掺入Eu的钛酸钡纳米晶陶瓷材料制备与电子结构特征

以Eu2O3、TiO2和BaCO3为原材料,在高温高压的极端条件下(4．0GPa,1090℃)采用固相反应法制备了结构均匀的新陶瓷材料Ba1-xEuxTiO3(x=0.1-0.4),样品显示灰黑色。当x增加到0．5时,出现ABO3型钙钛矿相和Eu2Ti2O7焦绿石相共存。X射线衍射图样显示Eu离子对A位Ba离子的均匀替代。并随着Eu含量的增加,结构向高对称性转变。通过对X射线衍射数据计算,表明材料结晶在平均粒度为几十纳米的数量级。X射线电子能谱(XPS)分析说明：在高压的作用下,Eu^3 离子部分被还原,在晶体结构中以Eu^3 离子(4f^6)和亚稳态Eu^2 离子(4f^7终态构形)稳定共存。同时在样品表面存在大量的吸附氧。Ba1-xEuxTiO3材料的电中性由亚稳态Eu^2 离子和吸附氧(O^-)共同补偿。     

非化学计量和掺杂对(Na_(1/2)Bi_(1/2))_(0.92)Ba_(0.08)TiO_3陶瓷电性能的影响

研究了非化学计量和掺杂对无铅压电陶瓷 (Na1 2 Bi1 2 ) 0 .92 Ba0 .0 8TiO3的压电性能及去极化温度的影响 .研究发现A位非化学计量可以提高陶瓷的压电性能 ;B位掺杂对材料电学性能的影响规律类似于Pb(Ti,Zr)O3系压电陶瓷的相关规律 ;由于非化学计量和掺杂会影响到A位离子对B位离子与氧离子形成的BO6 八面体的耦合作用 ,影响到畴的稳定性 ,从而影响到 (Na1 2 Bi1 2 ) 0 .92 Ba0 .0 8TiO3陶瓷的去极化温度 ;所研究的陶瓷样品的去极化温度越低 ,压电系数越高 .     

p型Ba_yFe_xCo_(4-x)Sb_(12)化合物的热电性能

以 2 价的Ba作为填充原子 ,在x=1.0— 1.6 ,y=0— 0 .6 3的组成范围内 ,系统地研究了Ba填充分数及Fe含量对p型BayFexCo4-xSb1 2 化合物电性能及热性能的影响 ,探讨了填充原子的氧化价对电性能的影响规律 ,优化了p型BayFexCo4-xSb1 2 化合物的组成和热电性能 ,对于富Co组成的Ba0 .2 7FeCo3Sb1 2 试样 ,本研究得到了 0 .9最大无量纲热电性能指数 (ZT) .     

Eu(Pr)替代Ba位对EuBa2Cu3O7-δ晶体结构及其超导电性的影响

采用X射线衍射、直流输运和拉曼光谱法分别研究了Pr和Eu替代EuBa2 Cu3O7 δ的Ba位对晶体结构及其超导电性的影响。实验结果表明 ,随着Pr和Eu替代浓度的增加 ,晶体结构发生了从正交相到四方相的结构转变 ,超导临界温度Tc 迅速降低 ,拉曼光谱表明 ,随着替代含量的增加 ,Cu(1)—O(4 )的拉伸振动 5 0 4cm- 1 和Cu(2 )—O(2 ,3)反相弯曲的振动模 30 4cm- 1 系统地向高波数移动。     

溶胶-凝胶法制备的高压电常数(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(1-x)Ba_xTiO_3系无铅压电陶瓷

测量了使用溶胶 凝胶工艺制备的 (Bi0 5Na0 5) 1 -xBaxTiO3(x =0 0 0 ,0 0 4 ,0 0 6 ,0 0 8,0 12 )系陶瓷的介电、压电、铁电和热释电性能 .由于使用了溶胶 凝胶工艺制备的粉料 ,因此所有样品的压电性能都得到了较大提高 .其中(Bi0 5Na0 5) 0 94 Ba0 0 6 TiO3系陶瓷具有该系列最大的压电常数 ,d33=173× 10 - 1 2 C N ,与传统工艺相比 ,d33提高了近4 0 % .同时 ,在一定范围内 ,随Ba含量的增加 ,材料的剩余极化Pr 和矫顽场Ec 逐渐减小 ,退极化温度逐渐降低 .对于 (Bi0 5Na0 5) 0 94 Ba0 0 6 TiO3系陶瓷 ,剩余极化和矫顽场分别为 2 5 μC cm2 和 2 8kV cm ,退极化温度约为 80℃ .     

