Bi2Ti4－xTexO11的合成及相变研究

本文合成了系列Ｂｉ２Ｔｉ４－ｘＴｅｘＯ１１样品，拉曼光谱及Ｘ射线衍射谱表明该体系的相转化边界发生在ｘ＝０．５处，Ｂｉ２Ｔｅ４Ｏ１１的压致结构相变的压力为８．２ＧＰａ。本文结果证实了我们过去对Ｂｉ２Ｔｉ４Ｏ１１相变提出的机制     

La＿xBi＿（2－X）Ti＿4O＿11的合成及相变研究

合成了Ｌａ＿ｘＢｉ＿（２－Ｘ）Ｔｉ＿４Ｏ＿１１系列样品，并完成了它们的喇曼光谱和ｘ射线衍射测量；结果表明，该体系在Ｘ＝１．２经历了一次相变，且相变与最低频声子模随Ｘ的变化有关。Ｌａ＿０．２Ｂｉ＿１．８·Ｔｉ＿４Ｏ＿１１的相变温度为２００℃。初步获得Ｌａ＿２Ｔｉ＿４Ｏ＿１１的结构为正交结构。     

Bi2222相单晶生长的相关问题研究

从名义组份Ｂｉ２．４Ｓｒ２ＰｒＣｕ２Ｏｙ生长出一种新的Ｂｉ２２２２相单晶，其实际组份测定为Ｂｉ２Ｓｒ１．５Ｐｒ２．５Ｃｕ２Ｏｙ．用Ｘ射线衍射对单晶的结构进行了表征，并且研究了该单晶生长中Ｂｉ２２０１和Ｂｉ２２１２相的交生等相关问题．另外，如果从名义组份为Ｂｉ２．４Ｓｒ１．５Ｐｒ２．５Ｃｕ２Ｏｙ出发，得到的却是Ｐｒ２ＣｕＯ４单晶．     

钛钡硼硅酸盐玻璃结构激光拉曼光谱研究

用激光拉曼光谱系统研究了含钛钡硼硅酸盐玻璃的结构。结果表明ＴｉＯ２含量较低时Ｔｉ４＋主要处于［ＴｉＯ４］中。当ＴｉＯ２摩尔含量约为２０％时，有少量［ＴｉＯ６］形成。当玻璃中Ｔｉ４＋和Ｂ３＋共存时，Ｂ２Ｏ３含量的变化不会改变Ｔｉ４＋的结构状态。但ＴｉＯ２的存在将促进部分Ｂ３＋由［ＢＯ４］转化成［ＢＯ３］，并将这一现象称为“钛硼结构效应”     

LaxBi2-xTi4O11的合成及相变研究

合成了Ｌａ_xＢｉ_2-xＴｉ₄Ｏ₁₁系列样品，并完成了它们的喇曼光谱和ｘ射线衍射测量；结果表明，该体系在Ｘ＝１．２经历了一次相变，且相变与最低频声子模随Ｘ的变化有关。Ｌａ_0.2Ｂｉ_1.8·Ｔｉ₄Ｏ₁₁的相变温度为２００℃。初步获得Ｌａ₂Ｔｉ₄Ｏ₁₁的结构为正交结构。 关键词：     

（Ba1—xKx）BiO3芯态能级随组份的变化

本用第一原理的ＬＤＦ－ＬＭＴＯ－ＡＳＡ方法，以超元胞Ｂａ４Ｂｉ４Ｏ１２，（Ｂａ３Ｋ）ＢｉＯ１２，（ＢａＫ）Ｂｉ２Ｏ６，（ＢａＫ３）Ｂｉ４Ｏ１２，Ｋ２Ｂｉ２Ｏ６五种“样本”计算由于Ｂｉ＾＋３和Ｂｉ＾＋５二种价态以及Ｋ掺杂引起各芯态能级化学位移的变化，“样本”的电子结构与实验相符，即Ｂａ４Ｂｉ４Ｏ１２是ｇ＝－２．０ｅＶ的半导体，（Ｂａ３Ｋ）Ｂｉ４Ｏ１２ｊ Ｅｇ＝１．６ｅＶ其价带顶有不量空穴的半导体，     

