Pr_(0.2)Yb_(0.8-x)La_xBa_2Cu_3O_(7-δ)体系的超导电性和磁性

本文研究了Pr_(0.2)Yb_(0.8-x)La_xBa_2Cu_3O_(7-δ)体系的晶体结构,超导电性和磁性。结果表明,在Pr含量不变的条件下,超导转变温度随稀土离子半径增大而降低,当x≈0.65时,Tc=0;电子比热和费密能级上的态密度也随稀土离子半径增大而降低。并讨论了稀土离子半径与杂化的关系。     

PrCl3—CaCl2—MgCl2三元相图的计算

根据热力学原理,对PrCl_3-CaCl_2-MgCl_2体系的三个侧边二元系进行优化分析;以MgCl_2为不对称组元,采用Hillert模型,计算了PrCl_3-CaCl_2-MgCl_2三元相图;简要讨论了不对称组元的选取。此体系为简单三元共晶体系,共晶点的计算值和测定值分别为E′(26.0 mol％PrCl_3,41.5mol％CaCl_2、32.5mol％MgCl_2,560℃)及E(26.0mol％PrCl_3,39.4mol％CaCl_2、34.6mol％MgCl_2;546℃)两者结果吻合较好。     

RE2CuO4的热力学稳定性（RE=La,Nd,Sm,Eu）

构筑了ＭｇＯ部分稳定的ＺｒＯ２基固体电解质电化学电池测量ＥＡＦ的实验装置，测定了Ｓｍ２ＣｕＯ４的标准Ｇｉｂｂｓ生成自由能。结果表明化合物ＲＥ２ＣｕＯ２３（ＲＥ＝Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ）随着镧系元素离子半径减小，热力学稳定性下降，并用晶体场理论解释了这一规律。     

第一性原理计算钛酸铅A位掺杂对其负热膨胀性的影响

近年来,实验发现钛酸铅基材料具有负热膨胀性,且其热膨胀程度会受到掺杂元素的影响. 目前所研究的A位掺杂体系中,仅Cd原子掺杂能使钛酸铅负热膨胀性增强. 所以研究A位掺杂钛酸铅,比较Cd原子与其他原子在掺杂钛酸铅时化学键的异同,有助于深刻理解钛酸铅负热膨胀的本质. 本文利用第一性原理,分别优化了Sr、Ba、Cd掺杂钛酸铅的晶格常数,计算了它们的态密度和电荷密度. 结果表明Cd―O键的共价性强于Pb―O键,而Ba―O键和Sr―O键几乎呈离子性,Ba/Sr对Pb的替代削弱了化合物的共价性,降低了自发极化强度. 与实验测量的热膨胀系数对比可以发现,A位原子与氧原子之间的共价性增强,化合物负热膨胀程度升高;若A位原子与氧原子之间的共价性削弱,负热膨胀程度降低. 可见A位原子与氧原子之间的共价性影响了钛酸铅基化合物负热膨胀性.     

新型固体电解质Ce6- x Sm x MoO15- δ (0≤x≤1.2)的合成及电性质

采用溶胶-凝胶方法合成系列新型氧化物 Ce6- x Sm x MoO15- δ (0≤x≤1.2). 通过TG-DTA, XRD和XPS等手段对氧化物结构进行了表征. 结果表明, 氧化物的最低成相温度为400 ℃, 具有立方莹石结构. Sm的掺杂可增加氧离子空位浓度, 改善母体电导率. 阻抗谱表明, 采用溶胶-凝胶法合成固体电解质可减少或消除其晶界电阻. 800 ℃时, Ce5.2Sm0.8MoO15- δ的电导率高达6.67×10-3 S/cm.     

