Structural stability and electrical properties of AlB2-type MnB2 under high pressure

The structural stability and electrical properties of AlB2-type MnB2 were studied based on high pressure angledispersive x-ray diffraction, in situ electrical resistivity measured in a diamond anvil cell(DAC) and first-principles calculations under high pressure. The x-ray diffraction results show that the structure of AlB2-type MnB2 remains stable up to 42.6 GPa. From the equation of state of MnB2, we obtained a bulk modulus value of 169.9±3.7 GPa with a fixed pressure derivative of 4, which indicates that AlB2-type MnB2 is a hard and incompressible material. The electrical resistance undergoes a transition at about 19.3 GPa, which can be explained by a transition of manganese 3d electrons from localization to delocalization under high pressure.     

PbMoO4原位高压拉曼光谱和电导率的研究

 钼酸铅（PbMoO₄）具有高的声光品质因数、低的声损耗、良好的声阻抗匹配等性质，被广泛应用于声光偏转器、调制器、可调滤光器、声表面波器件等各类声光器件，其优异的低温闪烁性能亦引起人们的注意，具有在核设备方面的应用潜力。为探讨其晶体结构和物理性质，在金刚石对顶砧上原位测量了PbMoO₄的拉曼光谱，并测量了其在几个不同压力点下电导率随温度的变化。实验发现，压力在12.5 GPa时，拉曼峰完全消失，说明压力在10.8～12.5 GPa之间PbMoO₄样品出现了非晶态转变。当从26.5 GPa卸压到9.4 GPa时，PbMoO₄的拉曼谱在低波数出现无序化，而在2.4 GPa压力下858 cm^-1峰又重新出现，说明样品结构由无序向晶化回复。压力在10.8 GPa以上时，电导率随着温度的增加而显著增加，且随着压力的增加也明显增加。     

等离子体增强MOCVD法生长ZnO薄膜

利用等离子体增强MOCVD法生长出 ZnO薄膜，用X射线衍射谱观察到位于 2θ34．56°处（0002）的衍射峰，表明ZnO沿c方向呈柱状生长．通过荧光光谱，观察到来自于激子的高强度的近带边紫外光发射（375um）．紫外发射光强度与深能级复合发射光强度比高达 193，显示出材料的高质量，并通过原子力显微镜加以验证．为了实现高阻ZnO薄膜，利用高温富氧分段退火和用N2 气进行掺氮两种方法生长高阻ZnO薄膜．结果表明，电阻率由0．65 Ω·cm分别升高到1100 Ω·cm（分段退火）和5×104Ω·cm（掺氮）．进一步比较发现，掺氮的样品不仅电阻率高，而且光荧光特性好，显示出更高的薄膜质量．     

聚丙烯酸的单分子应力-应变行为

利用原子力显微镜的一种新方法 单分子力谱技术 研究了聚丙烯酸单链的弹性性质，得到了聚丙烯酸链的拉力与拉伸曲线．其拉力与拉伸曲线可以通过修改的Ｌａｎｇｅｖｉｎ方程进行较好地拟合．结果表明聚丙烯酸链的弹性性质与长度线性成比例，聚丙烯酸链具有相同的Ｋｕｈｎ长度（０６４±００５ｎｍ）和链段弹性系数（１３０００±２０００ｐＮ／ｎｍ），充分表明我们位伸的是聚丙烯酸的单链，所测得的拉力 拉伸行为是聚丙烯酸单链的弹性行为     

金刚石对顶砧中四点探针法精确测量样品电阻率的电极因素

 为了解金刚石对顶砧上电阻率高压原位测量中的电极效应,使用有限元分析方法,对样品中的稳恒电流场进行了模拟计算,发现电极的几何尺寸以及电极与样品电阻率的差别都会对测量误差产生影响。结果发现：电极的尺寸越大,误差越大;电极与样品电阻率数值差越大,误差越大。由此给出了减小电极效应以及减小测量误差的方法。     

ZnS:Eu纳米晶的高压相变研究

采用同步辐射能量色散X射线衍射技术和金刚石对顶砧高压装置,对ZnS:Eu纳米晶进行了原位高压X光衍射实验.最高压力为30.8Pa.当压力为11.5GPa时,ZnS:Eu发生了一次从纤锌矿到闪锌矿的结构相变.在压力为16.0GPa时,又发生了明显的结构相变,相变后的结构为岩盐矿,其相变压力较体材料高.得到了Birch-Murnaghan状态方程、ZnS:Eu纳米晶的体模量和压力导数.ZnS:Eu纳米晶的体模量高于体材料的值,表明纳米材料较体材料的硬度高.     

纳米引晶法选择性生长金刚石薄膜

通过传统的光刻工艺和纳米引晶技术,在抛光的单晶Si衬底上形成带有 超细金刚石纳米粉的引晶图案,并利用该图案与抛光Si处金刚石成核密度的巨大差异,实现 金刚石薄膜的高选择比生长。该方法具有工艺简单、沉积效率高、选择比高、对底无任何损 伤等优点。同时,这种方法很容易在不同衬底上实现金刚石薄膜的大面积选择性生长。     

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。     

原位高压微米氧化锌电学性质的研究

利用集成有金属薄膜电极的金刚石对顶砧,对微米氧化锌样品进行了原位高压电导率测量.结果表明,在919 GPa时样品电导率达到最小值,在919—1122 GPa时样品电导率急剧增大,说明此时样品从纤锌矿结构向岩盐矿结构转变直至完全相变,1122　GPa为相变点.通过测量不同条件下高温退火处理的样品电导率,明显看到氧空位对电导率的影响. 关键词： 高压 微米氧化锌 电导率 金刚石对顶砧     

In-Situ Conductivity Measurement of BaF2 under High Pressure and High Temperature

We perform the in-situ conductivity measurement on BaF2 at high pressure using a microcircuit fabricated on a diamond anvil cell. The results show that BaF2 initially exhibits the electrical property of an insulator at pressure below 25 GPa, it transforms to a wide energy gap semiconductor at pressure from 25 to 30 GPa, and the conductivity increases gradually with increasing pressure from 30 GPa. However, the metallization predicted by theoretical calculation at 30-33 GPa cannot be observed. In addition, we measure the temperature dependence of the conductivity at several pressures and obtain the relationship between the energy gap and pressure. Based on the experimental data, it is predicted that BaF2 would transform to a metal at about 87 GPa and ambient temperature. The conductivity of BaF2 reaches the order of 10^-3Ω^-1 cm^-1 at 37 GPa and 2400 K, the superionic conduction is not observed during the experiments, indicating the application of pressure elevates greatly the transition temperature of the superionic conduction.