直流老化及热处理对ZnO压敏陶瓷缺陷结构的影响

在电场为3.2 kV/cm, 电流密度为50 mA/cm²条件下对ZnO压敏陶瓷进行了115 h的直流老化, 研究了直流老化对ZnO压敏陶瓷电气性能及缺陷结构的影响. 发现直流老化115 h 后ZnO压敏陶瓷的电位梯度、非线性系数分别从2845 V/cm, 38.3下降到51.6 V/cm, 1.1, 介电损耗中的缺陷松弛峰被增大的直流电导掩盖, 电模量中只观察到一个缺陷松弛峰, 低频区交流电导率急剧增大并且相应的电导活化能从0.84 eV下降到只有0.083 eV. 通过对直流老化后的ZnO压敏陶瓷在800 ℃进行12 h 的热处理, 发现其电气性能和介电性能都得到了良好的恢复并有一定的增强, 电位梯度、非线性系数恢复到3085 V/cm, 50.8, 电导活化能上升到0.88 eV. 另外, 其本征氧空位缺陷松弛峰也得到了一定的抑制. 因此, 认为热处理过程中氧在晶界处的扩散作用对ZnO压敏陶瓷的直流老化恢复起到了关键作用. 关键词： ZnO压敏陶瓷 介电性能 直流老化 热处理     

ZnO压敏陶瓷冲击老化的电子陷阱过程研究

使用8/20 μs脉冲电流发生器对普通商用ZnO陶瓷压敏电阻片进行了最多5000次的冲击试验.测量了冲击前后试样的电气性能和介电特性,分析了冲击后小电流区的U-I特性和损耗角正切值tanδ随脉冲大电流的不断作用而发生的变化.实验发现压敏电压U1mA随冲击次数的增加经历增大—稳定—减小三个过程.认为正反偏Schottky势垒的中性费米能级的变化是影响样品小电流区的最根本原因.本文提出用试样的非线性系数α作为老化特征参数比传统的U _{关键词： ZnO压敏陶瓷 非线性系数 冲击老化 压敏电压}     

Be9(d,p),(d,t),(d,a)反应研究

本文在E_d=0.1—2.5MeV能量范围内,研究了Be⁹(d,p₀)Be¹⁰(0),Be⁹(d,p₁)Be¹⁰(3.368MeV),Be⁹(d,t₀)Be⁸(0),Be⁹(d,α₀)Li⁷(0)及Be⁹(d,α₁)Li⁷(0.478MeV)诸反应。在E_d=0.150,0.220,0.401,0.706,1.005,1.301,1.484,1.750,2.000,2.250和2.500MeV共十一个能量上分别测量了这五群出射粒子在θ_L=10—155°区间的角分布。在θ_L=135°,E_d=0.1—2.5MeV,在θ_L=95°,E_d=0.1—2.2MeV,和在θ_L=112.5°,E_d=0.5—2.5MeV测量了Be⁹(d,p₀)Be¹⁰的激发函数。在θ_L=135°和112.5°,E_d=1.2MeV,用较厚靶(100—300μg/cm²)测量了Be⁹(d,p₀)Be¹⁰(0)反应的截面绝对值,结果为σ_(p0)(θ_L=135°)=1.60mb/sr,σ_(p0)(θ_L=112.5°)=1.55mb/sr。这样就得到了在此能区内,这五群出射粒子的截面情况。对所得结果进行了一些讨论。     

Fine and hyperfine structure of <Emphasis Type="Italic">P</Emphasis>-wave levels in muonic hydrogen

Corrections of order α ⁵ and α ⁶ are calculated for muonic hydrogen in the fine-structure interval ΔE ^fs = E(2P _3/2) − E(2P _1/2) and in the hyperfine structure of the 2P _1/2-and 2P _3/2-wave energy levels. The resulting values of ΔE ^fs = 8352.08 μeV, ΔẼ ^hfs(2P _1/2) = 7819.80 μeV, and ΔẼ ^hfs(2P _3/2) = 3248.03 μeV provide reliable guidelines in performing a comparison with relevant experimental data and in more precisely extracting the experimental value of the (2P–2S) Lamb shift in the muonic-hydrogen atom. Original Russian Text ? A.P. Martynenko, 2008, published in Yadernaya Fizika, 2008, Vol. 71, No. 1, pp. 126–136.     

