RE1—xTxMnO3氧化物的结构，电磁特性和巨磁电阻

ＲＥＭｎＯ３（ＲＥ＝Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｃｄ等）具有钙钛矿结构。如用二价碱土金属部分替代稀土元素，可形成掺杂锰氧化物ＲＥ１－ｘＴｘＭｎＯ３（Ｔ＝Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ）。随掺杂量的增加，样品的结构和电磁性能都有很大变化。近年来在这类氧化物中还发现巨大的负磁电阻效应，其值可达１０６％。这类材料显示的复杂物理现象和可能的应用前景引起人们很大的兴趣。本文将概括的介绍这类氧化物的晶格结构，电子结构，电磁性能及其巨磁电阻随掺杂变化的实验结果，并对其可能的机理进行探讨。     

Mg和Ni共掺杂的ZnO稀释磁性半导体在磁性和光催化的应用

随着引入磁性元素，氧化锌最近被广泛用作磁性半导体. 本文报告了Mg和Ni共掺杂的ZnO的纯相合成，并研究其结构、光学、磁性和光催化特性. X射线衍射分析显示其六方纤锌矿型结构具有P63mc构型且不含任何杂质. 紫外可见分光光度法表明，随着ZnO中掺杂的Mg和Ni含量增加，带隙发生变化. 磁性测量实验显示Ni和Mg共掺杂的ZnO磁性加强，带隙的稳定进一步证实其结构的稳定性，实现了其在现代自旋电子设备的磁调谐性能. 对甲基绿的光催化降解实验结果表明，Mg和Ni共掺杂ZnO的活性增强.     

Ce掺杂CrSi2电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，对未掺杂及Ce掺杂CrSi2的电子结构和光学性质进行理论计算。计算结果表明，未掺杂CrSi2是间接带隙半导体，其禁带宽度为0.392 eV，掺杂Ce元素，仍然是间接半导体，带隙宽度下降为0.031eV。未掺杂CrSi2在费米能级附近主要由Cr-5d、Si-3p态贡献。Ce掺杂后在费米能级附近主要由Cr-5d轨道，Ce-4f轨道，C-2p，Si-3p轨道贡献，掺杂后电导率提高。未掺杂CrSi2有两个介电峰，掺杂后，只有一个介电峰。未掺杂CrSi2，在能量为6.008处吸收系数达到最大值，掺杂后在能量为5.009eV处，吸收系数达到最大值。     

新型硅基异质结和量子阱红外探测器

介绍了近年来新发展起来的几种硅基远红外探测器件，其中包括硅化物／Ｇｅｘｓｉ１－ｘ肖特基势垒型探测器，锗硅异质结内光电发射探测器，锗硅／硅多量子阱型探测器和δ掺杂阱型探测器，并就这些器件的工作原理及影响其响应率，截止波长和工作温度的因素分别进行了讨论和比较。     

Sc掺杂ZnO的电子结构和光学性质的影响

本文采用基于第一性原理的密度泛函理论（DFT）平面波超软赝势方法，研究了Sc掺杂ZnO体系的晶体结构、电子结构和光学性质。在对Sc掺杂结构优化的基础上对其进行了数值模拟计算，结果表明：随着Sc原子的掺入，体系的晶格常数稍微变大，键长变长，体积变大，系统总能增大，费米能级进入导带，体系逐渐呈金属性，带隙变宽且随着掺杂浓度增大而增大。另一方面，掺杂后ZnO的光学性质也发生了一定变化，ZnO吸收谱中出现了新的吸收峰，吸收边蓝移，同时介电函数虚部也出现了新的波峰。     

Sm和Ce复合掺杂Skutterudite化合物的制备及热电性能

用熔融法结合放电等离子快速烧结(SPS)制备出了单相的Sm和Ce复合掺杂的Skutterudite化合物Sm_mCe_nFe_1.5Co_2.5Sb₁₂，研究了Sm和Ce复合掺杂总量对其热电性能的影响规律.结果表明：随着Sm和Ce复合掺杂总量的增加，p型Sm_mCe_nFe_1.5Co_2.5Sb₁₂化合物的Seebeck系数增加、电导率和热导率降低.当掺杂总量相近时，和Sm、Ce单原子掺杂相比，Sm和Ce复合掺杂使Skutterudite化合物的热导率低10%—40%.Sm_0.22Ce_0.20Fe_1.54Co_2.46Sb_11.89化合物的最大热电性能指数ZT_max值在775K时为0.84. 关键词： 复合掺杂 方钴矿 热电性能     

