溶胶-凝胶法BazTiSi2O8铁电薄膜的制备及结构表征

采用溶胶-凝胶工艺在Si(100)衬底上制备了Ba2TiSi2O8(BTS)薄膜。通过XRD衍射、傅立叶红外(FT-IR)、拉曼(Raman)散射光谱和原子力显微镜(AFM)对薄膜的显微结构进行了表征。AFM分析显示，BTS薄膜表面光滑，晶粒尺寸在0．30～0．50μm。薄膜结构分析表明：随着退火温度的增加，BTS薄膜的结晶度增加，薄膜结构变得更加致密。同时，随着退火温度的升高，晶胞尺寸出现了收缩，导致了BTS薄膜的四方比c／a从0．613上升到0．618，将对薄膜的压电性能产生影响。     

三种化学方法合成K0.5Bi0.5TiO3粉体的机理比较

采用溶胶-凝胶法、水热法和溶胶-凝胶-水热法三种化学方法合成K_0.5Bi_0.5TiO₃ (KBT)无铅压电陶瓷粉体. 用X射线衍射(XRD)分析产物的结构, 用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察产物的形貌. 实验结果表明, 三种化学方法均可获得纯钙钛矿相KBT粉体, 但不同工艺获得的粉体在形貌和生成机制上有很大的不同. 溶胶-凝胶法属高温固相扩散机制, 需要700 ℃以上温度煅烧才可获得KBT纯相, 且粉体颗粒度大、团聚严重. 水热法符合溶解-结晶机制, 生长出四方形的KBT纳米片. 溶胶-凝胶-水热法利用了凝胶团聚体空间链状结构的模板作用, 通过原位结晶机制生长出KBT纳米线.     

水热法合成K0.5Bi0.5TiO3纳米陶瓷粉体

K_0.5Bi_0.5TiO₃(KBT)nanocrystalline particles were hydrothermally synthesized from Bi(NO₃)₃·5H₂O, TiO₂ and KOH. The crystal phase, chemical composition and microstructure were characterized by XRD, XRF, Raman scattering spectroscopy and TEM. The results indicated that the products were pure perovskite structured K_0.5Bi_0.5TiO₃ with chemical stoichiometry and perovskite structure. The TEM observation revealed that the particles possessed a feature of cubic shape and a nano-scale of about 40 nm. The KBT ceramics sintered at 1 040 ℃ from hydrothermal powders show higher density and better electric properties than that prepared by a solid-state reaction method.     

硬X射线磁圆二色实验方法的建立

在北京同步辐射装置(BSRF)1W1B光束线和XAFS实验站上国内首次建立了硬X射线波段的磁圆二色实验(XMCD)方法. 以单晶金刚石作为相位延迟片, 在透射劳埃(Laue)模式下, 利用衍射双折射效应, 将入射的单色线偏振光转变为相应的左旋和右旋圆偏振光, 测量磁化样品对左旋和右旋圆偏振光吸收的差异, 获得了XMCD信号. 本实验使用透射方法测量了Pt-Fe合金Pt L_2,3边的XMCD, 获得了XMCD信号. XMCD实验方法的建立, 为研究磁性材料尤其是磁性薄膜材料的电子结构和磁结构提供了实验基础.     

0.5PZN-0.5PZT压电陶瓷拉曼散射研究

PZT基多元系压电陶瓷在三方相含量与四方相含量相等的准同型相界处(MPB)具有极为优异的压电性能.文章采用拉曼散射方法研究了0.5PZN-0.5PZT陶瓷体系中三方-四方相共存与弥散相变现象.研究发现,与纯PZT相比,0.5PZN-0.5PZT体系拉曼谱呈明显宽化特征,表明体系弛豫性较强,依据介温谱计算出弥散因子γ高达1.71.通过对拉曼谱峰进行Gauss函数拟合,定量计算三方相R1模式与四方相E(3TO)和A1(3TO)模式相对强度,以及四方相E(4LO)和A1(3LO)模式与三方相Rh模式相对强度,结果表明0.5PZN-0.5PZT体系三方相与四方相含量相等,组成位于准同型相界,该结果得到XRD相分析验证.电学测量表明0.5PZN-0.5PZT陶瓷压电性能优异:kp=0.66,d33=425 pC/N,适宜作为压电致动器材料使用.     

