新型稀磁半导体Fe掺杂LiZnP的光电性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算法研究了新型稀磁半导体Li_(1±)_y(Zn_(1-)_xFe_x)P (x=0, 0.0625;y=0, 0.0625)的电子结构、磁性及光学性质.结果表明,Fe的掺入使体系产生自旋极化杂质带,Fe的3d态与Li2s态,Zn4s态以及P3p态的态密度峰在费米能级处出现重叠,产生sp-d轨道杂化,此时体系净磁矩最大,材料表现出金属性,导电性增强.当Li空位时,导电性减弱,但杂质带宽度最大,居里温度最高.而Li填隙时,体系形成能最低,材料变为半金属性,表现为100%自旋注入,表明掺杂体系的磁性和电性可以分别通过Fe的掺入和Li的含量进行调控.对比光学性质发现,Li空位时,在介电函数虚部和复折射率函数的低能区出现新峰,扩大了对低频电磁波的吸收范围.能量损失函数表明掺杂体系具有明显的蓝移效应,且Li填隙时有更强的等离子共振频率.     

多孔金属有机框架材料作为锂金属负极保护层助力长寿命锂氧气电池

在众多能源储存系统中,锂氧气电池以其高达3500 Wh·kg^-1的理论能量密度有望在性能上超越商用锂离子电池.然而,在电池充放电过程中,金属锂不可控的枝晶生长和严重的腐蚀问题极大地阻碍了锂氧气电池的发展.为了解决以上问题,制备了一种具有高比表面积、丰富孔道结构的金属有机框架材料（MOF-801）,并将其设计成金属锂负极的保护层应用在锂氧气电池中.在本工作中,成功合成了具有高达762.9 m²·g^-1比表面积,边长约为800 nm的立方体状纯净MOF-801材料.并且这种材料表现出对于有机电解液体系（四乙二醇二甲醚1 mol·L^-1三氟甲基磺酸锂）和强还原性的金属锂都具有很好的稳定性.得益于该材料丰富的孔道结构以及高比表面积,锂离子得以更均匀地分布在电极表面促进金属锂均匀沉积,有效避免了由于枝晶刺破隔膜而导致的短路甚至火灾事故.此外,MOF-801保护层本身的阻隔作用和材料捕捉水的特性可以帮助减少污染物质（水、氧气、强氧化性物质等）的穿梭效应带来的副反应,缓解锂氧气电池中金属锂负极的腐蚀情况.因此,将经过保护的金属锂组装成的对称电池进行测试,循环寿命长达800 h,同时充/放电过电势仅为0.023 V（未经保护的电池寿命仅为254 h,最终充/放电过电势高达5 V）,且循环阻抗大大降低,证明了这种策略有效地稳定了金属锂/电解液界面.将经过MOF材料保护的电极实际应用在锂氧气电池中,在限容量1000 mAh·g^-1,限电流500 mA·g^-1条件下,可以实现长达170圈的稳定长寿命的循环（是未经保护的电池寿命的2.88倍）.使用MOF-801保护层的锂氧气电池还表现出了高达8935 mAh·g^-1的高比容量.因此,本工作所报道的保护层策略为未来的碱金属空气电池负极保护领域提供了新颖的视角.     

Gd0．6DY0．4Co2-xAlx系合金磁热性能的研究

用量子磁强仪对Cd0.6Dy0.4Co2-xAlx(x=0,0.1)系合金的居里温度、磁相变、磁熵变等磁性质进行了研究.结果表明:该系合金居里温度随着X量的引入而增加;热处理后,X=0,0.1合金由双相晶体结构基本变为单相晶体结构,磁熵变比铸态合金分别提高53.2%和33.1%,居里温度基本不变.铝元素的加入并没有改变合金的相变类型,合金仍保持二级相变.     

球磨-再晶化法合成磷酸铝分子筛

以热稳定性较差的二维层状磷酸铝AlPO-IM([C_3H_5N_2]_2[Al_3P_4O_(16)H])为前驱体,经过球磨-再晶化快速合成出具有AWO拓扑结构的磷酸铝分子筛AlPO-CJ73a及具有LAU拓扑结构的磷酸铝分子筛MgAPOCJ73b和ZnAPO-CJ73c.通过对合成条件的详细研究,发现金属杂原子在合成过程中对LAU结构的生成起到导向作用,结合共振拉曼光谱和CSh M值计算研究了相转变机制.利用球磨-再晶化法不仅极大缩短了晶化时间,而且可在无溶剂条件下将二维层状磷酸铝前驱体转变为三维分子筛,实现了分子筛合成中对环境的零排放.与传统的水热/溶剂热法相比,该方法具有高效、节能的特点,拓展了磷酸铝分子筛的合成路线.     

水中悬臂圆柱附连水质量的简化计算方法

采用解析方法研究了部分浸入水中的圆形悬臂柱的附连水质量分布,给出了无量纲的质量分布系数,通过对质量分布系数的数值拟合分析,附连水质量效应可最终表达为结构的等效质量密度,在振动计算中只需将浸入水中的悬臂柱密度用等效密度替代即可。采用试验方法测量了部分浸入水中的悬臂柱湿频率,简化附连水质量方法计算的湿频率结果与试验测量值吻合很好,表明本文的附连水质量简化公式可很好地描述附连水的质量效应。