氮掺杂富勒烯的红外和紫外可见光谱

本文报道了氮掺杂富勒烯的红外和紫外可见光谱，发现氮原子替位掺杂可激活Ｃ６０分 部分红外沉寂模式，紫外可见光谱证实，氮掺杂后，氮以施主态存在。     

纳米管结构聚苯胺的电阻率和磁化率

研究了用自组装法制备的质子酸掺杂的纳米管结构聚苯胺的电阻率(ρ)和磁化率随温度变化的依赖关系，讨论了质子酸掺杂浓度、不同对阴离子以及苯胺单体与质子酸聚合时反应浓度对纳米管结构聚苯胺电学性质的影响.实验结果表明，lnρ和T-1/2呈线性关系，不同对阴离子对聚苯胺的电阻率影响很大，随着质子酸掺杂浓度以及苯胺单体与质子酸聚合时反应浓度的增大，聚苯胺的电阻率明显减小；而且，其磁化率可以表示为与温度无关的泡利顺磁性和符合居里定律的顺磁性之和.     

La单掺4H-SiC电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，对未掺杂及La掺杂4H-SiC的电子结构和光学性质进行理论计算。计算结果表明，未掺杂4C-SiC其禁带宽度为2.257 eV。La掺杂后带隙宽度下降为1.1143eV，导带最低点为G点，价带最高点为F点，是P型间接半导体。掺杂La原子在价带的低能区间贡献比较大，而对价带的高能区和导带的贡献比较小。未掺杂4H-SiC在光子能量为6.25 eV时，出现一个介电峰，这是由于价带电子向导带电子跃迁产生。而La掺杂后，出现3个介电峰，分别对应的光子能量为0.47eV、2.67eV、6.21eV，前两个介电峰是由于价带电子向杂质能级跃迁产生，第三个介电峰是由于价带电子向导带电子跃迁产生。La掺杂后4H-SiC变成负介电半导体材料。未掺杂4h-SiC的静态介电常数为2.01，La掺杂的静态常数为12.01。     

重掺杂硅费米能级和少数载流子浓度的温度特性分析

费米能级和少数载流子浓度是硅半导体的重要物理参数，它们与半导体掺杂杂质种类、掺杂浓度和温度都密切相关，至今尚未有一统一的数学模型，特别是在杂质重掺杂各件下进行定量的计算。本考虑了重掺杂引起的禁带变窄效应，建立了从７７Ｋ到３００Ｋ广为适应的数学模型，着重分析了重掺杂条件下它们的温度特性，获得的计算结果与献数据较好吻合，这为低温半导体器的设计提供了有益的理论基础。     

三氧化钨电致变色薄膜最佳掺杂含量的理论计算

介绍电致变色薄材料最佳掺杂含量的定量理论。该理论建立了电子薄膜材料的某一物理性能与晶体结构、制备方法和掺杂剂含量之间的联系，给出了一个能够拟合实验曲线的具有确定物理意义的抛物线方程。该方程的极值点确定了最佳掺杂含量与晶体结构和制备方法之间的定量关系，进而得到了一个最佳掺杂含量的表达式。分析三氧化钨电致变色薄膜材料的掺杂改性的实验结果，应用最佳掺杂含量表达式定量计算了三氧化钨以及三氧化钼电致变色薄膜材料的最佳掺杂含量，定量计算的结果与实验数据相符合。该理论方法也适用于其他材料最佳掺杂粒子数分数的理论计算。     

掺杂半导体扫描电镜二次电子像

综述了用扫描电镜的二次电子像获得掺杂半导体衬度剖析的方法．实验发现掺杂半导体扫描电镜像对杂质浓度的灵敏度可以达到1016cm^-3，且空间分辨率高达nm量级，是最有可能发展成为下一代掺杂剖析成像的主流技术．文中还探讨了半导体掺杂衬度的可能的机理，详细介绍了两种主要机理：表面能带弯曲和样品外局域电场的出现．     

Co掺杂对ZnO薄膜结构和性能的影响

采用PVA溶胶-凝胶方法，在玻璃衬底上制备了Zn_1-xCo_xO薄膜，利用X射线衍射仪(XRD)研究了不同Co含量对其微结构的影响.采用振动样品磁强计(VSM)测量了Zn_0.88Co_0.12O样品室温下的磁性.采用荧光光谱仪研究了Zn_1-xCo_xO样品室温下的发光特性，分析掺杂含量对其发光性能的影响，发现随着掺杂含量的增加，蓝光发光峰有一定的红移现象. 关键词： PVA方法 ZnO 掺杂     

Al，Ga掺杂ZnO电子结构和光电特性的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA)的PBE平面波超软赝势方法，计算了本征ZnO，Al掺杂ZnO(ZnAlO)和Ga掺杂ZnO(ZnGaO)的能带结构、态密度、复介电函数和复电导率. 其中Al或Ga是以替位杂质的形式进入ZnO晶格. 计算结果表明纤锌矿型ZnO，ZnAlO和ZnGaO都是直接带隙半导体材料，掺杂后ZnO的带隙变小，且ZnAlO的带隙略大于ZnGaO. 掺杂后ZnO的电子结构发生变化，费米能级由本征态时位于价带顶上移进入导带，ZnO表现为n型掺杂半导体材料，掺杂后在导带底出现大量由掺杂原子贡献的自由载流子—电子，明显提高了电导率和介电函数，改善了ZnO的导电性能，并且ZnAlO的导电性能要略好于ZnGaO.     

