钛酸钡陶瓷中氧缺位的组态变化对弛豫过程的影响

研究了热历史对四方相钛酸钡陶瓷弛豫性质的影响。结果表明，不同热历史的钛酸钡试样在四方相温区都出现弛豫内耗峰，但不同热历史的试样具有不同性质的弛豫过程。从立方相降温测得的四方相陶瓷的弛豫激活能为0．61eV；而从单斜相升温测得的四方相陶瓷的弛豫激活能为1．12eV，相差几近一倍。用氧缺位的分布和弛豫热力学选择定则提出了四方相的弛豫机理，计算了不同热处理后处于不同对称位置氧缺位的浓度。     

ZnO压敏陶瓷缺陷结构表征及冲击老化机理研究

对多元ZnO压敏陶瓷电阻片进行了多达14000次的大电流冲击老化试验, 通过显微结构、电气性能及介电特性的测量对其缺陷结构进行了表征, 并研究了缺陷结构与大电流冲击老化之间的关系. 试验表明多次大电流冲击老化导致试样的电气性能明显下降, 发现ZnO压敏陶瓷的几何效应不仅受控于晶粒还与晶界密切相关. 另外, 通过介电谱分析观察到ZnO压敏陶瓷存在四种缺陷弛豫过程, 低温-60 ℃下的两个缺陷弛豫峰激活能约为0.24 eV和0.35 eV, 认为它们分别对应着本征的锌填隙缺陷L(Zn_i^··)和氧空位缺陷L(V_O^·)并且不受冲击老化的影响. 高温80℃以上两个松弛峰的活化能约为0.71 eV和0.84 eV, 认为它们分别对应着非本征的晶间相电子陷阱L(ingr)和晶界处界面态陷阱L(gb). 发现大电流冲击后, 仅界面态陷阱激活能从0.84 eV降低到0.76 eV, 认为界面态陷阱主要控制着ZnO压敏陶瓷的电气性能和稳定性.     

原位电阻法研究MTG-YBCO的吸氧扩散

本工作采用原位电阻驰豫方法研究了熔融织构（MTG）YBCO（YBa2Cu3O7_δ＋0.4molY2BaCuOz)复相体系中氧（缺位）扩散。实验结果表明：MTG－YBCO生长过程中保留的非氧缺位类缺陷能加速吸氧进程,经930℃高温退火的MTG－YBCO的吸氧速率比未经高温退火者小。高温火MTC－YBCO在400－550℃温区吸氧而致的电阻弛豫可近似用一热激活过程一氧（缺位）扩散描述,氧扩散激活能力－0.73eV,在400－550℃温区氧的化学扩散系数为－10^-5cm^2sec^-1。所得晶格扩散激活能和化学扩散系数分别处于文献报道相应值的低值区和高值区。这种行为可能和MTG－YBCO材料中复杂的缺陷状态有关,缺陷提供了氧的局域快扩散通道,从而一定程序上影响氧（缺位）迁移动力学。     

液相外延YBCO膜中氧扩散

采用原位等温电阻弛豫法探索了液相外延YBCO膜中氧扩散行为,得到氧化学扩散激活能E～1.1eV.     

金红石TiO_2中本征缺陷扩散性质的第一性原理计算

基于密度泛函理论的爬坡弹性带方法,对金红石相二氧化钛晶体中钛间隙、钛空位、氧间隙、氧空位4种本征缺陷的扩散特征进行了研究.对比4种本征缺陷在晶格内部沿不同扩散路径的过渡态势垒后发现,缺陷扩散过程呈现出明显的各向异性.其中,钛间隙和氧间隙沿[001]方向具有最小的扩散势垒路径,激活能分别为0.505 eV和0.859 eV;氧空位和钛空位的势垒最小的扩散路径分别沿[110]方向和[111]方向,激活能分别为0.735 eV和2.375 eV.     

