Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)M_xO_(7-δ) (M=Fe,Ni)体系的超导电性

本文报道,通过对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)MxO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系样品的晶体结构、氧含量、正常态电阻率与温度的关系,以及超导转变温度等测量,并与YBa_2Cu_(3-x)MxO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系进行比较,发现Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系的Tc显著地高于相应x值的YBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系,而Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ)体系则相反,Tc低于仅Ni替代的体系,表明Ca和Fe同时替代时两者引起的载流子浓度(n_H)变化相互补偿,抑制了仅Fe替代时引起的n_H和Tc急剧下降;而作Ca和Ni同时替代时主要的不是两者引起载流子浓度变化的相互补偿,Ca和Ni替代效应之间的关联较弱。作者认为,对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系属于CuO_2平面外的元素替代,这时载流子浓度是决定Tc的主要因素;而对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ)体系,由于Ni~(2+)离子主要占据Cu(Ⅱ)位,它导致磁拆对效应,Ni~(2+)离子的拆对效应是引起Tc下降的直接原因。     

金属间化合物Ce(Ni1-xCux)2Al3的制备和热电特性

我们以Cu替代Ni,制备了金属间化合物Ce(Ni-xCux)2Al3(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4),利用粉末X射线衍射法(XRD)对样品进行了表征.电阻率ρ(T)和热电势S(T)测量结果表明,由于Cu替代Ni使得单胞体积和3d传导电子数目增加,4f电子与传导电子之间的杂化减弱.近藤温度T-K随着x的增加而降低,体系趋于形成重电子系统.     

YBa_2(Cu_(0.95)M_(0.05))_3O_(7-δ)的代换效应及其中子衍射研究

X射线衍射实验表明YBa_2(Cu_(0.95)M_(0.05))_3O_(7-δ)(M=Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu和Zn)均为单相结构。Fe,Co,Ni和Zn对Cu的替代使超导临界温度T_c显著下降,而同样含量的Ti,V,Cr,Mn对Cu的替代并未对超导性能产生显著影响。并利用中子衍射分析了Ti,Mn,Fe和Co对Cu原子的取代,发现代换原子对Cu的两个晶位各自存在不同的择优占据,从而为分析不同晶位Cu在超导机制中的作用提供了依据。同时,本文研究了YBa_2·(Cu_(0.95)M_(0.05))_3O_(7-δ)的磁性,讨论了用3d金属离子代换Cu离子时对磁性的影响,以及磁性与超导性能之间的联系。     

用低能电子衍射计算Ni(001)Ni(110)和Ni(111)表面化学吸附硫的表面原子层间距

在本文里,我们用一维的能带理论计算了Ni(001)、Ni(110)和Ni(111)表面化学吸附硫的表面原子层间距d_s。我们发现,当Ni(001)C(2×2)-S、Ni(110)C(2×2)-S和Ni(111)P×(2×2)-S表面的d_s分别等于1.291±0.01(?),0.929±0.01(?)和1.390±0.01(?)时。显示出,理论计算的LEED谱与实验非常一致.     

YBCO体系中Ni替代位置分布的转移与正电子寿命参数的变化

利用正电子湮没和X—射线衍射技术，对Ni替代的YBa2Cu3-xNixO7-δ(x=0.0-0.5)超导体系进行了系统研究，分析了体系的精细结构和正电子寿命参数的变化特征，给出了Ni替代位置在Cu(1)和Cu(2)位之间的可能转移以及与正电子寿命参数之间的关联。结果表明，在小替代浓度下，Ni主要占据Cu(2)位，随替代含量的增加，出现部分Ni向Cu(1)位转移，进一步增大Ni替代含量(x≥0．2)，则出现部分Ni在Cu(1)和Cu(2)位之间随机分布，并伴随有杂相出现。同时，讨论了Ni对超导电性抑制的磁散射机理及其解释。     

