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1.
Comparison of formation and evolution of radiation-induced defects in pure Ni and Ni-Co-Fe medium-entropy alloy 下载免费PDF全文
High-entropy alloys (HEAs) and medium-entropy alloys (MEAs) have attracted a great deal of attention for developing nuclear materials because of their excellent irradiation tolerance. Herein, formation and evolution of radiation-induced defects in NiCoFe MEA and pure Ni are investigated and compared using molecular dynamics simulation. It is observed that the defect recombination rate of ternary NiCoFe MEA is higher than that of pure Ni, which is mainly because, in the process of cascade collision, the energy dissipated through atom displacement decreases with increasing the chemical disorder. Consequently, the heat peak phase lasts longer, and the recombination time of the radiation defects (interstitial atoms and vacancies) is likewise longer, with fewer deleterious defects. Moreover, by studying the formation and evolution of dislocation loops in Ni-Co-Fe alloys and Ni, it is found that the stacking fault energy in Ni-Co-Fe decreases as the elemental composition increases, facilitating the formation of ideal stacking fault tetrahedron structures. Hence, these findings shed new light on studying the formation and evolution of radiation-induced defects in MEAs. 相似文献
2.
本研究采用水热法,以柠檬酸为螯合剂,通过控制n(Sn4+)/n(Sn2+)的数值,合成了由具有丰富氧空位的SnO2纳米晶体组装成的微球。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)及UV-Vis漫反射光谱对SnO2纳米微球进行表征分析,结果表明:在酸性水热条件和柠檬酸的螯合作用下,二氧化锡纳米晶体聚集形成微球;在Sn4+/Sn2+摩尔比例为3:7时,其微球尺寸最小,整体分散性较好;同时适量二价锡离子的掺杂使得该样品氧空位浓度达到最佳,氧空位的存在将使得样品光吸收范围拓展至可见光,因而该样品显示出较强的可见光催化效率,在8 min内完全降解甲基橙。 相似文献
3.
采用自主设计搭建的雾化辅助化学气相沉积系统设备,开展了Ga2O3薄膜制备及其特性研究工作。通过X射线衍射研究了沉积温度、系统沉积压差对Ga2O3薄膜结晶质量的影响。结果表明,Ga2O3在425~650 ℃温度区间存在物相转换关系。随着沉积温度从425 ℃升高至650 ℃,薄膜结晶分别由非晶态、纯α-Ga2O3结晶状态向α-Ga2O3、β-Ga2O3两相混合结晶状态改变。通过原子力显微镜表征探究了生长温度对Ga2O3薄膜表面形貌的影响,从475 ℃升高至650 ℃时,薄膜表面粗糙度由26.8 nm下降至24.8 nm。同时,高分辨X射线衍射仪测试表明475 ℃、5 Pa压差条件下的α-Ga2O3薄膜样品半峰全宽仅为190.8″,为高度结晶态的单晶α-Ga2O3薄膜材料。 相似文献
4.
二硫化钼纳米带按边界结构特征可分为锯齿型和扶手型,在制备过程中,不可避免地会存在一定的缺陷,其中硫空位(VS)最为常见,它将改变纳米结构,进而影响其电子性质。本文采用密度泛函理论来研究S空位对扶手型二硫化钼纳米带性质的影响。计算结果表明:纯扶手型二硫化钼纳米带(AMoS2NRs)为非磁性半导体,但其物性受S空位的位置及浓度所调制。当S空位出现在纳米带内部时,其性质不变。但当S空位在纳米带边缘时,AMoS2NRs被调节成半金属;并随着S空位的浓度的增加,其物性从半金属转变为稀磁半导体。这一有趣的发现将使得低维MoS2纳米材料在自旋电子学上有更宽广的应用。 相似文献
5.
利用等离子增强原子层沉积技术(PEALD)在c面蓝宝石衬底上制备了氧化镓(Ga2O3)薄膜,研究了退火气氛(v(N2)∶v(O2)=1∶1(体积比)、空气和N2)及退火时间对Ga2O3薄膜晶体结构、表面形貌和光学性质的影响。研究结果表明,退火前的氧化镓处于亚稳态,不同退火气氛下退火后晶体结构发生明显改变,而且退火气氛中N2比例增加有利于Ga2O3重结晶。在N2气氛下退火达到30 min,薄膜结构已由亚稳态转变成择优取向的β-Ga2O3。而且表面形貌分析表明,退火30 min后表面形貌开始趋于稳定,表面晶粒密度不再增加。另外实验样品在 400~800 nm的平均透射率几乎是100%,且光吸收边陡峭。采用N2气氛退火,对于富氧环境下沉积的Ga2O3更利于薄膜表面原子迁移,以及择优取向Ga2O3重结晶。 相似文献
6.
