(Ce0.8Sm0.2O2-δ/Y2O3:ZrO2)N超晶格电解质薄膜的制备及表征

采用脉冲激光沉积技术(PLD), 在MgO单晶基底上, 依次沉积氧化钐掺杂的氧化铈(Ce_0.8Sm_0.2O_2-δ, SDC)和钇稳定氧化锆(8 mol%Y₂O₃:ZrO₂, YSZ)制备了五种(SDC/YSZ)_N (N=3, 5, 10, 20, 30) 超晶格电解质薄膜. 利用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)和交流阻抗对其形貌、相结构和电学性能进行了表征. 结果显示, (SDC/YSZ)_N超晶格电解质薄膜之间形成了明显的界面和较好的超晶格结构; 薄膜表面颗粒生长均匀、致密、平滑, 在薄膜的界面处没有元素相互扩散也未出现裂纹, 外延生长良好; 电导率随着(SDC/YSZ)_N超晶格电解质界面数的增加而增加, 而活化能则随之减少, 是较为理想的低温固体氧化物燃料电池电解质.     

CuGaSe_2∶Ge中间带半导体材料的制备

采用脉冲激光沉积(PLD)法在钠钙玻璃衬底上制备了CuGaSe2∶Ge薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对CuGaSe2∶Ge薄膜的晶体结构和表面形貌进行了表征,采用紫外-可见分光光度计分析了CuGaSe2∶Ge薄膜的光吸收、反射和透射特性。结果表明,在CuGaSe2中掺IV族元素Ge,价带到中间带和中间带到导带的光子吸收能量分别为0.89 eV和0.71 eV,禁带宽度为1.60 eV,能够形成中间带。     

(La1-xREx)2/3Sr1/3MnO3(RE=Y,Sm,Eu,Tb;x=0.1～0.5)的晶体结构及磁性质研究

采用空气中固相反应烧结法制备了一系列钙钛矿结构的(La1-xREx)2/3Sr1/3MnO3(RE=Y,Sm,Eu,Tb;x=0.1～0.5)稀土锰氧化物多晶样品.X射线衍射(XRD)分析表明掺杂RE部分替代La以后,样品的晶体结构为正交结构,空间群为Pbmm.在室温(300K)和液氮温度(77K)下分别测试了样品的磁性质,发现磁性质的改变与RE的掺入量以及RE的离子半径有关.在掺Tb的样品中明显存在巨磁电阻效应,磁场为2 T,温度为300和77 K分别测得(La0.6Tb0.4)2/3Sr1/3MnO3和(La0.7Tb0.3)2/3Sr1/3MnO3的磁电阻(MR)为80%和85%.随着Tb掺杂量的增加,在不同的磁场下,样品电阻-温度关系曲线的峰均向高温方向移动.     

稀土氧化物LSCO/YSZ的XRD和XPS研究

采用常规固相反应法制备了不同Sr掺杂量的钙钛矿氧化物La1-xSrxCoO3材料。测试了该材料的XRD和XPS谱，研究了不同热处理工艺对Lz1-xSrxCoO3材料平均晶粒度的影响，研究了不同Sr掺杂量的La1-xSrxCoO3阴极材料表面的化学状态。结果表明，当热处理温度在900－1200）时，平均晶粒度较大，有利于形成多孔电极。随着Sr掺杂量的增加，La(3d5/2),Co(2p3/2)的结合能下降，氧空位浓度增加。     

低温超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜的制备及表征

采用脉冲激光沉积法(PLD),在Al2O3(ALO)衬底上,将Y2O3∶ZrO2(YSZ)和SrTiO3(STO)按照YSZ/STO/YSZ的顺序依次沉积,形成超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜,利用SEM、XRD和交流阻抗对其形貌、相结构和电学性能进行了表征。结果表明,衬底温度为700℃形成的超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜颗粒大且均匀,排列紧密且呈规律圆柱状;YSZ、STO均沿(111)方向择优生长;低温时电导率比单层YSZ电解质薄膜高出4个数量级,是较为理想的低温固体燃料电池电解质。     

SDC/YSZ双层电解质薄膜的制备与特性

利用脉冲激光沉积技术(PLD)在MgO单晶片基底上制备Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-δ)/ZrO_2∶Y_2O_3(SDC/YSZ)双层电解质薄膜。X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的结果显示SDC/YSZ双层电解质薄膜沿(111)方向择优生长,随着退火温度的升高,薄膜变得均匀致密,结晶度得到改善,(111)衍射峰强度变大,择优生长取向明显;电化学测量表明,SDC/YSZ双层电解质薄膜的离子电导率比单层YSZ薄膜的离子电导率高。     

钙钛矿型氧化物Ln0.5Sr0.5CoO3的制备与电输运性能

采用固相反应法合成钙钛矿氧化物材料Ln0.5Sr0.5CoO3（h=La，Pr，Nd，Sm，Eu）的超细粉体，研究了不同稀土元素掺杂时的晶体结构和电输运性能，分析了该钙钛矿体系结构的形成过程。实验表明，当烧结温度达到1200℃时，通过固相反应法可以形成稳定的单一的钙钛矿相。样品电导率在700℃附近出现最大值，低温段的导电行为符合小极化子导电机制，La0.5Sr0.5CoO3材料的电导率在中温范围内最大，适合作为中温固体燃料电池的阴极材料。