Y1-xCaxBa2Cu3-xMxO7-δ (M=Fe,Ni)体系的超导电性

本文报道,通过对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xMxO_7-δ(M=Fe,Ni)体系样品的晶体结构、氧含量、正常态电阻率与温度的关系,以及超导转变温度等测量,并与YBa₂Cu_3-xMxO_7-δ(M=Fe,Ni)体系进行比较,发现Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系的T_c显著地高于相应x值的YBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系,而Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xNi_xO_7-δ体系则相反,T_c低于仅Ni替代的体系,表明Ca和Fe同时替代时两者引起的载流子浓度(n_H)变化相互补偿,抑制了仅Fe替代时引起的n_H和T_c急剧下降;而作Ca和Ni同时替代时主要的不是两者引起载流子浓度变化的相互补偿,Ca和Ni替代效应之间的关联较弱。作者认为,对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系属于CuO₂平面外的元素替代,这时载流子浓度是决定Tc的主要因素;而对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xNi_xO_7-δ体系,由于Ni²⁺离子主要占据Cu(Ⅱ)位,它导致磁拆对效应,Ni²⁺离子的拆对效应是引起T_c下降的直接原因。 关键词：     

磁性和非磁性元素掺杂的自旋梯状化合物Sr_(14)(Cu_(0.97)M_(0.03))_(24)O_(41)(M=Zn,Ni,Co)的结构和电输运性质

利用固相反应法制备了Sr14Cu24O41及其系列B位掺杂Sr14(Cu0.97M0.03)24O41(M=Zn,Ni,Co)的样品.X射线衍射分析显示,所有样品均为纯相,晶格常数a与c没有明显的变化;Zn掺杂样品晶格常数b没有明显变化,而Ni,Co掺杂样品晶格常数b分别稍有增加.选区电子衍射研究揭示:磁性元素Ni,Co及非磁性元素Zn掺杂,可能主要替代了Sr14Cu24O41结构中自旋链上的Cu原子,从而影响了自旋链上的dimer排列,破坏电荷有序超结构.电输运测量显示:Zn2+,Ni2+,Co3+离子掺杂样品的电阻率降低,但仍体现半导体行为,所有的掺杂样品都存在一个渡越温度Tρ,当TTρ时,其导电机理是以单空穴热激发导电占主要地位,在TTρ时,配对的局域化空穴的一维变程跳跃导电占主要优势;在相同的掺杂量下,非磁性元素Zn掺杂对电阻率值的影响大于磁性元素Ni,Co掺杂的影响,而磁性元素Ni,Co掺杂对渡越温度Tρ的影响大于非磁性元素Zn掺杂的影响.     

R(Fe1-xNix)11.3Nb0.7化合物的磁性

用X射线衍射和磁测量手段研究了Ni部分替代Fe对具有ThMn₁₂结构的Rfe_11.3Nb_0.7(R=Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Y）化合物的结构与磁性的影响.研究表明,Ni部分替代Fe不改变晶体结构,但引起了晶胞体积收缩.随着Ni含量的增加,居里温度T_C迅速上升,而饱和磁化强度M_s则单调减小.Ni部分替代Fe还导致了Fe次晶格的轴各向异性的迅速降低和RF_11.3Nb_0.7(R=Tb,Dy,Er)化合物中自旋重取向温度T_sr的变化.T_sr与Ni含量的关系用晶场理论给出了定性的解释. 关键词：     

用~(58)Ni(n,p)~(58m+g)Co和~(58)Ni(n,2n)~(57)Ni反应的截面比定平均中子能量

本文叙述了用两个硅半导体探测器和~(58)Ni(n,p)~(58g+m)Co与~(58)Ni(n,2n)~(57)Ni反应截面比定D-T中子的平均能量的方法,得到了该截面比与中子能量的关系曲线并与所引文献中的结果进行了比较.     

混合团簇Cu12A(A=Fe、Co、Ni)结构及能量特性的密度泛函研究

以Cu13非紧致低对称性基态结构及四种13原子高对称性(Ih、Oh、D5h、D3h)密堆积结构为初始构型,通过不等价位原子替换,利用密度泛函理论系统研究了Cu12A (A=Fe、Co、Ni)混合团簇的结构及能量特性.结果表明:Cu12 A(A=Fe、Co)团簇的基态结构均以Ih替换结构为主,且均倾向于中心位置替代的高对称性结构,而Cu12Ni团簇基态则为与Cu13类似的非紧致低对称性结构;Fe、Co、Ni三者对Cu13基态各不等价位替代结构稳定性序列基本相同,而对四种高对称性结构相应中心替代构型稳定性均高于表面替代构型(且Fe、Co均明显强于Ni);对各混合团簇基态结构均无明显同分异构现象.     