(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     

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     

Ba0.97Ce0.8Ho0.2O3-α陶瓷的离子导电性及其燃料电池性能

用高温固相反应法制备了Ba0．97Ce0．8Ho0．2O3-α钙钛矿型氧化物固溶体,粉末X射线衍射表明,该固溶体为单相．研究了样品在高温下的离子导电性以及氢-空气燃料电池性能,并与BaCe0．8Ho0．2O3-α进行比较．结果表明,在潮湿氢气中、600-1000℃,BaCe0．8Ho0．2O3-α几乎表现为纯的质子导电性;在600-900℃时质子迁移数为1;在1000℃时质子的迁移数为0．99,与BaCe0．8Ho0．2O3-α相同;在600-700℃时Ba0．97Ce0．8Ho0．2O3-α也显示了纯的质子导电性,其质子迁移数为1;但在800-1000℃时Ba0．97Ce0．8Ho0．2O3-α的质子迁移数为0．99-0．96,质子导电性略低于BaCe0．8Ho0．2O3-α．在潮湿的空气中、600-1000℃下,这两个样品均显示了较低的质子和氧离子导电性,Ba0．97Ce0．8Ho0．2O3-α的质子和氧离子的迁移数分别为0．01- 0．11、0．30-0．31,BaCe0．8Ho0．2O3-α的质子和氧离子迁移数则分别为0．01-0．09、0．27-0．33．在潮湿氢气和空气中,Ba0．97Ce0．8Ho0．2O3-α的电导率均高于BaCe0．8Ho0．2O3-α．以Ba0．97Ce0．8Ho0．2O3-α为固体电解质的氢-空气燃料电池的性能高于BaCe0．8Ho0．2O3-α,在1000℃时,前者燃料电池的最大电流密度和功率密度分别为465 mA／cm2和112 mW／cm2．     

(Ba,Mg,Sr)O·nAl_2O_3∶Mn~(2+)的合成及发光性质研究

用高温固相反应合成了Ba0 04Mg0 16Sr0 8O·nAl2O3∶Mn2+0 07(n=4 1,4 2…4 9)和Ba0 1Mg0 1Sr0 8O·nAl2O3∶Mn2+0 07(n=4 1,4 2…4 9)铝酸盐体系发光材料。X射线衍射呈单相,说明生成了完全互溶的连续固溶体。经检测发现Mg2+,Sr2+的引入有效地优化了发光基质,使Mn2+在真空紫外激发下的发射明显增强。在Ba0 04Mg0 16Sr0 8O·nAl2O3∶Mn2+0 07体系中,在一定范围内改变Al3+含量(n值)可适当调整激发光谱峰位;适当调整Al3+和Mn2+的含量比可以改变体系的发光强度,以满足等离子平板显示(PDP)技术的需求。     

La_(0.7)Sr_(0.3)Mn_(1-y)Fe_yO_3纳米固体的低温磁电阻测量

本文测量了La0．7Sr0．3Mn1－yFeyO3纳米固体的磁电阻效应，研究了晶粒粒度和B位掺杂对样品低温电阻和磁电阻效应的影响。     

高温高压下氮化镓陶瓷体的制备

 在高温高压条件下，实验成功实现了氮化镓的烧结。首次将氨压应用到陶瓷体的烧结中，解决了GaN的分解、原料中残余的氧化物等问题，提高了烧结体的结晶度。研究了在氨压条件下温度对烧结致密度的影响。     

高温高压下碳的状态方程及相变理论研究

 研究了高温高压下三相碳（石墨、金刚石、液相碳）的状态方程，包括高压下石墨到金刚石的固-固相变以及高温下石墨和金刚石的熔解曲线。计算所得到的金刚石熔解曲线具有正的斜率，石墨-金刚石-液相三相点为4 400 K，14 GPa左右。     

氧化镍（绿镍矿）等温压缩及高压相变研究

 本文采用DAC（金刚石压砧高压腔）装置，对氧化镍进行了静水压、非静水压、电导率测量等系统高压实验，获取了氧化镍等温压缩、高压相变及电导率压力效应的新结果，并在实验数据的基础上，对其高压相变与电性及磁性变化关系及体弹性模量作了分析讨论。     