Fe掺杂CaCu3Ti4O12陶瓷的介电性能与弛豫特性研究

采用固相反应法制备了CaCu3Ti4-xFexO12(0≤x≤0.2)陶瓷,通过x射线衍射、扫描电子显微镜、介电频谱和阻抗谱等手段研究了Fe对CaCu3Ti4O12陶瓷的结构和介电性能的影响.研究发现:CaCu3Ti4-xFexO12陶瓷在x取值范围内形成了连续固溶体.随着Fe含量x的增加,晶粒半导性逐渐消失,介电常数减小.当x≤0.04时,在106-108和103-104 Hz频率范围存在介电弛豫行为I和介电弛豫行为Ⅱ,高频介电弛豫行为I与陶瓷内的晶界阻挡层有关,而低频介电弛豫行为Ⅱ与陶瓷表面层发生的界面极化有关.在CaCu3Ti3.99Fe0.01O12陶瓷的高温频谱中,观察到了第三个介电弛豫行为Ⅲ,它与局域电荷的跃迁有关,利用阿列纽斯关系式得到此过程的热激活能0.78 eV.     

Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)的氧离子缺位数,氧空穴数变化与结构相变的关系

在空气、氮气、真空(10^(-3)乇)、氧气等气氛条件下,利用高温 X 射线动态跟踪法和 TG-DTA测定了 Y_1Ba_4Cu_3O_(7-δ)的结构和氧缺位量随温度的变化,注意到不同气氛对超导体中晶格氧和吸附氧的动态平衡的影响;测得氧缺位量δ与晶体结构转变之间的关系.根据文献[11]关于Cu-O 间电子转移的结论,计算出 Cu-O_2层中 O 的平均空穴数 n_h 与结构变化的对应关系.O≤δ≤0.25,0.25≥n_h≥0.125为正交超导相的稳定区,氧的空穴浓度为(1.44—0.72)x10^(21)/cm^30.25≤δ<0.5,0.125≥n_k>0为正交、四方相的转变过渡区;0.5≤δ≤1,n_h=0为四方非超导相的稳定区.因此,除了四方非超导结构区氧负离子取2价外,其它情况氧负离子也不总是取负2价.     

Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)的氧离子缺位数,氧空穴数变化与结构相变的关系

在空气、氮气、真空(10~(-3)乇)、氧气等气氛条件下,利用高温 X 射线动态跟踪法和 TG-DTA测定了 Y_1Ba_4Cu_3O_(7-δ)的结构和氧缺位量随温度的变化,注意到不同气氛对超导体中晶格氧和吸附氧的动态平衡的影响;测得氧缺位量δ与晶体结构转变之间的关系.根据文献[11]关于Cu-O 间电子转移的结论,计算出 Cu-O_2层中 O 的平均空穴数 n_h 与结构变化的对应关系.O≤δ≤0.25,0.25≥n_h≥0.125为正交超导相的稳定区,氧的空穴浓度为(1.44—0.72)x10~(21)/cm~30.25≤δ<0.5,0.125≥n_k>0为正交、四方相的转变过渡区;0.5≤δ≤1,n_h=0为四方非超导相的稳定区.因此,除了四方非超导结构区氧负离子取2价外,其它情况氧负离子也不总是取负2价.     

非晶Fe_(82)Si_5B_(13)合金的磁导率驰豫

在0—300℃范围内考查了非晶Fe_(82)Si_5B_(13)合金的磁导率等温弛豫动力学行为,给出了等时弛豫谱,观察到四个弛豫峰。测量表明,总的磁导率弛豫由两种弛豫过程组成,即对于退磁可逆的普通减落和对于退磁不可逆的磁导率连续衰减。计算了弛豫时间和激活能的分布,表明弛豫时间和激活能有宽的分布。普通减落和磁导率衰减过程的最可几激活能分别为1.0eV和1.4eV。对退火的样品,观察到磁导率先是增大而后是衰减的广义cross-over效应。     

非晶Fe82Si5B13合金的磁导率驰豫

在0—300℃范围内考查了非晶Fe₈₂Si₅B₁₃合金的磁导率等温弛豫动力学行为,给出了等时弛豫谱,观察到四个弛豫峰。测量表明,总的磁导率弛豫由两种弛豫过程组成,即对于退磁可逆的普通减落和对于退磁不可逆的磁导率连续衰减。计算了弛豫时间和激活能的分布,表明弛豫时间和激活能有宽的分布。普通减落和磁导率衰减过程的最可几激活能分别为1.0eV和1.4eV。对退火的样品,观察到磁导率先是增大而后是衰减的广义cross-over效应。 关键词：