混合稀土Ho—Ba—Cu—O体系的高温超导电性研究

本文报道了以高钬混合稀土(Ho_2O_3 56.13%)氧化物为原料,利用固态反应法制备混合稀土 Ho-Ba-Cu-O 体系超导体样品的工艺:给出了高温超导电性测量和 X-射线粉末衍射及扫描电镜分析结果.     

Y-U-Ba-Cu四元氧化物的超导电性研究

本文首次报道了钢系元素中的铀与钡、钇和铜的氧化物组成四元金属氧化物体系的超导电性,测得两种不同铀含量的新超导体的零电阻温度分别为79.0K和86.7K,即在液氮温度区都出现了超导电性。曾用X射线衍射法对上述含铀四元氧化物体系作了物相分析,发现在新的超导体中已不存在独立的铀氧化物,而形成了新的具有高临界温度的超导相。这种四元氧化物体系的粉末衍射谱与已有报道的La-Ba-Cu-O体系的钙钛矿结构或K_2NiF_4结构以及Y-Ba_2-Cu_3-O_(9-x)体系的衍射谱都不相同。     

D5_c型Y_2C_3的高压合成

从经验中知道,高超导转变温度Tc的超导体,往往是在B1、D5_c和A15(或Nacl、Pu_2C_3和Cr_3Si)型结构的三种立方晶体材料中找到的.合成和研究这三种材料对探索高Tc超导体是很有意义的.我们曾用高压高温法研究过B1、A15型结构的超导材料,而用高温、高压法去研究Pu_2C_3型的材料有特定的意义.因为Pu_2C_3型(Th_xY_(1-x))_2C_3材料(Tc最高可达17K)是用高压高温法合成出来的.为了研究这种结构并摸索它的成相范围、合成工艺,首先选取二元的Pu_2C_3型结构的Y_2C_3,作为高温高压合成的对象.本文将给出初步结果.     

Li~+、Na~+共掺(Y_xGd_yLu_(1-x-y))_2O_3∶0.5%Pr~(3+)荧光粉的制备及发光特性研究

用高温固相法制备了Li~+,Na~+共掺(Y_xGd_yLu_(1-x-y))_2O_3∶0. 5%Pr3~+荧光粉末。用XRD对样品进行结构表征,用扫描电镜观测了样品的形貌,测量了样品的激发光谱、发射光谱及发光衰减曲线。结果显示,Li~+、Na~+和Pr~(3+)的掺杂没有引起(Y_xGd_yLu_(1-x-y))_2O_3立方晶相结构的改变。在单一基质中掺杂的Li~+、Na~+可有效改善晶粒尺寸,在复合基质中掺杂的Li~+、Na~+,不仅可以有效改善晶粒尺寸,还使得样品有陶瓷化的趋势。在272 nm激发下,粉末样品在632 nm处均呈现较强的Pr~(3+)红色发射。不同条件下,1 000℃煅烧2 h获得的(Y_(0. 05)Gd_(0. 05)Lu_(0. 9))_2O_3∶0. 5%Pr~(3+),2. 5%Li~+,1%Na~+荧光粉末的发光最强,且荧光寿命较短。     

环境气氛对y—Ba—Cu—O超导体的影响

用喇曼光谱观察了 H_2O、CO_2等气氛对 YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体的影响,发现加工或存放时此类超导体表面极易受环境气氛的作用,发生超导电性退化.测量了用水溶解后的生成物,发现在特殊条件下超导体可被分解并重新形成 BaCO_3等氧化物.     

转变宽度为1K的YBaCuO超导体

用Y_2O_3,BaO_2和Cu的粉末为原料备制出性能很好的Y_xBa_(1-x)CuO_(3-y)超导体。用电阻法和交流磁化率法测量了样品的超导性质。x=1/3的样品的超导起始转变温度,零电阻温度和转变宽度分别为97K,93K和1K。而x=0.6的样品分别为95K,90.5K和1K。作者还用持续电流法测量了样品的临界电流与温度的关系。     

石墨炉原子吸收法中硝酸钙作为基体改进剂的作用

研究了石墨炉原子吸收法测定Al、B、Ba、Be、Cd、Dy、Ge、P、Se、Sm和Sn时Ca(NO_3)_2的作用。结果表明,Ca(NO_3)_2能显著提高Al、B、Be、Dy、Ge和Sn的灵敏度和灰化温度,并能降低原子化温度,增强抗干扰能力。探讨了Ca(NO_3)_2的增感机理,并测定了某些环境试样中的痕量Al、B和Be。     