两种特殊四态叠加多模叠加态光场的等N次幂H压缩

根据线性叠加原理,用多模相干态|{Z_j^*}〉q,|{-Z_j^*}〉q及其复共轭|{Z_j^*}〉q和|{-Z_j^*}〉q组成了两种四态叠加多模叠加态光场|Ψ_oe⁽⁴⁾Ⅵ〉q和|Ψ(4)oeⅦ〉q,利用多模压缩态理论研究了它们的等N次幂H压缩,结果发现:态|Ψ_oe⁽⁴⁾Ⅵ〉q和|Ψ(4)oeⅦ〉q具有完全相同的等N次幂H压缩规律;当压缩幂次N与腔模总数q之积,即qN为偶数时,态|Ψ_oe⁽⁴⁾Ⅵ〉q和|Ψ(4)oeⅦ〉q恒处于等幂次N-H最小测不准态或呈现"半相干态效应";当qN为奇数时,在不同条件下,态|Ψ_oe⁽⁴⁾Ⅵ〉q和|Ψ(4)oeⅦ〉q可以呈现三种不同状态:第一正交分量呈现等N次幂H压缩;第二正交分量呈现等N次幂H压缩; 可呈现"半相干态效应".     

Regarding the axial-vector mesons

The implications of the f₁(1285)-f₁(1420) mixing for the K₁(³P₁)- K₁(¹P₁) mixing angle are investigated. Based on the f₁(1285)-f₁(1420) mixing angle ∼ 50^° suggested from the analysis for a substantial body of data concerning the f₁(1420) and f₁(1285), the masses of the K₁(³P₁) and K₁(¹P₁) are determined to be ∼ 1307.35±0.63 MeV and 1370.03±9.69 MeV, respectively, which therefore suggests that the K₁(³P₁)- K₁(¹P₁) mixing angle is about ±(59.55±2.81)^°. Also, it is found that the mass of the h^′₁(¹P₁) (mostly of sˉ) state is about 1495.18±8.82 MeV. Comparison of the predicted results and the available experimental information of the h₁(1380) shows that without further confirmation on the h₁(1380), the assignment of the h₁(1380) as the sˉ member of the ¹P₁ meson nonet may be premature.     

第Ⅴ类两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方H压缩特性研究

本文构造了由多模真空态|{O_j}〉q和多模虚相干态的相反态|{-iZ_j}〉q这两者的线性叠加所组成的第Ⅴ类两态叠加多模叠加态光场ψ₅⁽²⁾〉q,利用多模压缩态理论详细研究了态 ψ₅⁽²⁾〉q的广义非线性等阶N次方H压缩特性.结果发现:1)态ψ₅⁽²⁾〉q是一种典型的多模非经典光场;无论腔模总数q与压缩阶数N这两者之积q·N取奇还是取偶,只要各模的初始相位之和 、态间的初始相位之差(θ_nq^(I)－θ_oq^(o))等满足一定的量子化条件,态ψ₅⁽²⁾〉q总可分别呈现出周期性变化的、任意的奇数模-奇数阶、奇数模-偶数阶、偶数模-偶数阶和偶数模-奇数阶这四种不同形式的等阶N次方H压缩效应.2)上述四种不同形式的等阶N次方H压缩效应,其态间压缩条件完全相同,但模间压缩条件完全不同,结果使其压缩幅度、压缩结果和压缩特性等各不相同.3)无论q·N取奇还是取偶,态ψ₅⁽²⁾〉q的第一和第二这两个正交分量的等阶N次方H压缩效应总是呈现周期性的互补关系.     

锗的正电子表面态的测量研究

通过测量低能正电子入射到锗(Ge)靶的电子偶素产额随靶温度的变化,测定了在真空度为1.33×10^－4Pa时锗的正电子表面态的束缚能E_b=2.2eV;Ps形成的激活能E_a=0.2±0.01eV.讨论了高真空与超高真空条件下E_b,E_a的变化.     