双空位掺杂氟化石墨烯的电子性质和磁性

基于密度泛函理论,计算了外来原子X(Al,P,Ga,As,Si)双空位替代掺杂氟化石墨烯的电子特性和磁性.通过对计算结果分析发现,与石墨烯的双空位掺杂类似,氟化石墨烯的双空位掺杂也是一种较为理想的掺杂方式.通过不同原子掺杂,氟化石墨烯的电子性质与磁性均发生很大变化:Al和Ga掺杂使氟化石墨烯由半导体变为金属,并且具有磁性;P和A8掺杂使氟化石墨烯变为自旋半导体;Si掺杂氟化石墨烯仍是半导体,只改变带隙且没有磁性.进一步讨论磁性产生机制获得了掺杂原子浓度与磁性的关系,并且发现不同掺杂情况的磁性是由不同原子的不同轨道电子引起的.双空位掺杂不仅丰富了氟化石墨烯的掺杂方式,其不同电磁特性也使此类掺杂结构在未来的电子器件中具有潜在应用.     

高硼掺杂金刚石膜电极的电化学应用研究

概述了高硼掺杂金刚石膜电极的电化学研究的最新进展，介绍了高硼掺杂金刚石膜电极的制备，金刚石膜电极在水介质中的电化学行为，金刚石膜电极在废水处理，微量有机化合物成分探测和蜂窝状金刚石电极双电层电容器方面的应用。     

掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应

介绍了掺杂稀土锰氧化物的巨磁电阻效应研究概况和最新进展，在综合目前实验和理论研究结果的基础上，对在掺杂稀土锰氧化物材料中引起巨磁电阻效应的物理机制进行了探讨，对这一材料的应用前景和需要做的工作进行了讨论。     

基于密度泛函理论下O和Na掺杂单层h-BN的电子结构性质和光学效应的分析

基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了O、Na单掺杂及O和Na共掺杂单层h-BN的形成能、电子结构和光学性质.结果表明:单掺杂体系中,O掺杂N位置、Na掺杂B位置时,掺杂形成能最低;共掺杂体系中,O和Na邻位掺杂,掺杂形成能最低.与单层h-BN相比,引入杂质原子后的体系禁带宽度均减小,其中O掺杂为n型掺杂,Na掺杂为p型掺杂,而O和Na共掺h-BN体系为直接带隙材料,有利于提高载流子的迁移率.在光学性质方面,Na掺杂h-BN体系与O和Na共掺h-BN的静介电常数均增大,在低能区介电虚部和光吸收峰均发生红移,其中Na掺杂体系红移最为显著,极化能力最强.因此Na单掺和O和Na共掺有望增强单层h-BN的光催化能力,可扩展其在催化材料、光电器件等领域的应用.     

LaBa2Cu3-xZnxOy体系的结构和输运性质研究

我们用固相反应法合成了LaBa2Cu3-xZnxOy（0≤x≤1．0）系列样品．X-光衍射分析显示，在整个掺杂区内皆为正交结构，晶格常数α，b和c随掺杂量的增加略有增大．Zn含量的增加使体系正常态的电阻率上升．红外光谱（限）表明：对于不掺杂的样品，在531cm^-1和583cm^-1附近有两个显著的吸收峰，随掺杂量x的增加前者基本不移动，后者则向高频移动，强度略有减小．电子顺磁共振实验（EPR）揭示了Zn掺杂对Cu^2＋的自旋关联行为的影响．本文讨论了掺杂对结构、输运性质和自旋关联的影响．     

(La1-x Yx)0.5Sr0.5MnO3体系的结构和输运性质研究

实验研究了La0.5Sr0.5MnO3体系La位上Y掺杂对电荷有序相的影响。结果表明掺杂量为0．15以下时，样品均呈现金属—绝缘体转变行为；当掺杂量为0．2，0．25时样品中出现了电荷有序相，通过对样品的结构和输运特性的仔细研究，发现有三种因素对其输运特性具有重要影响：带宽即＜rA＞，eg电子的轨道，无序度δ^2，同时，实验结果表明电荷有序相的形成是因为电子之间的强关联作用的结果。