铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶的生长基元与生长机理Ⅰ.PMNT单晶的表面形貌、负晶结构及生长基元的组装与拆分

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶体PMNT的生长基元为多种[BO_6]配位八面体,晶体生长过程可视为多种八面体基元与Pb~(2 )的组装过程.这些生长基元向{111}面叠合时易采取法向生长机制,向{001}面叠合时易采取层状生长机制,由此决定了晶体生长速度的各向异性与晶体的形貌.Bridgman法生长的PMNT晶体在生长过程中由内向生长机制形成规则的负晶结构;在晶体生长过程中,在其自然表面上可形成正形与负形两种形貌;在高温退火过程中,由于PbO的分解,晶体表面上可形成类似“蚀象”的构型,这些可从[BO_6]八面体生长基元的组装或拆分方面获得解释.     

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶的生长基元与生长机理1: PMNT单晶的表面形貌 、负晶结构及生长基元的组装与拆分

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶体PMNT的生长基元为多种[BO~6]配位八面体,晶体生长过程可视为多种八面体基元与Pb^2^+的组装过程。这些生长基元向{111}面叠合时易采取法向生长机制,向{001}面叠合时易采取层状生长机制,由此决定了晶体生长速度的各向异性与晶体的形貌。Bridgman法生长的PMNT晶体在生长过程中由内向生长机制形成规则的负晶结构;在晶体生长过程中,在其自然表面上可形成正形与负形两种形貌;在高温退火过程中,由于PbO的分解,晶体表面上可形成类似"蚀象"的构型,这些可从[BO~6]八面体生长基元的组装或拆分方面获得解释。     

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶的生长基元与生长机理1: PMNT单晶的表面形貌 、负晶结构及生长基元的组装与拆分

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶体PMNT的生长基元为多种[BO~6]配位八面体,晶体生长过程可视为多种八面体基元与Pb^2^+的组装过程。这些生长基元向{111}面叠合时易采取法向生长机制,向{001}面叠合时易采取层状生长机制,由此决定了晶体生长速度的各向异性与晶体的形貌。Bridgman法生长的PMNT晶体在生长过程中由内向生长机制形成规则的负晶结构;在晶体生长过程中,在其自然表面上可形成正形与负形两种形貌;在高温退火过程中,由于PbO的分解,晶体表面上可形成类似"蚀象"的构型,这些可从[BO~6]八面体生长基元的组装或拆分方面获得解释。     

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶的生长基元与生长机理: II.成 分、结构起伏与 同型生长基元的分异和组装

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶体PMNT,PZNT的生长基元为多种[BO~6]配位八面体。这些同型生长基元受本身稳定性的制约而在熔体中存在的几率不同。相对于[MgO~6]^1^0^-,[ZnO~6]^1^0^-八面体基元来说,[NbO~6]^7^-,[TiO~6]^8^-是更为有利的八面体基元。在基元组装过程中,各种[BO~6]八面体基元在稳定性、尺寸大小与电价上的分异致使生长界面对基元有一定的选择性,从而造成了晶体生长时成分与结构的短程起伏,并为有序畴及其它化学缺陷团簇的形成提供了条件。当加入掺质PbTiO~3时,由于[TiO~6]^8^-与[NbO~6]^7^-两种基元在组装时的类聚性及[TiO~6]^8^-对晶体稳定性的贡献,晶体的微区成分与结构得以调制,焦发石相得以抑制,这构成了用Bridgman法能直接从熔体中生长出纯钙钛矿相PMNT单晶的基础。而[MgO~6]^1^0^-与[ZnO~6]^1^0^-八面体基元的差致使PMNT,PZNT两单晶的生长难度有别,这在选择合适的生长方法时需加以考虑。     

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶的生长基元与生长机理: II.成 分、结构起伏与 同型生长基元的分异和组装