氢能的引入能有效提升配电网的供电可靠性,而电解水制氢是实现低碳转型的关键技术,开发高效的电解水催化剂势在必行。过渡金属氧化物储量大、催化活性高,是具有广阔应用前景的析氧反应催化剂。本文通过射频等离子体处理制备石墨烯上负载Co3O4析氧催化剂,XRD、Raman和XPS测试结果显示,二维结构石墨烯的引入加速表面电子迁移,增大了反应面积。等离子体处理促进了纳米粒子在石墨烯上的负载,利用等离子体刻蚀作用在催化剂表面制造出大量碳结构缺陷和氧空位结构,改善了活性位点分布,有效调控Co3O4电子结构,提高析氧催化活性。电化学测试表明,本文中合成的Co3O4@rGO在电流密度为50 mA·cm-2时的过电位为410 mV,动力学反应速率较快,表现出优于商业IrO2的析氧催化活性。 相似文献
7.
Low-efficiency charge separation in metal sulfides is a major obstacle to realizing high photocatalytic performance. Herein, we propose the concept of a similar surface domain potential difference between adjacent microdomains with and without surface S vacancies on ZnIn2S4 to mediate charge separation. Defective ZnIn2S4 microspheres (DZISNPs) are prepared through a solvothermal method combined with a low-temperature hydrogenation surface engineering strategy. The as-prepared DZISNPs with a narrowed bandgap of 2.38 eV possess a large specific surface area of 178.5 m2 g?1, a pore size of 6.89 nm, and a pore volume of 0.36 cm3 g?1, which further improves the visible light absorption. The resultant DZISNPs exhibit excellent visible light activity (2.15 mmol h?1 g?1), which is ~two-fold higher than that of the original DZISNP. The experimental results and DFT calculations reveal that the enhanced property can be a result of the surface S vacancy-induced surface domain potential difference, promoting the spatial separation of electrons and holes. Furthermore, the long-term stability of the DZISNPs indicates that the formation of surface S vacancies can inhibit the photocorrosion of ZnIn2S4. This strategy provides new insights for fabricating highly efficient and stable sulfide photocatalysts. 相似文献
8.
In this paper, a high-performance silver-doped titanium dioxide (Ag/TiO2) humidity sensor was synthesized using a hydrothermal synthesis method for respiratory monitoring. The sensing mechanism was studied by the first principles of density functional theory (DFT). Calculations show that the doping of Ag+ ions increases the adsorption energy of TiO2 to water molecules. Furthermore, the Ti–O bond in TiO2 is broken due to the doping of Ag+ ions, which promotes the generation of Ti3+ defects. Experiments show that the doping of Ag+ ions can increase the hydroxide groups, Ti3+ defects and oxygen vacancies on the surface of TiO2, thus effectively improving the responsivity, linearity and hysteresis of the TiO2 humidity sensor. Compared to TiO2, the resistance of the Ag/TiO2 (0.5 mM) humidity sensor reaches 4.5 orders of magnitude with a high response of 39707.1, maximum hysteresis rate of 4.6%, response/recovery time of 31 s/15 s and the best linearity in a range of 11%–95% RH. In addition, the Ag/TiO2 humidity sensor has been successfully used to detect different modes of respiration and determine the respiratory rate under different respiratory states. Significantly, this work demonstrates potential application value in human healthcare and activities monitoring. 相似文献
9.
基于密度泛函理论计算了本征缺陷时二维CuI的光电特性,分析了能带结构以及复介电函数.本征2D CuI的带隙值为1.56 eV,为直接带隙半导体;I和Cu缺陷的引入使2D CuI的带隙值小,Cu缺陷的引入并未改变2D CuI的带隙方式,而I缺陷的引入使2D CuI变为间接带隙半导体.光学性质计算结果表明本征2D CuI的静介电函数为2.47, I缺陷的引入对2D CuI的静介电函数影响较小,但是在Cu缺陷时2D CuI的静介电函数急剧增大. 相似文献
10.
系统研究了Cu分别替代Fe和Ni对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)结构和磁性的影响.结果表明:熔炼Ni_(55)Fe_(18-x)Cu_xGa_(27 )(x=1, 2, 3, 4)虽仍为奥氏体相结构,但伴有γ相出现;居里温度随Cu含量增加而降低,这是由于Cu掺杂引起过渡金属近邻原子间相互交换作用减弱所致;交流磁化率随Cu含量增加而降低,原因在于Fe是磁性的主要贡献者,Cu替代Fe会削弱Fe的磁矩,从而导致合金磁性降低.熔炼、退火和甩带Ni_(51)Cu_4Fe_(18)Ga_(27)均存在马氏体相变.熔炼样品马氏体相变温度最高,退火和甩带样品基本相同.这一特点表明热处理方式能够改变原子排列的有序度,因此可以通过改变热处理方式来调控马氏体相变温度. 相似文献