Relation between oxidation microstructure and the maximum energy product loss of a Sm2Co17 magnet oxidized at 500 ℃

The oxidation microstructure and maximum energy product (BH)_max loss of a Sm(Co_0.76, Fe_0.1, Cu_0.1, Zr_0.04)₇ magnet oxidized at 500 ℃ were systematically investigated. Three different oxidation regions were formed in the oxidized magnet: a continuous external oxide scale, an internal reaction layer, and a diffusion zone. Both room-temperature and high-temperature (BH)_max losses exhibited the same parabolic increase with oxidation time. An oxygen diffusion model was proposed to simulate the dependence of (BH)_max loss on oxidation time. It is found that the external oxide scale has little effect on the (BH)_max loss, and both the internal reaction layer and diffusion zone result in the (BH)_max loss. Moreover, the diffusion zone leads to more (BH)_max loss than the internal reaction layer. The values of the oxidation rate constant k for internal reaction layer and oxygen diffusion coefficient D for diffusion zone were obtained, which are about 1.91 × 10^-10 cm²/s and 6.54 × 10^-11 cm²/s, respectively.     

第Ⅵ类两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩特性研究

本文构造了由多模相干态|{Z_j}〉q与多模虚相干态|{iZ_j}〉q这两者的线性叠加所组成的第Ⅵ类两态叠加多模叠加态光场|Ψ₆⁽²⁾〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ₆⁽²⁾〉q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性.结果发现:1)在压缩阶数N＝2p且p＝2l(l＝1,2,3,…,…)的条件下,无论各模的初始相位φ_j(j＝1,2,3,…,q)、态间的初始相位差(θ_pq^(R)-θ_pq^(I))以及各单相干态光场的平均光子数之和 R_j²等如何变化,态|ψ₆⁽²⁾〉q总是恒处于偶数阶等阶N-Y最小测不准态.2)在压缩阶数N＝2p且p＝2l+1(l＝0,1,2,3,…,…)的条件下,当各模的初始相位φj、态间的初始相位差(θ_pq^(R)-θ_pq^(I))以及各单模相干态光场的平均光子数之和 R_j²等分别满足一定的量子化条件(或者在特定的区间内连续取值)时,态|ψ₆⁽²⁾〉q的第一及第二这两个正交分量总可分别呈现出周期性变化的偶数阶的等阶N次方Y压缩效应.     

沉淀剂对ZnO压敏陶瓷缺陷结构和电气性能的影响

研究了不同沉淀剂(NH₄HCO₃和NaOH)对共沉淀法制备的ZnO压敏陶瓷性能的影响. 结果表明: 不同的沉淀剂对ZnO压敏陶瓷的微观结构及电气性能有明显的影响. 其中陶瓷微观结构的变化主要由沉淀剂本身的性质引起; 而电气性能的改变除了与微观结构相关外, 主要受不同沉淀剂对陶瓷晶界势垒参数的影响; 此外, 沉淀剂NaOH引入的Na⁺作为施主杂质离子掺杂ZnO压敏陶瓷, 增加晶粒中的自由电子浓度, 因此本征缺陷(锌填隙和氧空位)浓度受到抑制, 而锌填隙浓度相对于氧空位而言对施主离子掺杂更为敏感. 由此, 采用共沉淀法制备ZnO压敏陶瓷粉体时, 沉淀剂种类的选择很重要, 即使微量的杂质也会引起压敏陶瓷性能的较大改变, 应尽可能避免杂质离子的引入. 关键词： ZnO压敏陶瓷 缺陷结构 沉淀剂 介电性能     

ZnO压敏陶瓷介电损耗的温度谱研究

利用Novocontrol宽频介电谱仪在-100—20 ℃温度范围内测量了ZnO-Bi₂O₃系压敏陶瓷的介电频谱,其频率范围为10^-2—10⁶ Hz. 研究表明： ZnO压敏陶瓷特征损耗峰的活化能分别为0.26和0.36 eV,结合实验条件、理论计算结果及其他现象的分析排除了特征损耗峰源于阴极电子注入、夹层极化和偶极子转向极化的可能.热刺激电流（TSC）谱共出现三个峰,其中高温峰对应于TSC实验加压过程引入的热离子极化,而中温峰和低温峰对应于介电损耗峰. 在分析的基础上,提出了ZnO压敏陶瓷的特征损耗峰起源于耗尽层内本征缺陷的电子弛豫过程. 关键词： ZnO压敏陶瓷 本征缺陷 介电谱 热刺激电流     

ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷的晶界电子结构

测量了ZnO-Bi₂O₃系压敏陶瓷在不同温度下的介电频谱,基于压敏陶瓷介电特征损耗峰起源于耗尽层内本征缺陷电子松弛过程的理论,计算了ZnO的本征缺陷结构,并进一步求出了晶界的微观电参数和宏观单晶界击穿电压.单晶界击穿电压的理论值与实验测量值符合得很好,这表明本文建立的基于介电谱计算本征缺陷的方法是有效的. 关键词： ZnO压敏陶瓷 晶界电子结构 介电谱     

ZnO压敏陶瓷的介电谱

在-160℃-200℃温度范围内、0.1 Hz-0.1 MHz频率范围内测量了 ZnO压敏陶瓷的介电频谱, 发现可以采用电导率谱低频端的类直流特性来表征晶界Schottky势垒的电子输运过程, 获得的Schottky势垒高度为0.77 eV. 基于背靠背双Schottky势垒模型, 提出当存在直流偏压时, 势垒高度将随直流偏压线性增大. 基于此势垒模型计算了ZnO压敏陶瓷单晶界的直流偏压大小, 进而计算出晶粒平均尺寸为6.8 μm, 该理论值与通过扫描电子显微镜断面照片获得的测量值的偏差在5%以内. 可见采用介电谱不但可以获得势垒高度实现电气性能的表征, 还能获得晶粒尺寸实现显微结构的表征.     

ZnO压敏陶瓷中缺陷的介电谱研究

从理论上证明了介电松弛过程在介电谱上等效于电子松弛过程,认为室温下10⁵Hz处特征损耗峰起源于耗尽层处本征缺陷所形成的电子陷阱.在-130—20℃范围内测量了三种配方ZnO陶瓷的介电频谱,发现ZnO压敏陶瓷室温下10⁵Hz处的特征损耗峰在低温下分裂为两个特征峰,认为它们起源于耗尽层中的本征缺陷(锌填隙或/和氧空位)的电子松弛过程.发现ZnO-Bi₂O₃二元系陶瓷特征峰仅仅由锌填隙引起,而ZnO-Bi_{2关键词： ZnO压敏陶瓷 本征缺陷 介电谱 热处理}     

Electronic relaxation of deep bulk trap and interface state in ZnO ceramics

This paper investigates the electronic relaxation of deep bulk trap and interface state in ZnO ceramics based on dielectric spectra measured in a wide range of temperature,frequency and bias,in addition to the steady state response.It discusses the nature of net current flowing over the barrier affected by interface state,and then obtains temperature-dependent barrier height by approximate calculation from steady I-V (current-voltage) characteristics.Additional conductance and capacitance arising from deep bulk trap relaxation are calculated based on the displacement of the cross point between deep bulk trap and Fermi level under small AC signal.From the resonances due to deep bulk trap relaxation on dielectric spectra,the activation energies are obtained as 0.22 eV and 0.35 eV,which are consistent with the electronic levels of the main defect interstitial Zn and vacancy oxygen in the depletion layer.Under moderate bias,another resonance due to interface relaxation is shown on the dielectric spectra.The DC-like conductance is also observed in high temperature region on dielectric spectra,and the activation energy is much smaller than the barrier height in steady state condition,which is attributed to the displacement current coming from the shallow bulk trap relaxation or other factors.     

ZnO薄膜微结构变化对光电特性的影响

使用脉冲激光淀积(PLD)技术在n型Si衬底上沉积氧化锌(ZnO)薄膜,在O2气氛下对样品进行了500℃(Sample1,S1),600℃(Sample2,S2),700℃(Sample3,S3)和800℃(Sample4,S4)退火,随后进行了X射线衍射(XRD)谱,椭偏光折射率,热激电流(TSC)和电容-电压(C-V)的测量。研究发现:S1中晶界的电子陷阱由高浓度的深能级杂质(Zni)提供的电子填充,该能级位于ET=EC-0.24±0.08eV。S3中出现与中性施主(D0)有关的深能级中心,其ET=EC-0.13±0.03eV,推测D0的出现与高温氧气条件退火下晶界处形成的复合体缺陷有关。XRD和椭偏光折射率测量结果表明:氧气对ZnO薄膜微结构的修饰是改变ZnO/Si结构光电特性的主要因素。