光谱法研究Zn~(2+)对枸杞超氧化物歧化酶活力和结构的影响

针对提取的天然抗氧性物质超氧化物歧化酶量少,稳定性差等问题,实验以枸杞为原料,采用硫酸铵盐析分级分离方法提取了枸杞超氧化物歧化酶(superoxide disutase of lycium,SOD-LY),紫外光谱法确定了其类型;考察了不同种类的锌盐ZnSO_4,ZnCl_2,Zn(CH_3COO)_2和Zn(NO_3)_2对SOD-LY活力的影响,选择出能显著提高其活力的锌盐。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、荧光光谱法研究了最佳锌盐同SODLY分子的作用方式。结果表明,提取的SOD-LY属于Cu/Zn-SOD类型。不同浓度锌盐的存在均可影响SOD-LY的活性。其中,Zn(NO_3)_2对SOD-LY活力影响最大;红外光谱表明,Zn(NO_3)_2使SOD-LY二级结构中β-片层、β-转角和β-反平行结构减少,α-螺旋和无规则卷曲结构增多。荧光光谱分析得出,Zn~(2+)与SODLY之间的相互作用力主要为静电引力,有利于稳定SOD-LY的活性中心,使得SOD-LY活力增强。Zn~(2+)与SOD-LY结合常数(KΛ)为1.666×103 L·mol~(-1),结合位点数(n)为1.238,结合距离(r0)为3.62nm,该研究为提高SOD的活力、稳定性及扩展其应用提供理论帮助。     

非晶态超导体的Tc,2△0／kBTc和声子谱参量

分析研究了非过渡金属非晶态超导体的超导参量 T_c、2△_0 和声子谱参量λ、<ω>、<ω~2>与霍耳系数 R_H 之间,以及 T_c 与声子谱参量ω_0 和<ω>/ω_c 之间的关系,发现,在 R_H=-3.5—-4.0×10~(-11)m~3/AS 范围内同时存在着上述超导和声子谱参量的最大值;具有高ω_0 的材料对获得高 T_c 非晶态超导体有利;非晶态超导体的 T_c 与点阵无序度(<ω>/ω_0)近似地成线性关系.在上述结果的基础上,分别提出了一个非晶态超导体的 T_c 公式T_c=Aλ<ω>~(1/2)/(<ω>/ω_0+(1+λ)/20)和一个2△_r/k_BT_c 公式2△_0/k_BT_c=4.95[1-T_c<ω>_(1/2)/A(1/λω_0+1/20<ω>+1/20<ω>)]按照所提出的公式,第一次指出了,非过渡金属非晶态超导体既可以是一个2△_0/k_BT_c 比BCS 理值大得多的典型的强耦合超导体,也可以是一个 2△_0/k_BT_c 比 BCS 理值还要小得多的甚弱耦合超导体.当然,也可以是一个 2△_0/k_BT_c 值与 BCS 理论基本一致的弱耦合超导体.解释了结晶态弱耦合超导体的2△_0/k_BT_c 测量值偏离于 BCS 理论的原.     

釷的放射性的簡易實驗

放射性元素的實驗普通需要昂貴的原料和精密复杂的仪器,是一般中學不易辦到的。我們為使學生看到放射性現象,想到钍(_(90)Th~(232))是一種放射性元素,又是汽燈(以煤油为燃料)成煤气燈照明纱罩的主要成分。軟纱罩是人造絲織成网袋浸以硝酸钍(Th(NO_3)_4)、硝酸铈(Ce(NO_3)_4)混合溶液製成。硬纱罩是软纱罩燃後生成的氧化物浸以火棉膠製成。我們選用的是发纱罩灰(含氧化钍ThO_299％氧化鈰CeO_21％),这在汽燈用戶都当废物抛棄,所以极易取得。我們存的纱罩灰5.8克。使用软硬纱罩都可以,價钱並不昂贵。實驗钍化合物的放射性,我們選的是它使     

非晶态超导体的2△_0/(k_BT_c)和声子谱参量

提出了能够很好地描述非过渡金属无序和非晶态超导体的2Δ_0/(k_BT_c)与声子谱参量之间关系的一个公式: 2Δ_0(k_BT_c=4.95[1-T_0<ω>~(1/2)/A(1/λω_0 1/20λ<ω> 1/20<ω>)]。计算了大量已知声子谱的非晶和无序超导体的能隙2Δ_0对T_c的比,结果表明在百分之几的范围内与实验值符合。指出了非过渡金属和合金的非晶态超导体,既可以是一个2Δ_0/(k_BT_c)值远大于BCS理论值(3.53)的强耦合超导体,也可以是一个2Δ_0/(k_BT_c)值比BCS理论值还要小得多的弱耦合超导体。     

SrSnO_3∶Sm~(3+)/TiO_2复合光阳极的制备及其光电性能

以Sr(NO_3)_2和NaSnO_3为原料,采用水热法成功制备了SrSnO_3∶Sm~(3+)下转换粉体,并将其与TiO_2复合作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和荧光光谱仪(FL)对SrSnO_3∶Sm~(3+)进行表征,探讨了SrSnO_3∶Sm~(3+)掺杂量对Sr SnO_3∶Sm~(3+)/TiO_2复合光阳极组装DSSC光电性能的影响。结果表明,通过水热法成功制备了棒状、短柱状和颗粒状混合形貌的SrSnO_3∶Sm~(3+),Sr SnO_3∶Sm~(3+)通过下转换作用将紫外光转换为587 nm的黄色光,拓宽了光谱响应范围。随着SrSnO_3∶Sm~(3+)掺杂量的增加,DSSC的短路电流密度增大。当Sr SnO_3∶Sm~(3+)掺杂质量分数为3%时,短路电流密度和光电转换效率分别为10.3 m A/cm2和4.09%,与纯P25相比,分别提高了38%和25%。     

