Ferroelectric behaviour of 30nm BaTiO3 ceramics prepared by high pressure assisted sintering

Dense nanocrystalline BaTiO3 ceramics with a homogeneous grain size of 30 nm was obtained by pressure assisted sintering. The ferroelectric behaviour of the ceramics was characterized by the dielectric peak at around 120 ℃, the P-E hysteresis loop and some ferroelectric domains. These experimental results indicate that the critical grain size for the disappearance of ferroelectricity in nanocrystalline BaTiO3 ceramics fabricated by pressure assisted sintering is below 30 nm. The ferroelectric property decreasing with decreasing grain size can be explained by the lowered tetragonality and the ＇dilution＇ effect of grain boundaries.     

Synthesis and characterization of Ca2Sn1-xCexO4 with blue luminescence originating from Ce^4＋ charge transfer transition

Ce^4＋-doped Ca2SnO4 with a one-dimensional structure, which emits bright blue light, is prepared by using a solid-state reaction method. The x-ray diffraction results show that the Ce^4＋ ions doped in Ca2SnO4 occupy the Sn^4＋ sites. The excitation and emission spectra of Ca2Sn1-xCexO4 appear to have broad bands with peaks at - 268nm and -442nm, respectively. A long excited-state lifetime （-83μs） for the emission from Ca2Sn1-xCexO4 suggests that the luminescence originates from a ligand-to-metal Ce^4＋ charge transfer （CT）. The luminescent properties of Ca2Snl_xCexO4 have been compared with those of Sr2CeO4, which is the only material reported so far to show Ce^4＋ CT luminescence. More interestingly, it is observed that the emission intensity of Ca2Sn1-xCexO4 with a small doping concentration （x - 0.03） is comparable to that of Sr2CeO4 in which the concentration of active centre is 100%.     

力学原理在标枪运动中的运用

在各种体育运动项目中,都包含有大量的物理学知识．比如,在投掷标枪的过程中,运动员需完成助跑、引臂、最后用力掷出以及用力后的缓冲等一系列动作,在这一系列的动作中,包含着哪些物理知识呢?下面,我们就各个动作过程加以说明．助跑：助跑是整个技术中时间最长,动作环节最多的阶段,其目的是使人体和器械获得预先的动量和为最后投掷创造良好的身体用力条件．标枪在助跑中获得的预先速度是有限的,有人研究只相当于器械出手速度的20%,     

超重核294118及其α衰变链的基态性质

用形变约束的相对论平均场理论系统研究了超重核²⁹⁴118及其α衰变链的基态性质, 给出了这些原子核的每核子结合能和α衰变能以及基态形变, 并与实验结果进行了比较, 发现理论计算和实验结果符合得很好, 表明相对论平均场理论对超重核基态性质的描述是合理有效的.     

100 GPa以上冲击压力区蓝宝石的近红外发光

采用三层夹心靶结构,利用铜箔与抛光蓝宝石之间良好的接触条件,使用辐射式高温计观测到c取向蓝宝石在130～172 GPa冲击高压下的红外辐射。实验信号显示,位于近红外波段的蓝宝石冲击辐射随着压力的增加而变强;强度对比显示,蓝宝石的近红外发射强于界面发射。基于冲击作用下滑移带的温度高于冲击平衡温度的概念,将蓝宝石体内滑移带温度作为蓝宝石发射温度代入线性吸收公式,从而将蓝宝石发光强度的增加和界面冷却引起的发光强度下降相结合;将得到的界面一蓝宝石发射强度数值模拟结果与实验结果相比较,发现二者能够重合。由实验信号的上升趋势得到三个压力下0.85μm近红外波长处蓝宝石的冲击吸收系数数值。     

中华黄萤荧光素酶的性质

近年来,萤火虫荧光素酶催化的生物发光反应被广泛的应用到ATP检测、细菌数目检测、环境监测和其他生物学研究之中。通过对中华黄萤荧光素酶的性质研究,发现其分子量为6 400左右,是一种非典型的Michaelis-Menten氏酶,对底物之一的ATP动力学曲线为S型。最适反应温度为20～25℃,对温度极其敏感,当反应温度高于30℃时,该酶的活性快速失活。该荧光素酶的最适pH=6.5。随着pH值的下降该荧光素酶生物发光的最大发射光波长没有明显的红移现象。Mg²⁺和Mn²⁺对该酶活性的激活效果比较接近,最佳的激活浓度均在1mmol/L附近,而Ca²⁺最佳的激活浓度则小于1 mmol/L,且激活的效果只有Mg²⁺作用效果的50%左右。和Hg²⁺、Cd²⁺等离子一样,Cu²⁺会在一定程度上抑制该荧光素酶的活性。该酶的稳定性较差,对盐浓度和光照比较敏感,高浓度的盐类和长时间的日光照射能够使酶失活。谷胱甘肽(GSH)和二硫苏糖醇(DTT)是该酶较好的保护剂,可以提高该酶在一定时间内的稳定性,其中前者的作用效果要好于后者。     

N掺杂锐钛矿TiO2光学性能的第一性原理研究

用平面波赝势方法(PWP)计算了N掺杂锐钛矿型TiO2前后的光学特性,即介电函数虚部ε2(w),光学吸收系数I(w)和反射率R(w).并从能带结构上解释了为什么掺N后锐钛矿型TiO2的光学谱在2.93,3.56和3.97 eV处相对掺杂前会出现3个峰值的原因.从光谱图上分析得出,掺杂后TiO2要发生红移现象,实验现象证实了这一结果.     

第一性原理计算XHfO3(X=Ba,Sr)的结构、弹性和电子特性

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了钙钛矿结构的BaHfO3和SrHfO3的基态性质,包括优化后的晶格常数、弹性常数、体弹性模量、剪切模量、态密度、能带结构和电荷密度.计算结果表明BaHfO3和SrHfO3具有比较大的体弹性模量,它们都是间接带隙的半导体材料,Ba或Sr原子与HfO3基团之间形成的化学键主要是离子键,而Hf原子与O原子之间形成的主要是共价键.     

二价金属元素掺杂对LiCoO2体系电子输运性质的影响

为了解释Ca掺杂与Mg掺杂在影响锂离子二次电池正极材料LiCoO2体系电子输运性质方面的不同效应,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了该体系的电子结构.计算结果表明,虽然在LiCoO2体系中用Ca或Mg替代Co都会在费米能级附近产生部分占据的受主带,但两者对应的电子态都具有明显的局域化特征;此外,与Mg掺杂体系明显不同的是,Ca掺杂体系的受主带与价带之间存在清晰的带隙.这一带隙的存在正是Ca掺杂不能明显提高LiCoO2体系电导率的主要原因.此外,Ca2+与Mg2+离子半径的较大差别也是造成这两个掺杂体系的电导率存在明显差异的一个重要因素.     

两个相邻目标对平面波、高斯波束的光散射

基于等效原理和互易性定理研究了两个靠近目标对平面波、高斯波束的光散射问题,给出了这一复合光散射模型的二阶散射结果。通常一阶散射结果容易求解,但由于耦合效应的复杂性,很难给出二阶散射结果的解析形式。为了解决这一问题,应用互易性定理给出了求解任意相邻介质目标二阶散射场的公式,同时借助等效原理将求解散射场公式中的体积分简化为面积分的形式,从而降低了求解难度。求解了两相邻球形粒子的复合散射场,并将求解结果与应用时域积分方程法求得的结果进行了比较。同时,还讨论了束腰半径、目标位置对散射截面及偏振度的影响。