Cr掺杂CuAlO2陶瓷电学性能的研究

采用固相合成法制备CuAl1-xCrxO2陶瓷.通过XRD、XPS、电学阻抗谱和Hall效应等测试方法对陶瓷的物相结构、元素价态、电学性能等进行了研究.结果表明:所制备的样品的主要相组成是CuAlO2和Cu2O,同时,也有少量Cu2+存在.样品的电导率随Cr掺量的增加显示先增加(x=0～0.02)后减小(x=0.02 ～0.05)的趋势,其影响因素包括Cu离子价态和载流子迁移率.     

Pb(Zn,Nb)O3-(Pb(Zn,Ti)O3)1-x(LaySr1-y MnO3)x 固溶体系磁电特性研究

采用常规陶瓷制备工艺制备了xLaySr(1-y)MnO3+(1-x) [0.2PbZn0.5Yb0.5O3-0.8Pb0.33Zr0.67TiO3](x=0.025、0.05、0.075、0.1、0.15、0.2,y=0.7、0.9)三元体系陶瓷,系统研究了不同成分LSMO掺杂对FZN-PZT磁学及电学性能影响.结果表明,掺入不同比例的LSMO均溶解入PZN-FZT晶格,导致PZN-PZT峰位偏移;随着LSMO掺杂量的提高,陶瓷的矫顽场E及剩余极化强度Pr降低;原本分别呈现铁磁性和反铁磁性的LyS(1-y) MO3(y=0.7、0.9)磁性消失;随着LMSO掺杂量的提高,晶粒尺寸变大.     

Pb(Sc_(1/2)Nb_(1/2))O_3中有序-无序转变和铁电相变的Raman光谱研究

采用wolframite前驱物法制备了Pb(Sc1/2Nb1/2)O3陶瓷。通过调节陶瓷烧结工艺,获得了三种具有不同B位离子有序度的PSN陶瓷。测量了三种陶瓷样品在室温至160°C范围内的Raman光谱随温度变化。结果表明,随着温度的升高,三种不同B位有序度的陶瓷样品中,Raman光谱中位于530 cm-1的F2g模的峰位和半峰宽分别在100°C,85°C和80°C发生了突变,表明陶瓷分别在100°C,85°C和80°C三个温度点发生了铁电-顺电相变。上述结论得到了介电温度谱测量数据的支持。     

铌酸锂钠钾纳米粉体的溶胶-凝胶法合成及其相转变

采用化学络合法将Nb2O5转化为可溶性铌盐作为铌源, 用溶胶-凝胶法, 在500～650 ℃成功煅烧合成了平均晶粒尺寸为20～60 nm的纯钙钛矿相铌酸锂钠钾[(Li0.06Na0.47K0.47)NbO3]无铅压电陶瓷粉体. 研究了晶粒尺寸对铌酸锂钠钾纳米粉体相结构的影响. 结果表明, 基于纳米尺寸效应, 随着晶粒尺寸由60减小到20 nm, 铌酸锂钠钾粉体的相结构由正交相逐渐过渡到四方相, 而室温下四方相向立方相的转变将发生在20 nm以下.     

水热合成碳颗粒的结构和发光性能

用生物试剂氨基葡萄糖盐酸盐和葡萄糖在水溶液中合成了碳颗粒,用场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、显微Raman光谱仪和傅立叶红外光谱仪对样品的结构和组成进行了研究。结果表明,碳颗粒是球形非晶结构,直径为0.3~1.4μm。利用He-Cd激光器的325 nm线,在显微Raman光谱仪中对碳颗粒的光致发光(PL)性能进行了研究。光谱显示出中心在420 nm的弱的蓝色PL带、中心在575 nm和650 nm的强而宽的绿光和红光PL带,它们分别与官能团和带与带之间的跃迁有关。绿光和红光PL带的宽化与sp2碳颗粒的非均匀性有关。