基于全散射技术局域结构确定与凝聚态物质

原子或分子的堆积方式和元素分布是凝聚态物质的核心问题,而局域结构的精确测定则为揭示原子堆积方式和元素分布提供了重要手段。获得与化学成键直接关联的局域结构信息,是人们认识化学反应,理解功能材料设计结构本质的重要依据。基于全散射技术的原子对分布函数方法(PDF),通过考虑原子对间距的空间分布规律,为具有不同结晶状态和团聚方式的凝聚态体系提供了全尺度的结构信息。本文从介绍全散射和原子对分布函数方法的理论基础出发,根据凝聚态物质的聚集形态差异和结构化学特点,列举了近年来在研究凝聚态物质的原子对分布函数过程中,结合原位温度场、反向蒙特卡洛等方法获得的物质局域结构信息和短程到长程的结构演变。通过分析局域结构与长程结构的对比差异,从局域尺度的视角为研究凝聚态物质的化学反应、功能物性优化和外场响应提供了新的思路。     

新型层状铈材料的水热合成和表征

利用水热晶化法在弱酸性条件下首次成功地将有机模板剂引入稀土材料的结构内,合成出新型层状[Ce(PO4)(HSO4)(H2O)]0.5[enH2]单晶.系统地研究了该化合物的合成规律,并通过粉末X射线衍射、红外光谱、差热-热重、顺磁共振、磁性质测定、ICP等离子发射光谱及CHN元素分析等手段对产物进行了表征.同时解析了晶体结构.该化合物的独特层结构由九配位的铈中心多面体及SO4,PO4四面体相互连接而构成.质子化的有机模板剂乙二胺离子位于无机层间平衡骨架负电荷.     

(Zn，M)TiO3(M=Co，Ni，Co0.5Ni0.5)固溶体的溶胶-凝胶法合成

通过改进的溶胶-凝胶工艺在低温(800 ℃)下合成了基于钛酸锌(ZnTiO₃)体系的(Zn_1-xCo_x)TiO₃、(Zn_1-xNi_x)TiO₃和[Zn_1-x(Co_0.5Ni_0.5)_x]TiO₃陶瓷固溶体。采用X射线衍射分析(XRD)和差示扫描量热法(DSC)等测量技术对产物进行了物相和热稳定性分析。XRD结果表明，获得单一六方相(Zn_1-xCo_x)TiO₃、(Zn_1-xNi_x)TiO₃和[Zn_1-x(Co_0.5Ni_0.5)_x]TiO₃时各自的固溶稳定区间为0.5 ≤ x ≤ 1.0, 0.9 ≤ x ≤ 1.0和0.8 ≤ x ≤ 1.0。与此同时，热分析结果证实，伴随钛酸锌基陶瓷体系掺杂钴量的增加，其六方相的热稳定性提高，且效果比掺杂镍更加显著。     

Mn和Fe掺杂SnO2的水热合成与磁结构研究

采用水热法合成了Sn1-x-yMnxFeyO2(0≤x≤0.10, 0≤y≤0.10)稀磁半导体. 通过XRD, Raman, TEM, SQUID和Mössbeaur等技术对化合物进行了结构和性能的表征. 结果表明, XRD中没有出现第二相的沉积, Raman光谱中出现了Mn位于SnO2晶格中的局域模式. 磁性测试结果表明, 当x=0.10, y=0时, 样品在低温下具有较强的磁化强度, 但室温下其磁化强度急剧降低. 而y=0.10, x=0时, 样品的磁化强度和矫顽力都比较小, 但随温度的改变变化不大, Mössbeaur谱测试结果表明, 其中的Fe一部分是铁磁耦合的, 拟合得到超精细场和同质异能移等参数表明, 铁磁性来源于Fe替代SnO2本征性能. Mn和Fe共同掺杂的样品的磁化强度随x的减少和y的增加而减少, 矫顽力却相对于单一元素掺杂的样品大大增加.     

热收缩化合物——负热膨胀性及成因

文章综述了负热膨胀化合物、负热膨胀机理与应用等方面的进展.负热膨胀是最近十多年来新兴的研究领域,目前已经发现较多化合物具有负热膨胀性能,它们广泛分布在类似ZrW2O8开放式框架结构化合物、磁性合金、反钙钛矿结构的Mn3AX、PbTiO3基铁电化合物、纳米颗粒等领域.在负热膨胀机理研究方面,原子热振动机理研究相对充分,成功地解释了一部分框架式结构化合物负热膨胀机理;然而,较多负热膨胀起源与非振动机理相关,如:物质磁性、铁电性、电子作用、纳米尺寸效应等.文章最后从实际应用角度出发对未来负热膨胀材料研究进行了展望.