（Ba_（1－x）K_x）BiO_3芯态能级随组份的变化

本文用第一原理的ＬＤＦ－ＬＭＴＯ－ＡＳＡ方法，以超元胞Ｂａ４Ｂｉ４Ｏ（１２），（Ｂａ３Ｋ）Ｂｉ４Ｏ（１２），（ＢａＫ）Ｂｉ２Ｏ６，（ＢａＫ３）Ｂｉ４Ｏ（１２），Ｋ２Ｂｉ２Ｏ６五种“样本”计算由于Ｂｉ（＋３）和Ｂｉ（＋５）二种价态以及Ｋ掺杂引起各芯态能级化学位移的变化．“样本”的电子结构与实验相符，即Ｂａ４Ｂｉ４Ｏ（１２）是Ｅｇ＝２．０ｅＶ的半导体，（Ｂａ３Ｋ）Ｂｉ４Ｏ１２是Ｅｇ＝１．６ｅＶ其价带顶有少量空穴的半导体．其余“样本”是金属．芯态的ＬＤＦ本征值经原子模型△ＳＣＦ修正更接近实验值．用正态分布表达各芯态能级除化学位移外各种“环境因子”的影响，结合任意组份五种“样本”的伯努利分布，计算芯态电子能谱随ｘ的变化．结果表明，所有芯态的自旋一轨道分裂与实验完全相符，Ｂｉ（＋３）和Ｂｉ（＋５）二种价态引起各芯态化学位移的变化均小于０．２ｅＶ，Ｋ掺杂使各芯态结合能略有增加，其中Ｂｉ（４ｆ），Ｂａ（５ｄ）约１．３～１．５ｅＶ，其他芯态约０．４ｅＶ，以上计算结果与实验基本一致．     

Bi_（2－x）Fe_xTi_4O_（11）体系的拉曼光谱研究

Ｂｉ＿（２－ｘ）Ｆｅ＿ｘＴｉ＿４Ｏ＿（１１）体系的拉曼光谱研究赵明旭，孟进芳（长春教育学院物理系长春１３００６１）（河南大学物理系开封４７５００１）ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｆＲａｍａｎＳｐｃｔｒａｉｎＢｉ＿（２－ｘ）Ｆｅ＿ｘＴｉ＿４Ｏ＿（１１）...     

Bi系高Tc超导材料的核四极共振（NQR）研究

用标准固相反应法，我们制备了Ｂｉ１．６Ｐｂ０．４Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙ和Ｂｉ２ＣａＣｕ２Ｏｙ纯相样品，在液氮温度下测量了Ｃｕ－ＮＱＲ和Ｂ－ＮＱＲ静态谱，发现ＮＱＲ谱都为大宽包，Ｃｕ－ＮＱＲ谱线位置反映铜原子所处的氧环境，Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃｕ２Ｏｙ的ＮＱＲ谱宽反映其调制结构，Ｂｉ１．６Ｐｂ０．４Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３ＯｙＮＱＲ谱宽取决于其掺杂浓度。由于电场梯度弥散很大，Ｂｉ－ＮＱＲ谱很难观察。     

（Ba_1－_xK_x）BiO_3电子结构与超导电性

用第一原理的ＬＤＦＬＭＴＯＡＳＡ超元胞法，模拟由Ｘ射线吸收谱精细结构测定的ＢａＢｉＯ３中，Ｂｉ有两种价态Ｂｉ３＋和Ｂｉ５＋及与之相应的两种不同键长的Ｂｉ—Ｏ八面体，以及Ｋ掺杂对晶体结构的影响．计算了Ｂａ４Ｂｉ４Ｏ１２，（Ｂａ３Ｋ）Ｂｉ４Ｏ１２，（ＢａＫ）Ｂｉ２Ｏ６，（ＢａＫ３）Ｂｉ４Ｏ１２，Ｋ２Ｂｉ２Ｏ６（简记为（４０４），（３１４），（１１２），（１３４），（０２２））五种“样本”的电子结构．结果表明，（４０４）和（３１４）分别为Ｅｇ＝１６ｅＶ及Ｅｇ＝１５ｅＶ的半导体，其它“样本”为金属．总能的分析表明（１３４）是不稳定的，故溶解极限为ｘ＝０５．以“取样”方式按伯努利分布确定任意组分各“样本”的概率，进而计算了（Ｂａ１－ｘＫｘ）ＢｉＯ３电子结构随组分的变化．最后用逾渗模型说明了超导转变温度Ｔｃ在ｘ＝０．２５附近的突变     

Sr2Bi4Ti5O18的压致结构相变

 使用4∶1的甲醇-乙醇混合液作传压介质，利用金刚石对顶砧装置（DAC），研究了层状铁电体Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈的在位高压拉曼光谱和压致结构相变（0～27 GPa）。发现在8.31 GPa，Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈经历了一次结构相交。在23.13 GPa以上，Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈似乎出现了压致非晶相交的先兆。并使用内模方法对Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈的内模进行了指认。     

层状铁电体Ba_(1-x)Bi_(2+x)Ti_xNb_(2-x)O_9的结构相变研究

本文应用拉曼光谱方法研究了Ba1-xBi2+xTixNb2-xO9的结构相变。与x≠0的情况相比,x=0的情况BaBi2Bn2O9表现出了明确不同的拉曼光谱。前者有与Aurivillius层状铁电体家族的铁电相相似的拉曼光谱。因此认为BaBi2Nb2O9发生了铁电—非铁电相变。此外,用内模方法对层次铁电体Ba1-xBi2+xTixNb2-xO9的拉曼振动模式进行了初步的指认     

Structure and polarization in the high Tc ferroelectric Bi(Zn,Ti)O3-PbTiO3 solid solutions

Theoretical ab initio and experimental methods are used to investigate the [Bi(Zn1/2Ti1/2)O3]x[PbTiO3]1-x solid solution. We find that hybridization between Zn 4s and 4p and O 2p orbitals allows the formation of short, covalent Zn-O bonds, enabling favorable coupling between A-site and B-site displacements. This leads to unusually large polarization, strong tetragonality, and an elevated ferroelectric to paraelectric phase transition temperature.     

