弛豫型铁电单晶0.67Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.33PbTiO_3的拉曼散射研究

本文采用拉曼散射技术在温度从374到-196℃的范围内,研究了弛豫型铁电单晶0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.33PbTiO3(PMNT)。观察了在不同温度下拉曼光谱的变化,经分析这些变化反映了该晶体经历了两个相变:第一个相变温度发生在120℃,从顺电立方相到铁电四方相的相变,780 cm-1处模式在VH偏振下的改变标志了这一相变;第二个相变温度发生在34℃,是从铁电四方相到铁电三方相的相变,软模的出现代表了这一相变。     

0.67 PbMg1/3Nb2/3O3-0.33 PbTiO3单晶中软模模式指认

应用显微拉曼技术对弛豫型铁电体0.67PbMg1/3Nb2/3O3-0.33PbTiO3(0.67PMN-0.33PT)的偏振拉曼光谱随温度变化的研究表明,在-196到600°C温度范围内0.67PMN-0.33PT存在两次相变:三方到四方(R-T)相变和四方到立方(T-C)相变。R-T相变的特征是106cm-1软模(-196°C时)随温度的升高而湮没到80cm-1"静态"模式中。依照群论分析,0.67PMN-0.33PT的80cm-1和106cm-1(-196℃时)两个模式分别为E(1TO)和A1(1TO)模。文章对三方相的对称结构(C3v点群)在背向散射配置下不同偏振方向的拉曼散射效率进行了计算。计算结果表明晶体中的A1(1TO)和E(1TO)模式能够通过使用不同的散射配置进行识别。理论计算和实验结果相比较得到了很好的吻合。     

钒掺杂La1.85Sr0.15Cu1-xVxO4＋δ超导体系的结构研究

本文讨论了钒掺杂La1.85Sr0.15Cu1-xVxO4 δ体系的结构.与以往二三价元素掺杂不同,V掺杂的最高掺杂浓度较大,为0.15.精修结果表明,样品中V为 4价,并且全部替代了Cu.晶胞参数a,b随掺杂量x的增加而增加,c随x的增加减小.x=0.10时发生四方-正交相变.随掺杂含量的增加样品结构的变化在红外吸收谱中也有对应.随V含量的增加,500cm-1处的吸收峰的强度和位置都没有变化,这表明V替代在了Cu位.对于350cm-1处的吸收峰,x=0.5时在其附近左侧327cm-1处出现一个吸收峰,当x=0.10时在其右侧400cm-1处又出现一个吸收峰.400cm-1处吸收峰的出现是和四方-正交相变(x=0.10时发生四方-正交相变)相对应的.     

纳米二氧化钛材料的相变和声子限制效应(英文)

拉曼光谱用于研究二氧化钛材料的相变和声子限制效应。化学溶液方法制备了TiO2纳米晶材料。其平均粒度为 6 8- 2 7 9nm。最低频率 1 5 2cm- 1 Eg 模随粒度减小出现蓝移和加宽。在声子限制模型下 ,理论上对不同粒度的TiO2 纳米晶 (6 8,1 0 3和 2 7 9nm)的频移和线宽进行计算 ,结果与实验吻合得很好。研究了TiO2 纳米晶锐钛矿 -金红石相变 ,其相变温度为 6 5 0 - 6 90℃ ,比体块TiO2 的相变温度 1 0 0 0℃低 ,表明了相变的尺寸效应     

高温高压下方解石相转变的拉曼光谱原位实验研究

用热液金刚石压腔装置结合拉曼光谱技术研究了高温高压下方解石的相变过程及拉曼光谱特征。结果表明:常温条件下,体系压力增至1 666和2 127 MPa时,方解石的拉曼特征峰155cm-1消失,1 087cm-1峰分裂为1 083和1 090cm-1两个谱峰、282cm-1峰突然降至231cm-1,证明其转变为方解石-Ⅱ和方解石-Ⅲ。在起始压力为2 761MPa和低于171℃的升温过程中,方解石-Ⅲ的拉曼散射的各个特征振动峰没有变化。当温度达到171℃,方解石晶体完全变成不透明状,其对称伸缩振动峰1 087cm-1、面内弯曲振动峰713cm-1和晶格振动峰155和282cm-1均发生突变,说明方解石-Ⅲ相变生成一种碳酸钙新相。体系降至常温,该新相一直保持稳定不变,表明高温高压下方解石向碳酸钙新相的转变过程是不可逆的。方解石-Ⅲ与碳酸钙新相之间的相变线方程为P(MPa)=9.09.T(℃)+1 880。碳酸钙新相的对称伸缩振动峰(ν1 087)随压力、温度的变化率分别为dν/dP=5.1(cm-1.GPa-1),dν/dT=-0.055 3(cm-1.℃-1)。     