Mg3MNi2(M=Al,Ti)的晶体结构与电子性能原子模拟研究

利用元素取代Mg2 Ni合金的部分Mg后得到Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)合金.计算得到的Mg2 Ni和Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)的晶格常数和实验一致,研究了Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)的电子性能和储氢性能的关系,结果表明:Mg2 Ni合金中Al和Ti部分取代Mg形成新的合金Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)后,Mg和Al、Ti之间形成共价键.从晶体结构特征和电子性能等方面分析预测了Mg3 MNi2 (M=Al,Ti)合金比Mg2Ni合金具有较低的吸、放氢温度.     

Cu含量对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)合金结构和磁性的影响

系统研究了Cu分别替代Fe和Ni对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)结构和磁性的影响.结果表明:熔炼Ni_(55)Fe_(18-x)Cu_xGa_(27 )(x=1, 2, 3, 4)虽仍为奥氏体相结构,但伴有γ相出现;居里温度随Cu含量增加而降低,这是由于Cu掺杂引起过渡金属近邻原子间相互交换作用减弱所致;交流磁化率随Cu含量增加而降低,原因在于Fe是磁性的主要贡献者,Cu替代Fe会削弱Fe的磁矩,从而导致合金磁性降低.熔炼、退火和甩带Ni_(51)Cu_4Fe_(18)Ga_(27)均存在马氏体相变.熔炼样品马氏体相变温度最高,退火和甩带样品基本相同.这一特点表明热处理方式能够改变原子排列的有序度,因此可以通过改变热处理方式来调控马氏体相变温度.     

Mg3MNi2 (M=A1, Ti) 的晶体结构与电子性能原子模拟研究

利用元素取代Mg2Ni合金的部分Mg后得到Mg3MNi2(M=Al,Ti)合金。计算得到的Mg2Ni和Mg3MNi2(M=Al,Ti)的晶格常数和实验一致,研究了Mg3MNi2(M=A1,Ti)的电子性能和储氢性能的关系,结果表明：Mg2Ni合金中Al和Ti部分取代Mg形成新的合金Mg3MNi2(M=A1,Ti)后,Mg和Al、Ti之间形成共价键。从晶体结构特征和电子性能等方面分析预测了Mg3MNi2 (M=A1,Ti) 合金比Mg2Ni合金具有较低的吸、放氢温度。     

混合团簇Cu12A(A=Fe、Co、Ni)结构及能量特性的密度泛函研究

以Cu13非紧致低对称性基态结构及四种13原子高对称性（Ih、Oh、D5h、D3h）密堆积结构为初始构型，通过不等价位原子替换，利用密度泛函理论系统研究了Cu12A(A=Fe、Co、Ni）混合团簇的结构及能量特性．结果表明：Cu12A(A=Fe、Co)团簇的基态结构均以Ih替换结构为主，且均倾向于中心位置替代的高对称性结构，而Cu12Ni团簇基态则为与Cu13类似的非紧致低对称性结构；Fe、Co、Ni三者对Cu13基态各不等价位替代结构稳定性序列基本相同，而对四种高对称性结构相应中心替代构型稳定性均高于表面替代构型（且Fe、Co均明显强于Ni）；对各混合团簇基态结构均无明显同分异构现象.     

壳聚糖膜与Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)复合物的IR光谱和XPS谱

将壳聚糖制成膜后浸泡在含有金属离子Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的溶液中制备得到相应的复合物。根据IR光谱中官能团特征频率的位移和XPS谱中元素结合能的变化，表明Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)与壳聚糖膜的吸附机理包括物理作用和化学吸附，其中化学吸附是通过壳聚糖表面部分-NH2提供孤对电子和金属离子形成了配位键。     

锂电池正极材料Li(Co,Ni)O2化合物的第一性原理研究

锂离子电池以其高能量存储密度和优良的循环性能而受到广泛关注, 尤其是其正极材料成为储能材料领域的研究热点.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对LiCoO2,LiNiO2和Li(Co0.5Ni0.5)O2化合物的晶体结构、电子结构、化学键合特性进行了研究. 结果表明：Li(Co0.5Ni0.5)O2化合物中主要是氧和过渡金属之间成键, 锂原子对晶体总态密度贡献很少. Ni/Co混合后将导致Li(Co0.5Ni0.5)O2中Co的3d轨道和O的2p轨道之间成键得以加强.     

