少量的γ-Si3N4粉体样品，无法进一步开展其块体材料的研究，并制约了该新材料在工业技术中的应用。     

下转换材料β-NaYF4:Tb3+,Yb3+的水热法合成和发光性质研究

利用水热法合成了粉末发光材NaYF4:Tb3+,Yb3+分别用X射线衍射(XRD),光致发光谱(PL)和激发谱(PLE)测试了合成材料的物相结构和发光性质.研究结果表明:合成的NaYF4:Tb3+,Yb3+抖材料为六方相的品体,无立方相的.改变Tb3+和Yb3+的掺杂浓度后品格结构没有变化,说明离子Tb3+和Yb3+取...     

MgO在Mg-hBN体系中对合成cBN晶体的影响

 以金属镁粉为触媒，以六角氮化硼为原料，其中加入适量比例的氧化镁，在国产六面顶压机上，在约5.0 GPa压力、1 500～1 800 K温度条件下，合成出了颜色均匀、晶形完整的黄色立方氮化硼单晶体。实验结果表明，在Mg-hBN体系中，氧化镁对合成cBN晶体的颜色及合成温度有很大的影响。     

立方氮化硼晶体的杂质及颜色

 讨论了人工合成立方氮化硼晶体中的杂质与晶体颜色之间的关系，提出了cBN的赋色原因和机制。     

cBN晶体的Raman光谱测量

 用R1000激光共聚焦Raman光谱仪研究了高温高压合成棒中的立方氮化硼（cBN）晶体、原材料六方氮化硼（hBN）和催化剂。Raman光谱测量结果表明：伴随cBN晶体生长的散射峰,出现了两条全新的Raman散射峰（约1.088 cm^-1和约1.368 cm^-1）。该散射峰所对应的物质可能是在高温高压条件下hBN向cBN转变时生成的不完全产物——BN的一种新相。这一结果将有助于进一步讨论cBN的生长机理。     

Correlation between stress profiles of cubic boron nitride thin films and the phase sequence revealed from infrared data

Cubic boron nitride thin films have been ion-beam-assisted deposited on silicon cantilever structures and subsequently back-etched in order to study the stress evolution and finally the growth mechanisms. After each sputtering step, the film stress, the remaining thickness, and the IR data were examined. In this way, the layered sequence of cBN on top of a hBN base layer, influencing the development of the intrinsic film stress, could be studied in detail. The observed stress distribution can be divided into three regions. First, a non-cubic base layer with a constant stress value is formed, followed by a linear increase in the stress after cBN nucleation as a result of the coalescence of cBN nanocrystals. Finally, the stress reaches a second plateau characteristic of the cBN top layer. In addition, the layered sequence was verified by the evolution of the FTIR spectra. Furthermore, the fraction of the sp²-bonded material of the cBN top layer was determined from the IR data. For various deposition conditions, a linear relationship between the stress of the nanocrystalline cBN top layer and the amount of sp³-bonded material was observed. From this, it can be concluded that stress relaxation occurs at the sp²-bonded grain boundary material. No evidence for stress relaxation after cBN nucleation was found. Received: 27 August 1999 / Accepted: 31 August 1999 / Published online: 3 November 1999     

Measurement of the linear electro-optic tensor of cubic boron nitride single crystals

The transverse electro-optic(EO)modulation system is built based on cubic boron nitride(cBN)single crystals unintentionally doped and synthesized at a high pressure and high temperature.The photoelectric output of the system includes two parts that can be measured respectively and the value of elements in the linear EO tensor of the cBN crystal can be obtained.This method does not need to measure the absolute light intensity.All of the surfaces of the tiny cBN crystals whose hardness is next to the hardest diamonds are{111}planes.The rectangular parallelepiped cBN samples are obtained by cleaving along{110}planes and subsequently grinding and polishing{112}planes of the tiny octahedral cBN flakes.Three identical non-zero elements of the EO tensor of the cBN crystal are measured via two sample configurations,and the measured results are very close,about 3.68 and 3.95 pm/V,respectively,which are larger than the linear EO coefficients of the general III-V compounds.     

Structure and luminescence of gadolinium-doped cubic boron nitride powder

The structural characteristics and chemical, morphological, and optical properties of cBN and cBN:Gd micropowders are studied by x-ray diffraction, energy-dispersive electron probe microanalysis (x-ray spectral microanalysis), and photoluminescence techniques. Cubic boron nitride (cBN) micropowders were synthesized at high pressures and temperatures from hexagonal boron nitride (hBN) micropowder and Li₃N catalyst. cBN:Gd micropowders were synthesized from mixtures of hBN, Li₃N, and GdF₃ micropowders. A lattice parameter of a~3.615 ? is calculated for both types of powder (cBN and cBN:Gd). The photoluminescence spectra of the cBN:Gd powder are found to contain emission lines attributable to intracenter optical transitions of Gd³⁺ ions.     

立方氮化硼单晶紫外吸收光谱的研究

对于在高温、高压下合成的人工立方氮化硼(cBN)片状单晶进行了紫外吸收光谱和第一性原理的能带结构研究。实验中采用了UV WINLAB光谱分析仪,数据分析由MOLECULAR SPECTROSCOPY软件进行拟合运算,通过特殊的石英夹具对样品的测试表明cBN的紫外吸收波长限为198 nm,带隙为6.26 eV。结合第一性原理计算的cBN的能带结构和电子态密度的计算,可以证实导致紫外光吸收的过程是价带电子吸收光子到导带的间接跃迁。文章实验结果与目前报道的cBN能带结构中禁带宽度的吻合较好,表明cBN具有良好的紫外特性,是一种具有发展前景的紫外光电和高温半导体器件材料。     

hBN-LiH/hBN-Li_3N-B体系合成cBN的赋色过程研究

在高温高压条件下,用hBN-LiH和hBN-Li3N-B为初始材料均可以合成出黑色cBN晶体。拉曼光谱测试结果表明,cBN晶体颜色变黑的原因是晶体中多余B原子的存在造成的。在hBN-Li3N-B体系中,晶体内部有明显的三角形阴影形成,表明从晶体表面的中心到顶角间B原子的含量较多,从表面中心到棱边B原子的含量逐渐减少。而在hBN-LiH体系中所得到的晶体颜色从黑色透明直接变成黑色不透明状态,晶体内部没有出现三角形阴影,表明晶体中作为杂质的B原子分布比较均匀。此两种情况说明,B作为杂质原子进入cBN晶体中可以有两种分布情况,一是居中对称分布,二是均匀分布,从晶体的生长环境和自身的排杂能力方面分析了晶体为什么会出现上述现象。     

大颗粒立方氮化硼单晶的合成

 在Mg-B-N体系中通过控制立方氮化硼晶体的成核率及生长速度，在4.5~6.0 GPa、1 500~1 900 ℃的高压高温条件下，在几分钟时间内，成功地获得了粒径达毫米量级的立方氮化硼单晶体，其最大单晶粒径达1.6 mm。研究了该体系中立方氮化硼单晶的生长特性，讨论了该种单晶体在Mg-B-N体系中的生长机制。     

添加剂Li8SiN4对cBN晶体形貌的影响

 在4.5~5.0 GPa，1 500~1 800 ℃范围内，在Li基复合氮硼化物的催化体系中添加Li₈SiN₄后，得到了具有光泽的棕色透明的cBN单晶。研究了cBN晶体的形貌，结果表明，添加Li₈SiN₄后得到的等积形cBN晶体的百分比明显增多，除部分截角四面体外，多为截角八面体晶体，且棱角尖锐，晶面致密光滑。