高温高压下碳纳米管的相转变及金刚石的合成

 利用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）研究了碳纳米管在高压高温下的相转变。研究发现在高压高温条件下碳纳米管是不稳定的,在5.5 GPa压力下,770 ℃到950 ℃间退火时碳纳米管趋向形成碳纳米葱。在5 GPa、1 000 ℃条件下合成了金刚石。     

高温高压下翡翠宝石的人工合成

 本文通过1 350～1 550 ℃高温灼烧得到了具有翡翠成份的玻璃，在压力2.0～4.5 GPa、温度900～1 450 ℃下完成了翡翠由非晶态到晶态的转变，合成出Φ8×3 mm的翡翠。通过适量的Cr、Cu、Co等离子掺杂染色，得到了翠绿色、朱红色和蓝色的翡翠。本文还研究了压力和温度对翡翠合成的影响。     

富硼稀土硼化物NdB6的高温高压合成

 提出了一种在高温高压极端条件下合成富硼稀土硼化物NdB₆的新方法，即以稀土氧化物Nd₂O₃为钕源与单质硼反应的方法获得了稀土六硼化物NdB₆。并对合成产物进行了粉末X射线衍射分析。结果表明在配比为Nd：B＝1：6时，压力为4.0 GPa、温度为1 600 ℃、反应时间为15 min的条件下，获得了单相性非常好的NdB₆。高温高压合成NdB₆方法具有反应条件易达到、合成时间短、反应产物单相性好等优点。其XRD结果表明该合成产物为立方结构，晶格常数为a＝0.417 nm。     

常压烧结和高压合成Nd2-xCexCuO4的结构特征与导电性质

 本文在常压高温和高压高温条件下合成出了Nd_2-xCe_xCuO₄（x=0~0.20）系列样品，对比研究了两种不同条件下合成产物的结构特征与室温至液氮温区的导电性质。测试分析结果表明，高温高压（1.7 GPa，800 ℃，10 min）合成的样品与常压高温（1 000 ℃，10 h）烧结的样品具有相同的四方结构，但晶格常数随掺杂量变化有所不同，高压合成产物的c轴随掺杂量基本不变，而常压烧结样品c轴随掺杂量增加呈下降趋势。两种条件合成的样品在液氮温区均呈现出不同程度的半导体特征，经过一次高温淬火后处理后，高压样品的导电性质明显优于常压样品。实验结果表明，高压可以降低固相反应的合成温度，缩短反应时间，特别是高压的还原作用有利于产物导电性质的改善。     

高温高压下纳米金刚石粉的特性研究

 研究了炸药爆轰合成的纳米金刚石粉在高温（约1 600 K）、高压（5.2 GPa）条件下的行为。将纳米金刚石粉与粉末合金（Ni₇₀Mn₂₅Co₅、100^#）混合、压制成圆片,与合金片 （Ni₇₀Mn₂₅Co₅）和人造石墨片一起交替放入高温高压合成腔体内,进行高温高压实验。实验结果表明：在高温高压条件下,纳米金刚石粉不能长大,反而石墨化了;在相同的高压和保温时间条件下,随着温度的降低,纳米金刚石粉的石墨化程度减弱,纳米金刚石粉的纳米颗粒长大,可长成0.1 mm尺寸的金刚石颗粒（温度为1 070 K左右）。而在此条件下,人造石墨不能合成金刚石,一般金刚石晶体要变成石墨相。这进一步表明,纳米金刚石颗粒表面的活性使得它可以在较低的温度下长成较大颗粒的金刚石。     

材料动力损伤的相似性

 从理论上推导了材料中空洞分布函数，阐明两种材料，Fe和Ta样品，受不同飞片速度冲击后，其空洞分布的相似性。从文献[5]中又发现，脆性材料的裂纹分布也具有同样的相似性，这说明理论分布函数可能具有普遍性。最后提出了这种性质的广阔应用前景。     

高温高压下氧逸度的就位测量与控制

 通过在样品与氧库间置入一固体氧离子导体以及在样品与氧库间外加一直流电压，氧在该电压驱动下可独立于温度、压力自样品中就位抽出或灌入样品；通过在样品腔内置入一氧传感器，样品中氧逸度及其变化可得到就位监测。高温高压下样品中氧逸度由此可独立于温度、压力进行就位控制。以镍-氧体系作为样品的实验表明，该方法非常成功。无疑，该方法对日后的高压实验研究具有重要的意义。