α-甘氨酸晶体中NH_3~+扭曲振动的变温拉曼光谱研究

1999年,Chilcott研究了α-甘氨酸单晶电阻抗随温度的变化,发现晶体在304 K开始导电。为了了解其导电机理,本文研究90 K到340 K的拉曼光谱,发现在α-甘氨酸单晶中NH3+扭曲振动模式分裂,表现为N-H(6)…O(1)(491 cm-1)和N-H(7)…O(2)(483 cm-1)模式,以及CO2-摇摆模式(503cm-1),在304 K均有不连续性变化,并与变温中子衍射晶体结构层内的氢键N-H(6)…O(1)键角和N-H(7)…O(2)长度出现转折点一致。由于α-甘氨酸晶胞中NH3+和CO2-基团构成的电偶极子在变温下重新定向,出现两性离子电荷重心变化致使晶体极化,引起晶体在304 K左右发生了铁电相变。     

弛豫铁电单晶0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07PbTiO3的电光性能研究

以波长为632.8 nm的He-Ne激光作为光源,研究了三方相弛豫铁电单晶0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07PbTiO3在室温下的折射率和线性电光性质.通过测量晶体的布儒斯特角,确定了单晶的两个主轴折射率:no=2.466,ne=2.488.利用改进的马赫-泽德尔干涉法测量了单晶的线性电光系数:r33=71 pm/V,r13=4 pm/V.计算得到有效电光系数rc=67 pm/V及半波电压Vπ=610 V.单晶优异的电光性能使其在激光调制与偏转领域有着巨大的应用潜力.     

相界附近Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbZrO3-PbTiO3固溶体的弛豫相变研究

利用常规电子陶瓷工艺在相界附近合成得到纯钙钛矿相的Pb(Zn1/3Nb2/3)O3PbZrO3PbTiO3(PZNPZT)三元系固溶体,其相界位于Zr/Ti比37/33处.在实验中发现和证实了相界附近PZNPZT三元系固溶体存在铁电弛豫顺电相变.在极化后Zr/Ti比为37/33及39/31PZNPZT样品的介电温度谱观测到菱方四方相相变,认为PZNPZT固溶体相界是向富Zr区弯曲. 关键词：     

四方相PbTeO3晶体在高压下的压缩行为

利用水热法在230℃以及水的饱和蒸汽压条件下合成出毫米尺寸的四方相PbTeO₃单晶样品,并研究了其晶体结构、微观形貌、热稳定性等性质。利用金刚石对顶砧和同步辐射原位X射线衍射技术,探讨了该四方相PbTeO₃晶体在高压下的压缩行为,发现在0～37 GPa的压力范围内四方相PbTeO₃无相变发生。拟合该PbTeO₃样品的压力-体积数据,得到其体弹模量为B₀=42(1) GPa,体弹模量的一阶导数B’₀=5.5(0.2)。晶格参数随压力的变化显示,该晶体在c轴方向更易压缩。     

弛豫铁电体材料的内耗研究

内耗测量被证明是研究弛豫铁电体中相变的有效方法之一.我们研究了弛豫铁电陶瓷 (1-x%)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x%PbTiO3 (PMNTx), (0＜x＜33)在低频(0.1 Hz至10Hz)和音频(1 kHz)的内耗.实验表明在铁电微畴的冻结温度出现了一个相变内耗峰和模量的软化,并且随作PbTiO3含量的增加相变逐渐增强,该相变与微畴冻结之间的关系还需作进一步的研究.同时我们还测量到了铁电纳米微畴的反转引起的力学响应,这与其介电响应结果是一致的.     

高压下正戊醇的拉曼光谱原位研究

在室温(23℃)高压条件下,利用立方氧化锆压腔研究了正戊醇在波数800~3 000 cm-1范围内的拉曼光谱。拉曼谱峰随着压力的增大变得越来越尖锐,C—H伸缩振动峰在高压下不易被分离。在0.1 MPa~1.75 GPa,其C—H伸缩振动峰均随着压力的增大向高波数方向线性移动,拉曼频移与压力的线性拟合方程分别为:P(MPa)=69.652 65.(Δνp)single,T=23℃+105.806 93,0(Δpν)single(cm-1)≤23;P(MPa)=77.974 04.(Δpν)2 960,T=23℃+95.390 5,0(Δνp)2 960(cm-1)≤21;P(MPa)=126.956 39.(Δpν)2 863,T=23℃-110.648 09,0(Δpν)2 863(cm-1)≤13。正戊醇的C—H伸缩振动单峰拟合的波数随压力的变化关系为(sνingle/P)T=(14±1)cm-1,适合用来标定体系压力。在压力为1.75 GPa时,正戊醇的拉曼谱峰有明显跳跃,同时镜下观察到其液-固相转变。液-固相转变过程中的摩尔体积变化为ΔVm=1.84×10-6m3.mol-1。     

