用正电子寿命谱研究GeSe_x硫系玻璃的自由体积

采用正电子寿命谱和拉曼散射研究了不同组分配比的Ge Sex(x=6,7,8,9)硫系玻璃的微结构.正电子寿命结果显示在x=8时,其平均正电子寿命具有最小值.拉曼光谱结果研究表明,这种硫系玻璃样品主要由[Ge Se4]四面体和Seμ链的结构单元构成.以上的实验结果用级配理论得到了合理的解释,这两种结构单元配比关系的变化导致硫系玻璃样品中的自由体积变化,从而导致正电子平均寿命减小.研究发现Ge Se8具有最小的自由体积,即具有最稳定的结构.     

透辉石微晶玻璃的低温烧结制备及性能表征

以废弃建筑玻璃为主体原料,将废玻璃粉、高岭土和氧化镁进行球磨混和,压制成型后直接烧结,在低温下成功制备出具有单一透辉石晶相结构的微晶玻璃.采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜等测试手段,研究了MgO加入量和烧结温度对微晶玻璃样品的晶相组成、显微结构及性能等的影响.结果表明:随着MgO加入量的增多以及烧结温度的升高,微晶玻璃的体积密度和抗弯强度均呈现先增大后减小的趋势.MgO加入量和烧结温度的提高可以有效促进透辉石晶相的析出.当MgO加入量为4;、975℃烧结2 h时所制备得到的透辉石微晶玻璃性能最好,其体积密度为2.395 g·cm-3,抗折强度102.1 MPa.     

GeS2-In2S3硫系玻璃的物化性质与晶化行为研究

认识玻璃组成-性能-结构之间关系是玻璃科学中经久不衰的研究课题之一. 在制得(100-x) GeS₂-xIn₂S₃ (x=10, 15, 20, 25或30 mol%) 系列玻璃和玻璃陶瓷样品的基础上, 利用可见-近红外透过光谱, DSC, XRD和Raman光谱等测试技术表征了随组份变化的光学带隙, 玻璃转变温度以及晶化行为等, 并结合GeS₂-Ga₂S₃玻璃研究结果探讨了Ga, In 元素及其形成的网络结构对玻璃性质的影响.研究发现, 在硫系玻璃中In比Ga对光学带隙和玻璃转变温度等性质的影响要大. 它们所形成玻璃的晶化行为也截然不同, 但与其各自的材料相图有着密切的联系. 利用偏振拉曼光谱获得玻璃网络中的基本结构单元信息.最后, 结合材料相图, 玻璃随组成变化的物化性质和晶化行为以及基本网络结构单元的认识, 探讨了玻璃的化学拓扑与网络拓扑之间的联系, 为今后研究提供一种新的研究思路.     

Large and Ultrafast Third-Order Nonlinear Optical Properties of Ge-S Based Chalcogenide Glasses

We report ultrafast third-order nonlinear optical （NLO） properties of several chalcogenide glasses GeSx （x = 1.8, 2.0, 2.5） measured by femtosecond time-resolved optical Kerr gate technique at 82Ohm. The third-order nonlinear susceptibility of GeS1.8 glass is determined to be as large as 1.41 ×10^-12 esu, which is the maximum value of the third order nonlinear susceptibility Х^（3） for the three compositions investigated. The symmetric Gauss profiles of optical Kerr signals reveal the nature of ultrafast nonlinear response of these samples, which are originated from the ultrafast polarization of the electron clouds. By detailed microstructural analysis of these glasses based on the chain-crossing model （CCM） and the random-covalent-network model （RCNM）, it can be concluded that Х^（3） value of GeSx glasses can be enhanced greatly by S-S covalent bonds or S3 Ge-GeS3 ethane-l＆e units.     

GeS2-Ga2S3-KCl系统玻璃的拉曼光谱研究

对GeS2-Ga2S3-KCl准三元系统玻璃3个系列样品的室温拉曼谱进行了系统的探测和分析。根据准二元系统GeS2-KCl和Ga2S-KCl的熔融淬冷产物的观察和拉曼谱的分析，得出了在GeS2-Ga2S3-KCl系统玻璃中仅Ga2S和KCl发生了化学反应并产生了新结构单元GaS3/2Cl的结论。根据系列Ⅰ和Ⅲ拉曼谱的演变证实了引入的K^ 离子是以氯原子为最近邻配位且仅形成单壳层结构。根据K^ 离子对结构单元GaS3/2Cl和亚结构单元Ga2S4Cl2影响的分析，成功地解释了GeS2-Ga2S3-KCl准三元系统玻璃中的拉曼谱演变。