铅基复合钙钛矿型弛豫铁电单晶体PMNT,PZNT的生长基元为多种[BO~6]配位八面体。这些同型生长基元受本身稳定性的制约而在熔体中存在的几率不同。相对于[MgO~6]^1^0^-,[ZnO~6]^1^0^-八面体基元来说,[NbO~6]^7^-,[TiO~6]^8^-是更为有利的八面体基元。在基元组装过程中,各种[BO~6]八面体基元在稳定性、尺寸大小与电价上的分异致使生长界面对基元有一定的选择性,从而造成了晶体生长时成分与结构的短程起伏,并为有序畴及其它化学缺陷团簇的形成提供了条件。当加入掺质PbTiO~3时,由于[TiO~6]^8^-与[NbO~6]^7^-两种基元在组装时的类聚性及[TiO~6]^8^-对晶体稳定性的贡献,晶体的微区成分与结构得以调制,焦发石相得以抑制,这构成了用Bridgman法能直接从熔体中生长出纯钙钛矿相PMNT单晶的基础。而[MgO~6]^1^0^-与[ZnO~6]^1^0^-八面体基元的差致使PMNT,PZNT两单晶的生长难度有别,这在选择合适的生长方法时需加以考虑。     

基元通量模式预测酵母生长现象

本文通过EFM预测了基因突变后的酵母细胞生长现象, 模拟预测结果和实验结果吻合很好; 与FBA方法得到的模拟结果相比较, EFM方法能更好地把基因突变和其表型(生长)联系起来.     

ZSM-5单晶生长的研究

本文研究了DEA(二乙醇胺)-Na2O-SiO2-Al2O3-H2O体系中由晶种水热生长的ZSM-5单晶形貌和线性生长速度. 晶体外部晶面为轴面(100)、(010)及坡面(101)、(011). 在互相贯穿连生的各单晶之间, 其对称轴互成倾角. 在160-220℃范围内, 晶体线性生长速度保持恒定. 观察到单晶生长的诱导期. 由线性生长速度与温度的关系计算了生长活化能. 研究了反应物组成对晶面法线生长速度的影响、母液成分变化, 并分析了晶体的化学成分. 按晶体生长的基本原理及ZSM-5结构, 构想了实际上可能存在的ZSM-5单晶的面结构, 并估算了不同晶面上生长位的密度及其分布. 从面结构及沸石生长基元角度讨论了单晶生长机理的DEA的作用, 支持了生长基元为高聚态硅(铝)阴离子团的假设.     

在热液条件下晶体的生长基元与晶体形成机理

本文通过电泳实验研究了热液条件下,水晶(SiO_2)、钛酸钡(BaTiO_3)晶体生长基元与晶体形成机理。提出晶体生长基元具有负离子配位多面体结构,与晶体中负离子配位结构相当。根据负离子多面体往晶体各族晶面上叠合的难易程度,解释了晶体结晶形貌与物理、化学条件之间的关系。随着生长条件的变化生长基元的维度也有所不同,不同维度的生长基元往各族晶面上的叠合速率发生相应改变,从而解释了晶体形貌的多变性。     

单晶硒纳米线的室温快速生长

本文报道了一个新颖的酸化方法在室温下于聚丙烯酸及其钠盐形成的缓冲体系中制得直径为50nm、长为5μm的单晶硒纳米线。使用此法可将硒纳米线的成核及生长时间缩短为3h。一系列表征结果证明利用这一简单有效的方法在短时间内可成功地生长出均一尺寸的硒纳米线。     

ZSM-5沸石大单晶的生长

ZSM-5是近十年来发展的具有广泛应用前景的高硅沸石分子筛。其骨架主要由五元环连结而成,具有十元环孔道(直径约6(?))。空间群为P_nma。大于40μm的均匀完美沸石单晶体,为晶体结构的测定以及与催化性质有密切关系的阳离子交换、扩散、吸附等重要性质的研究所必须。在通常的条件下获得大而完美的沸石单晶体是困难的。单晶的合成,有利于研究沸石晶体的形成与生长机理,是沸石结晶动力学研究的重要课题之一。     

厘米级单晶石墨烯的可控生长方法

正石墨烯是一种由sp2杂化的碳原子构成的六元碳环为基本单位的蜂窝状二维原子晶体。自发现以来受到了物理、化学和材料科学界的广泛关注,相关性能的研究取得了飞速进展~1。值得关注的是,它超高的电子传输速率有望让这种材料成为下一代芯片的理想材料,能够制造高频率电子器件。要实现石墨烯材料高性能的利用价值,需要找到合适的大规模制备方法。目前,化学气相沉积(CVD)法相比于其他合成方法具有易规模化、相     