Evolution of the 128-cm-1 Raman phonon mode with temperature in Ba(Fe1-xCox)2As 2 (x = 0.065 and 0.2)

We report electronic Raman scattering measurements on Ba(Fei_1-xCo_x)₂As₂（x = 0.065 and 0.2） single crystals with Raman shifts from 9 cm^-1 up to 600 cm^-1 in the symmetry of B_lg with respect to 1 Fe unit cell.When the crystals are cooled down,the evident quasielastic peaks of Raman spectra occur only in the crystal with x = 0.065,which is due to the contribution of orbital ordering between xz and yz Fe 3d orbitals,as we reported in another work.Here,we analyze the E_g phonon at 128 cm^-1,which has the same function form of its Raman tensors as those of xz and yz Fe 3d orbitals in these two crystals respectively.Unlike their electronic continuums,no anomalies are found in the E_g phonons of these two samples,which simply follows the expressions corresponding to the anharmonic phonon decay into acoustic phonons with the same frequencies and opposite momenta.Our results indicate that the structural and magnetic phase transition might be completely suppressed by chemical doping and there is not any indication of coupling between charge nematicity and E_g phonon mode from our experimental results,which is consistent with the results in our previous work.     

掺铥钨酸钡单晶生长和光谱研究

采用Czochralski 法生长出光学质量的BaWO₄:Tm³⁺单晶,利用X粉末衍射实验确定了不同掺杂浓度晶体的晶胞参数.测定了晶体的室温吸收光谱,应用Juud-Ofelt理论,拟合了光谱的3个强度参数,其值分别为Ω₂=404×10^-20cm²,Ω₄=0509×10^-20cm²,Ω关键词： 4：Tm³⁺单晶')" href="#">BaWO₄：Tm³⁺单晶 吸收谱 光谱参数 上转换发光     

γ-Al_2O_3高温相变的激光Raman光谱研究

通过不同波长的Raman激发光对γ-Al2O3的高温相变过程进行了研究。发现用632.8 nm激发光测得的位于1175、1241cm-1和1370、1400cm-1,对应于514.5 nm激发光时位于4808、4875cm-1和5003、5033cm-1的谱峰均是Al2O3中杂质的荧光光谱。较低波数的二个谱峰与θ-Al2O3有关,而较高波数的二个谱峰与α-Al2O3有关。随着焙烧温度升高,从800℃开始γ-Al2O3逐渐向θ-Al2O3和α-Al2O3转变,θ-Al2O3的谱峰强度在1100~1200℃焙烧时最大,当温度继续升高到1250℃全部转变成α-Al2O3,并且Al2O3的相变是从表层开始的。     

固体催化剂表面酸类型的激光喇曼光谱特性研究

本文对离子型固体如多相催化载体的表面酸类型进行了吸附态的激光喇曼光谱特性的研究。并对不同类型的固体样品进行了考查,对表面脱附净化方法作了改进。实现了原位(In-Situ)测定并和真空法作了比较,实验结果证明喇曼光谱是研究多相催化剂表面酸性能的一种较好的方法,它不但能严格的区分开吡啶的物理吸附和化学吸附,而且能区别开是吸附在Bronsted酸位上还是Lewis酸位上。对不同类型的载体,催化剂和分子筛进行了测定,所得结果和其催化性能很好的关联。     

NaCl-MgCl_2-H_2O体系低温拉曼光谱研究

通过在低温下进行大量的最优生成条件的实验探索,得到了NaCl-H2O体系和MgCl2-H2O体系水合物生成的最优实验条件——迅速降温至-180℃然后缓慢升温至观察到水合物生成过程结束(即视野突然变暗),最后快速降温至-180℃。对NaCl-MgCl2-H2O体系进行了定性和半定量尝试,并得到结论:3 537cm-1可以指示NaCl的存在,3 514 cm-1可以指示MgCl2的存在;3 537和3 514 cm-1峰的相对高低可以大致判断出NaCl和MgCl2的相对多少。这一发现为天然包裹体液相成分拉曼光谱原位定性、定量分析奠定了良好的基础。对于历史上亚稳低共熔混合物形成过程的模式的争议,实验结果初步赞同了Samson等的观点,即冰在最初的冷却中形成,在冰之间的空隙中剩余过饱和的盐溶液,再次升温时,盐的水合物从这个液体中结晶出来。     

