MnFe(PGe) compounds: Preparation,structural evolution,and magnetocaloric effects

The interdependences of preparation conditions,magnetic and crystal structures,and magnetocaloric effects(MCE)of the Mn Fe PGe-based compounds are reviewed.Based upon those findings,a new method for the evaluation of the MCE in these compounds,based on differential scanning calorimetry(DSC),is proposed.The Mn Fe PGe-based compounds are a group of magnetic refrigerants with giant magnetocaloric effect(GMCE),and as such,have drawn tremendous attention,especially due to their many advantages for practical applications.Structural evolution and phase transformation in the compounds as functions of temperature,pressure,and magnetic field are reported.Influences of preparation conditions upon the homogeneity of the compounds’chemical composition and microstructure,both of which play a key role in the MCE and thermal hysteresis of the compounds,are introduced.Lastly,the origin of the"virgin effect"in the Mn Fe PGebased compounds is discussed.     

Ni位Li置换NiO材料的电子性质及电性质的研究

采用密度泛函理论计算方法研究了Ni位Li置换NiO材料的电子能带结构和状态密度,分析探讨了置换材料的电输运参数和电性质.结果表明,Li置换Ni位后NiO材料的带隙略有增大;费米能级附近的状态密度大大提高;费米能级附近的载流子浓度大大增加,但迁移率有所降低,定域性增强,有效质量也有所增大;电性质理论分析结果表明,Ni位Li置换能够增强NiO材料的导电性,提高NiO材料的综合电性质.     

高比表面积纳米结构Ce0.7Zr0.3O2固溶体的模板组装

介绍了模板剂结构诱导下均相沉淀法组装纳米结构Ce0.7Zr0.3O2工艺方法, CTAB为0.02 mol, Ce(NO3)3 6H2O和Zr(NO3)4 5H2O总量为0.01 mol(Ce∶Zr为7∶3), (NH2)2CO为0.44 mol反应108 h可获得肩峰较宽、较纯的铈锆固溶体晶体相, 颗粒粒径在10～20 nm、孔径在2～4 nm、比表面积达178.57 m2*g-1. 高温焙烧及N2吸附分析表明, 样品具有良好热稳定性及吸附催化活性.     

Mo-Y2O3阴极的热电子发射性能

利用装管发射、电子显微分析等手段系统地研究了含３％～５％（ｗｔ）Ｙ２Ｏ３的ＭｏＹ２Ｏ３热阴极丝的电子发射性能和材料显微结构。结果表明，ＭｏＹ２Ｏ３丝具有良好的热电子发射能力，与ＷＴｈＯ２阴极相比发射效率高、工作温度低。经过与ＭｏＬａ２Ｏ３丝同样的碳化处理后，用Φ０２６ｍｍ的ＭｏＹ２Ｏ３丝作阴极的实验电子管与ＭｏＬａ２Ｏ３阴极电子管相比发射性能更稳定。ＭｏＹ２Ｏ３阴极丝材的显微结构为具有亚结构的纤维状组织，碳化层为粒状晶粒结构，该结构有利于Ｙ２Ｏ３迁移和输送到阴极表面。     

典型二元单晶REB6的电子结构和发射性能

二元单晶稀土六硼化物(REB₆)具有丰富的物理性质,其中单晶LaB₆具有优异的电子发射特性,影响二元REB₆发射性能的物理机理及其他二元REB₆是否具有良好的发射特性,需要进一步研究.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算对典型二元单晶REB₆(RE=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd)的电子结构、功函数进行了理论分析,并对区熔法制备的高质量单晶REB₆的热发射性能进行测试.电子结构计算结果表明,二元REB₆费米能级附近具有很高的态密度,宽域分布的稀土元素的d电子决定了REB₆优异发射性能的电子态,局域分布的f轨道对发射性能不利.功函数理论计算表明具有d态价电子的二元REB₆(RE=La,Ce,Gd)具有较低功函数.热发射测试结果表明,以上单晶REB₆ (100)晶面功函数热发射测试值与理论计算值基本相符.最终理论计算结合实验结果表明, LaB₆...     

Al掺杂对Ca_2Co_2O_5结构、电子性质与磁性质的影响研究

采用密度泛函理论模拟分析的方法在赝势法平面波电子波函数的基础上研究了掺杂Ca_2Co_2O_5基体系复合氧化物的微细电子状态,并分析了其晶体结构、能带结构、亚层间及亚层内相互作用及跃迁过程的变化.结果表明,CaCoO层Al掺杂之后晶格a轴和b轴略有收缩,而c轴保持不变,且引起相对能量升高,稳定性较纯Ca_2Co_2O_5有所降低.两种Ca_2Co_2O_5基复合氧化物材料均为金属型能带.掺杂引起d电子对Ca_2Co_2O_5材料电性能的影响弱化,而p电子的影响得到强化.经过Al掺杂之后CoO层在电性能中发挥的作用增大,CaCoO层发挥的作用减小,CoO层中的Co和O对电性能的影响大幅度增强.     