Ba3Bi3Ti4NbO18的压致结构相变

 利用Mao-Bell型金刚石对顶砧装置（DAC）,使用4∶1的甲醇-乙醇混合液作传压介质,研究了层状铁电固溶体Ba₃Bi₃Ti₄NbO₁₈的在位高压拉曼光谱和压致结构相变（0~8.87 GPa）。观测到了Ba₃Bi₃Ti₄NbO₁₈的一个典型的压致结构相变。发现了赝钙钛矿结构A₄B₅O₁₆的A位和B位联合置换对Ba₃Bi₃Ti₄NbO₁₈的拉曼振动模式及压致相变点的调制作用。并使用内模方法对Ba₃Bi₃Ti₄NbO₁₈的内模进行了指认。通过对加压下的拉曼光谱的分析,得到了压力作用下样品中BO₆八面体的结构畸变的演化方向。     

Topological surface states in lead-based ternary telluride Pb(Bi(1-x)Sb(x))2Te4

We have performed angle-resolved photoemission spectroscopy on Pb(Bi(1-x)Sb(x))2Te4, which is a member of lead-based ternary tellurides and has been theoretically proposed as a candidate for a new class of three-dimensional topological insulators. In PbBi2Te4, we found a topological surface state with a hexagonally deformed Dirac-cone band dispersion, indicating that this material is a strong topological insulator with a single topological surface state at the Brillouin-zone center. Partial replacement of Bi with Sb causes a marked change in the Dirac carrier concentration, leading to the sign change of Dirac carriers from n type to p type. The Pb(Bi(1-x)Sb(x))2Te4 system with tunable Dirac carriers thus provides a new platform for investigating exotic topological phenomena.     

纳米Ce1-x(Fe0.5La0.5)xO2-δ固溶体的水热合成及光谱分析

采用水热方法合成Ce1-x(Fe0.5 La0.5)xO2-δ固溶体.利用X射线衍射技术(X-ray diffraction technique,XRD)表征样品的相结构,并对固溶体的晶胞参数进行拟合,通过紫外可见漫反射光谱(UV-Vis diffraction spectrum)及拉曼光谱(Raman spectru...     

压力诱导酌拓扑绝缘体化合物Bi2Te3常压相的超导性

通过高压电阻测量,发现了拓扑绝缘体化合物BizTe3压力诱导的超导性,在3-6GPa的压力范围内,超导临界温度L约为3K．高压下原位同步辐射的结果证明这个超导相来源于常压相结构．通过霍尔效应的测量,发现超导的Bi2Te3样品的载流子为P型．对高压同步辐射结果Reitveld精修得到的晶格参数和原子位置,并以此进行第一性...     

High-pressure phase transition of Bi2Fe4O9

The high-pressure behaviour of Bi2Fe4O9 was analysed by in situ powder and single-crystal x-ray diffraction and Raman spectroscopy. Pressures up to 34.3(8) GPa were generated using the diamond anvil cell technique. A reversible phase transition is observed at approximately 6.89(6) GPa and the high-pressure structure is stable up to 26.3(1) GPa. At higher pressures the onset of amorphization is observed. The crystal structures were refined from single-crystal data at ambient pressure and pressures of 4.49(2), 6.46(2), 7.26(2) and 9.4(1) GPa. The high-pressure structure is isotypic to the high-pressure structure of Bi2Ga4O9. The lower phase transition pressure of Bi2Fe4O9 with respect to that of Bi2Ga4O9 (16 GPa) confirms the previously proposed strong influence of cation substitution on the high-pressure stability and the misfit of Ga3+ and Fe3+ in tetrahedral coordination at high pressure. A fit of a second-order Birch–Murnaghan equation of state to the p–V data results in K0 = 74(3) GPa for the low-pressure phase and K0 = 79(2) GPa for the high-pressure phase. The mode Grüneisen parameters were obtained from Raman-spectroscopic measurements.     

Unusual thermodynamic properties and nonergodicity in ferroelectric superlattices

The properties of [Pb(Zr(1-x(1))Ti(x(1)))O(3)](n)/[Pb(Zr(1-x(2))Ti(x(2)))O(3)](n) superlattices, with a 2n period, are simulated using an ab initio based approach. The x(1) and x(2) compositions are chosen to be located across the morphotropic phase boundary of the corresponding disordered alloys, while the (x(1)+x(2))/2 average composition lies inside this boundary. These superlattices exhibit an unusual thermodynamic phase transition sequence, including a triclinic ground state. They also have the kind of peculiar free-energy landscape yielding nonergodicity. The effects responsible for these anomalies are discussed.