First-principles study of polarization and piezoelectricity behavior in tetragonal PbTiO_3-based superlattices

Using first-principles calculation, the contribution of A-site and B-site atoms to polarization and piezoelectricity d33 in the tetragonal Pb TiO_3/KNbO_3 and PbTiO_3/LaAlO_3 superlattices is investigated in this paper. It is shown that PbTiO_3/KNbO_3 superlattice has larger polarization and d33 than PbTiO_3/LaAlO_3 superlattice, because there is stronger charge transfer between A(B)-site atoms and oxygen atom in PbTiO_3/KNbO_3 superlattice. InPbTiO_3/KNbO_3 superlattice,B-site atoms(Ti, Nb) make larger contribution to the total polarization and d33 than the A-site atoms(Pb, K) because of the strong covalent interactions between the transition metal(Ti, Nb) and the oxygen atoms, while piezoelectricity in PbTiO_3/LaAlO_3 superlattice mainly ascribes to piezoelectric contribution of Pb atom and Ti atom in PbTiO_3 component.Furthermore, by calculating the proportion of the piezoelectric contribution from Pb TiO_3 component in superlattices, we find there is different response of strain to piezoelectric contribution from Pb TiO_3 component in two superlattices but still with a value larger than 50%. InPbTiO_3/KNbO_3 superlattice, the c-axis strain reduces the proportion, especially under tensile condition. Meanwhile in PbTiO_3/LaAlO_3 superlattice, Pb TiO_3 plays a leading role to the total d33, especially under compressive condition, and the proportion decreases as the tensile strain increases.     

钽酸锂晶体组分的OH-红外吸收光谱测定方法

研究了钽酸锂晶体Li含量(组分)的OH-红外吸收谱测定方法.利用气相输运平衡的方法制备不同组分的钽酸锂晶体样品,使用三峰结构对钽酸锂晶体的OH-吸收谱进行拟合,考虑了晶体中H 的浓度对拟合参量的影响,并发现位于3 461 cm-1的分解峰L的半高宽不受晶体中H 浓度的影响,具有很好的稳定性,非常适宜用来进行钽酸锂晶体组分的确定,最后给出了该峰的半高宽(ΓL)对组分(CLi)的依赖关系.     

Room temperature NO_2-sensing properties of hexagonal tungsten oxide nanorods

Hexagonal WO_3 nanorods were synthesized through a facile hydrothermal method. The nanorods properties were investigated by scanning electron microscope(SEM), transmission electron microscope(TEM), energy dispersive spectroscopy(EDS), and x-ray diffraction(XRD). The NO_2-sensing performances in terms of sensor response, response/recovery times and repeatability at room temperature were optimized by varying the heat treatment temperature of WO_3 nanorods. The optimized NO_2sensor(400-℃-annealed WO_3 nanorods) showed an ultra-high sensor response of 3.2 and short response time of 1 s to 5-ppm NO_2. In addition, the 400-℃-annealed sample exhibited more stable repeatability.Furthermore, dynamic responses measurements of annealed samples showed that all the annealed WO_3 nanorods sensors presented p-type behaviors. We suppose the p-type behavior of the WO_3 nanorods sensor to be that an inversion layer is formed in the space charge layer when the sensor is exposed to NO_2 at room temperature.Therefore, the 400-℃-annealed WO_3 nanorods sensor is one of the most energy conservation candidates to detect NO_2 at room temperature.     

熔盐法生长Nd:KGW多波长激光晶体结构及光谱性能的研究

采用熔盐法,以K2W2O7为助溶剂,优化了晶体生长的工艺参数,生长出了新型稀土激光晶体Nd∶KGW。采用XRD及X射线荧光分析,确认了所得到的晶体为β Nd∶KGW晶体。通过TG DTA分析和测量,得到了其熔点及相变温度分别为1086℃和1021℃。利用红外光谱和Raman光谱确定了其分子基团的振动归属。通过测量其吸收光谱,该晶体在波长为808nm处有强吸收峰,可以与激光二极管有效地耦合。通过计算,获得了其峰值吸收截面积。测试了该晶体的荧光光谱,所得到的晶体发射波长为1.06μm和1.35μm。