单晶LaB_6阴极材料典型晶面的电子结构和发射性能研究

单晶LaB_6是一种理想的热发射和场发射阴极材料,其不同晶面表现出不同的发射性能.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算分析了LaB_6单晶的(100),(110),(111),(210),(211)和(310)典型晶面的差分电子密度、能带结构和态密度,并对光学区熔法制备的高质量单晶LaB_6的上述典型晶面的热发射性能进行了测试.理论计算结果表明LaB_6各晶面结构的不同和电子结构的差异导致LaB_6发射性能具有各向异性,晶面内La原子的密度越大、费米能级进入导带越深、费米能级附近态密度越大及其在导带区域的分布宽度越宽、导带在费米能级附近分布越多,晶面的逸出功越低,发射性能越好.热发射测试结果表明,当阴极测试温度为1773 K,测试电压为1 k V时,(100),(110),(111),(210),(211)和(310)晶面的最大发射电流密度分别为42.4,36.4,18.4,32.5,30.5和32.2 A/cm~2,其中(100)晶面具有最佳的发射性能.     

Sr掺杂对CaMnO_3基氧化物电子性质及热电输运性能的影响

采用密度泛函理论计算分析的方法研究了Ca位Sr掺杂的CaMnO_3基氧化物的电子性质和电性能;采用柠檬酸溶胶-凝胶法结合陶瓷烧结制备工艺制备了Ca位Sr掺杂的CaMnO_3基氧化物块体试样,分析研究了所得试样的热电传输性能.结果表明,Sr掺杂CaMnO_3氧化物仍然呈间接带隙型能带结构,带隙宽度由0.756 eV减小到0.711 eV.Sr掺杂CaMnO_3氧化物费米能级附近的载流子有效质量均得到调控,载流子浓度也有所增大.Sr比Ca具有更强的释放电子能力,其掺杂在CaMnO_3氧化物中表现为n型.Sr掺杂的CaMnO_3基氧化物材料电阻率大幅度降低,Seebeck系数绝对值较本征CaMnO_3基氧化物材料有一定程度的增大,Sr掺杂量为0.06和0.12的Ca_(1-x)Sr_xMnO_3(x=0.06,0.12)试样,其373 K的电阻率分别降低至本征CaMnO_3基氧化物材料的25%和21%,其373 K的Seebeck系数绝对值分别是本征CaMnO_3基氧化物材料的112.9%和111.1%,Sr掺杂有效提高了CaMnO_3基氧化物材料的热电性能.     

Tb掺杂CaMnO3氧化物材料热电输运性能的研究

采用溶胶-凝胶法结合陶瓷烧结工艺制备了Tb掺杂CaMnO3基氧化物热电材料,系统研究了Tb掺杂材料物相组成、微观组织和和电输运性能.结果表明,Tb掺杂试样均为单一物相的CaMnO3晶体材料.随着Tb掺杂量的增加,试样晶粒逐渐细化.所得CaMnO3基材料内部晶粒互连,试样结构较为致密.所有Tb掺杂试样电阻率随温度升高而降低,呈明显的半导体传输特性,其中Tb掺杂量为0.14的试样电阻率最低.Tb掺杂试样Seebeck系数绝对值随掺杂量的增加而降低,这是由于Tb掺杂引入的电子型载流子造成的.所有试样功率因子均随温度升高而逐渐增加,并且所有Tb掺杂试样的功率因子均大于未掺杂试样.其中Tb掺杂量为0.08的块体试样功率因子在测试温度最高点973 K时达到最大值2.0×10-4 W·m-1·K-2,远高于未掺杂试样,通过稀土元素Tb掺杂可以优化CaMnO3基过渡金属氧化物材料的电性能.     

Mo-La2O3阴极热电子发射稳定性研究

本文研究了碳化工艺及其对Mo La2 O3阴极热电子发射性能的影响 ,同时探讨Mo La2 O3阴极FU 6 0 5 1电子管在不同温度下的发射性能和发射电流稳定性。研究结果表明 :在低温时 ,随碳化温度升高 ,碳化度增加 ,在 172 3K碳化度最高 ,为 19 7%。当碳化温度超过 172 3K后 ,碳化温度升高 ,碳化度反而下降。在碳化初期 ,Mo La2 O3阴极碳化度随碳化时间的延长而增加 ,刚开始时 ,碳化度增加幅度较大 ,随着碳化时间的增加 ,碳化增加越来越少。当碳化时间超过 6min后 ,碳化时间增加 ,Mo La2 O3阴极的碳化度基本不变。苯压强较低时随着苯压强增加 ,Mo La2 O3阴极碳化度随之提高 ;而当苯压强达到 1 5× 10 - 2 Pa时 ,得到阴极的碳化度最高 ,为 19 7% ,当苯压强超过 1 5× 10 - 2 Pa以后 ,随着苯压强进一步增加 ,碳化度反而降低 ,Mo La2 O3阴极电子管FU 6 0 5 1在 170 0～ 180 0K温度范围内工作时 ,才具有良好稳定的发射电流。碳化度为 18 7%的Mo La2 O3阴极FU 6 0 5 1在 1773K工作温度下 ,具有优异的稳定发射电流 ,其寿命超过30 0 0h。