锂电池正极材料Li(Co,Ni)O2化合物的第一性原理研究

锂离子电池以其高能量存储密度和优良的循环性能而受到广泛关注, 尤其是其正极材料成为储能材料领域的研究热点.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对LiCoO2,LiNiO2和Li(Co0.5Ni0.5)O2化合物的晶体结构、电子结构、化学键合特性进行了研究. 结果表明：Li(Co0.5Ni0.5)O2化合物中主要是氧和过渡金属之间成键, 锂原子对晶体总态密度贡献很少. Ni/Co混合后将导致Li(Co0.5Ni0.5)O2中Co的3d轨道和O的2p轨道之间成键得以加强.     

(Nd_(1-x)Er_x)_2Co_(15.5)V_(1.5)的结构转变与磁性

利用电弧熔炼制备了 (Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5(x=0— 1 0 )化合物样品 .通过x射线衍射分析和磁性测量研究了Er替代Nd2 Co1 5 5V1 5中的Nd时对化合物结构和磁性的影响 .研究结果表明 ,低Er含量 (x <0 4 ) ,化合物为Th2 Zn1 7型结构 ;高Er含量时 (x >0 5 ) ,化合物转变为Th2 Ni1 7结构 ;Er含量为x =0 4和 0 5时 ,两种结构共存 .两种结构的晶胞参数a ,c和晶胞体积V随着Er含量的增加都呈现递减的趋势 .随着Er含量的增加 ,(Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5化合物的居里温度和饱和磁化强度都单调下降 .(Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5化合物的室温各向异性由低Er含量时的易锥型转变为高Er含量时的易轴型 .x =0— 0 5的化合物在温度升高时发生自旋重取向转变 ,自旋重取向温度Tsr随Er含量的增加而减小     

Ni(111)表面一氧化碳和氢共吸附的密度泛函理论研究

本文用密度泛函理论(DFT)的总能计算研究了一氧化碳和氢原子在Ni(111)表面上p(2×2)共吸附系统的原子结构和电子态，结果表明CO和H原子分别被吸附于两个对角p(1×1)元胞的hcp和fcc位置.以氢分子和CO分子作为能量参考点，总吸附能为2.81 eV，相应的共吸附表面功函数φ为6.28 eV.计算得到的C—O，C—Ni和H—Ni的键长分别是1.19?, 1.96?和 1.71?，并且CO分子以C原子处于hcp的谷位与金属衬底原子结合.衬底Ni(111)的最外两层的晶面间距在吸附后的相对变化分别是 关键词： Fisher-Tropsch反应 催化作用 Ni(111) p(2×2)/(CO+H) 共吸附     

NH3在Ni/Pt(111)和Ni/WC(001)表面上分解的第一性原理研究

采用密度泛函理论和slab模型,研究NH₃在Ni单原子层覆盖的Pt（111）和WC（001）表面上的物理与化学行为,计算了Ni单原子覆盖表面的电子结构以及NH₃的吸附与分解.表面覆盖的单原子层中,Ni原子的性质与Ni（111）面上的Ni原子明显不同.与Ni（111）相比,Ni/Pt（111）和Ni/WC（001）表面上Ni原子dz²轨道上的电子更多地转移到了其它位置,该轨道上电荷密度降低有利于NH₃吸附.在Ni/Pt（111）和Ni/WC（001）面上NH₃吸附能均大于Ni（111）,NH₃分子第一个N-H键断裂的活化能则明显比Ni（111）面上低,有利于NH₃的分解,吸附能增大使NH₃在Ni/Pt（111）和Ni/WC（001）面上更倾向于分解,而不是脱附.N₂分子的生成是NH₃分解的速控步骤,该反应能垒较高,说明N₂分子只有在较高温度下才能生成.WC与Pt性质相似,但Ni/Pt（111）和Ni/WC（001）的电子结构还是有差异的,与Ni（111）表面相比,NH₃在Ni/Pt（111）表面上分解速控步骤的能垒降低,而在Ni/WC（001）上却升高.要获得活性好且便宜的催化剂,需要对Ni/WC（001）表面做进一步改进,降低N₂分子生成步骤的活化能.