熔融浇铸法合成Bi—Sr—Ca—Cu—O高温超导体

将 Bi_2O_3,SrCO_3,CaCO_3,CuO 按比例混合和熔融,化合成 Bi-Sr-Ca-Cu-O 复合氧化物,浇铸成型;经高温退火处理获得起始转变温度117K,零电阻温度79K 的多相超导体.此法与通常的烧结法进行了对比.     

Ll_2超导体的T_c表达式

通过对L1_2超导体的研究,我们得出了这类超导体临界温度的表达式 T_c=15.9T_BV(B)G_A/M~(1/2)V(L1_2)G_B。其中T_B是B组元的超导转变温度,V(B)是B组元的原子体积,V(L1_2)为L1_2化合物的平均原子体积,M是L1_2化合物的平均原子量,G_A,G_B分别为A组元、B组元的Gordy电负性值。     

Np(NO_3)_n~q(n=1—6,q=-2—+3)配合物的结构和性质

利用密度泛函理论的B3LYP杂化方法,在相对论有效芯势模型下,使用Gaussian 03程序对IV价镎离子(Np~(4+))与硝酸根离子(NO_3~-)形成的几种配合物Np(NO_3)_n~q(n=1-6,q=-2-+3)的几何结构进行了优化,给出了其结构参数及性质.研究发现:Np~(4+)与NO_3~-在结合过程中均以双齿模式结合,且Np~(4+)与2(NO_3~-)结合形成的Np(NO_3)_2+2配合物的Np—N键及Np—O键的键长最短,但Np~(4+)与4(NO_3~-)结合形成的Np(NO3)4配合物的结合能最大、结合最稳定.最后,进一步计算了Np(NO_3)_4配合物的红外光谱,通过与已有的实验数据对比的一致性,确认了本文计算结果的可靠性.     

YBa2Cu3O7—δ超导体的声子—激子联合超导机理模型

本文从声子-激子联合机理模型出发,用推广的 Numbu-Eliashberg 强耦合超导微观理论计算了 YB_2Cu_3O_(6.9)超导体的临界温度 T_c 和氧同位素应 T_c～M_0~(-α_0)的位移系数α_0,结果与实验符合较好.     

基于染料激光器的差分吸收激光雷达探测大气NO_2浓度

研制了一台利用大气后向散射信号探测NO_2浓度廓线的差分吸收激光雷达(DIAL)。用两台Nd∶YAG激光器分别抽运两台染料激光器,获得测量大气NO_2浓度所需的波长分别为λ_(on)和λ_(off)的两束激光,通过数据反演获得NO_2浓度的水平和垂直分布。实验结果表明,淮南大气科学研究院内大气垂直高度0.4~3.0km范围内的NO_2体积分数在0~2.5×10~(-8)范围内波动,水平距离0.4~3.0km范围内的NO_2体积分数在0~3.0×10~(-8)范围内波动。     

循环伏安法研究Ba2YCu3O7—y超导体

本文利用电化学循环伏安法(CV 法),以饱和 Ba(OH)_2水溶液为电解液,对单相Ba_2YCu_3O_(7-y)正交和四方结构超导体进行了研究.结果发现:在典型的正交相中确实存在Cu~(3+)→Cu~(2+)的还原峰,而四方相则无此峰出现.从而首次直接检测到 Ba_2YCu_3O_(7-y)烧结体中 Cu~(3+)离子.     

低温冷冻干燥超微粉制备陶瓷超导材料

本文首次报道采用低温冷冻干燥制备Ba-Y-Cu-O体系陶瓷超细粉末,并以此为基合成单相复合氧化物Ba_2YCu_3O_(9-δ)和陶瓷超导材料。实验证明,所得材料颗粒均匀,固相反应条件温和,超导电性能优良。     

Ti/Si比例对Tb3+掺杂TiO2-SiO2复合粉末的发光影响

用溶胶-凝胶法制备了Tb3+离子掺杂的TiO2-SiO2复合粉末并研究了Ti/Si比例对复合粉末光致发光的影响。采用X射线衍射(XRD)、Raman和光致发光谱(PL)对Tb3+离子掺杂的TiO2-SiO2复合粉末进行了一系列的表征。PL谱的结果表明Tb3+离子5D4-7F5跃迁对应的550nm绿光发射最强。随着Ti/Si比例的减小, Tb3+离子在可见光范围的发光逐渐增强, 这可能是由于Tb3+离子周围环境的非晶化加剧引起的。