罗丹明B内酯单晶的生长及晶体结构

从含有罗丹明B的溶胶-凝胶中首次水热合成了罗丹明B内酯的单晶,并测定了其晶体结构。每个不对称单位含有两个独立分子。     

氯化镧单晶的坩埚下降法生长

报道了LaCl3单晶的非真空密闭条件下的坩埚下降法生长方法。依据差热/热重分析所揭示的LaCl3.7H2O脱水过程,采用干燥氯化氢保护下的焙烧脱水处理制备出无水LaCl3原料。将无水LaCl3密封于铂坩埚中,且添加少量活性碳粉,可避免熔体的氧化与挥发,从而实现在非真空条件下的LaCl3单晶生长。在单晶生长过程中,炉体控制温度为940~970℃,固液界面温度梯度为30~40℃.cm-1,坩埚下降速率控制于0.5~1.0 mm.h-1,在非真空密闭条件下成功生长出直径为25 mm的透明LaCl3单晶。综合运用差热/热重分析、X射线衍射、透射光谱、X射线激发发射光谱对所获单晶样品进行了测试表征,表明非真空密闭坩埚下降法适合于生长均匀透明LaCl3单晶。     

ZnGeP2的多晶合成与单晶生长研究

采用富P配料工艺,通过改进的单温区合成法(MSTZM)合成出高纯、单相的ZnGeP2多晶原料。用改进垂直布里奇曼法(MVBM)生长出尺寸为Φ20mm×30mm的ZnGeP2单晶体。经X射线衍射分析、红外光谱分析、ZC36高阻仪测试表明:晶体完整性好,具有黄铜矿结构,晶格常数a=b=0.5463nm,c=1.0709nm。晶体的透光范围为0.65～12.5μm。厚度为2mm的晶片在2～12μm范围内的平均红外透过率达55%以上,电阻率为6×107Ω·cm,计算2.05μm和10.6μm处的吸收系数分别为0.017cm-1和0.21cm-1。     

聚合物单晶生长的三维相场模拟研究

利用元胞自动机方法与相场模型的结合建立新型三维模拟相场模型.同时,为模拟真实的、三维的高分子结晶的过程,采用元胞自动机方法离散方程,且元胞几何形状的选取符合真实聚合物晶格扩散方式的物理规律,以及新建立的相场模型套用间规聚丙烯的实验参数.利用该模型模拟了多种三维立方体或者薄层的晶体形貌及其相互之间的演化过程,包括正方形、长方形、菱形、六边形、多层单晶等.通过模拟结果与真实形貌作对比来证明所建立的相场模型真实可靠性.     

LB膜诱导CaF2单晶的生长研究

LB膜作为模板可调控晶体的取向生长。实验中利用SEM，XRD等手段研究转移到硅基底上的LB膜诱导氟化钙单晶的生长情况。发现：在二十二烷基羧酸LB诱导下，氟化钙晶体沿（220）晶面取向生长，这一结果可利用膜与晶体之间的晶格匹配关系得到合理解释。     

溶液法生长大面积超薄钙钛矿单晶薄膜

卤化物钙钛矿由于其独特的光电性质,在薄膜光电子器件领域具有极大潜力1。虽然许多工作都集中在多晶钙钛矿材料上,但单晶钙钛矿比多晶具有更低的缺陷态密度、更好的载流子输运能力和更高的稳定性2,3,可以有有效减少甚至消除载流子输运过程中的散射损失以及在晶界处的非辐射性复合4。采用单晶钙钛矿薄膜作为器件活性层被认为是进一步提高钙钛矿光电子器件性能的理想方案。目前,研究报道的钙钛矿单晶薄膜生长方法主要通过化学气相沉积和溶液空间限制法5,6,然而,所制备的薄膜厚度往往较厚,相应的器件性能也没有多晶薄膜的器件高7,因此,生长高质量的超薄大面积钙钛矿单晶薄膜至关重要。     

晶体生长基元与晶体结晶习性

本文从结晶化学角度出发，结合晶体生长实际研究了ＡＯ２、Ａ２Ｏ３和ＡＢＯ３型晶体中ＡＯ６八面体的结晶方位和晶体方位和晶体结晶形貌之间的关系，通过ＢＢＯ、ＬＢＯ高温溶液结构的测定和对水热条件下ＳｉＯ２和ＢＴＯ溶液结构的分析，运用负离子配位多面体生长基元的理论模型解释了晶体的生长形态。