等结构化合物中离子半径的晶胞体积效应

本文从晶体结构的角度,证明等结构化合物晶胞边长、晶胞体积与离子半径之间存在以下关系:(1)多元化合物A_mB_m…X_p的晶胞体积V与某种阳离子如A的半径之间有关系式:V=(a+br_A)(r_X+r_A)~3 (a,b为常数)。(2)对于二元化合物关系式为:V=K(r_X+r_A)~3 (K为常数)。(3)由以上关系式可推得二元化合物V与_A~3r成近似直线关系,多元化合物V与r_A~3之间易表现为曲线关系,但r_A变化不大时仍近似为直线,另外V与r_A也成近似线性关系。(4)二元化合物品胞边长与r_A成线性关系,多元化合物无此线性关系。     

掺杂元素离子半径对LiMxMn2-xO4(M=Li,Na,T1)电化学性能的影响

以尿素为络合剂,氢氧化锂、醋酸锰等为原料通过水热反应获得颗粒均匀的尖晶石LiMxMn2-xO4(M=Li,Na,T1)前驱物,然后将前驱物在600℃～700℃间煅烧4h后获得最终产物.实验主要考察了掺杂元素的离子半径和M-O键离解能对产物LiMxMn2-xO4充放电过程中稳定性的影响,以及煅烧温度对材料形貌与结构的影响.结果表明掺杂元素的离子半径与被取代元素的离子半径越接近则掺杂后的材料越稳定,而M-O键离解能的影响则很小.实验发现LiNa0.02 Mn1.98O4的综合性能最佳,该样品在室温0.2C倍率的首次放电容量可以达到107 mAh·g-1,且不可逆容量衰减小,电池循环20次后容量只衰减了约2.8％.     

Ag和K掺杂对La4/5Sr1/5MnO3电输运性质及磁电阻的影响

用固相反应法制备La4/5Sr1/5MnO3及在其A位分别掺K、Ag系列样品,通过X射线衍射(XRD)谱,电阻率-温度(ρ～T)曲线,磁电阻-温度(MR～T)曲线,研究了在A位同时掺入一价、二价元素而保持Mn3+/Mn4+比值(摩尔比n(A)/n(B))不变的钙钛矿锰氧化物体系A位离子半径及A位离子的无序度σ2对电输运性质及磁电阻的影响.结果表明:A位离子的无序度σ2对电输运性质的影响比A位平均离子半径对电输运性质的影响大;电阻率曲线出现双峰是由于表面相电阻率与体相电阻率竞争的结果;MR的温度稳定性是本征磁电阻与隧穿磁电阻竞争的结果;掺K样品在253～175K温区MR从8.1%缓慢上升到9.5%,掺Ag样品在260K以下温区MR都在7.4%以上,纯的La4/5Sr1/5MnO3样品在318～259K温区MR都在7.0%以上,在如此宽温区MR几乎不变有利于MR的实际应用.     

碱金属及碱土金属离子化合物溶解性变化规律

对碱金属、碱土金属离子化合物的溶解性与正负离子半径差Δr的变化关系进行了探讨,总结出碱金属、碱土金属同族化合物溶解性随Δr的变化有以下3种情况:(1)随Δr增大,溶解度s随之增大;(2)随Δr增大,s反而减小;(3)随Δr增大,s变化不规则。在此基础上,通过碱金属、碱土金属同族化合物晶格能U、离子水合焓ΔHh、溶解过程的焓变ΔHs和自由能变ΔGs等热力学量的递变对其溶解性随Δr的变化作出了解释。     

Effects of A1 site occupation on dielectric and ferroelectric properties of Sr4CaRTi3Nb7O30（R=Ce,Eu） tungsten bronze ceramics

Sr4Ca RTi3Nb7O30（R = Ce, Eu） tungsten bronze ceramics are prepared by a standard solid state reaction method. The effects of A1 site occupation on the dielectric and ferroelectric properties of Sr4 Ca RTi3Nb7O30（R = Ce, Eu） tetragonal tungsten bronzes are investigated. The Sr4 Ca Ce Ti3Nb7O30 shows a normal transition behavior due to the closer size ion occupation in A1 sites, which could suppress the distortion of B2 octahedra effectively. Sr4 Ca Eu Ti3Nb7O30 ceramic exhibits two dielectric anomalies, which might be related to the fact that the large radius difference between Ca^2＋ and Eu^3＋ could lead to the uneven distribution of Ca^2＋ and Eu^3＋ in A1 sites and form two slightly different kinds of compositions with different transition temperatures in the structure. Our results indicate that the ionic radius difference in A1 sites plays an important role in determining the dielectric and ferroelectric natures of the filled tungsten bronze ceramics. Polarization–electric field（P–E） curves are evaluated at room temperature and both of them show hysteresis loops. Sr4 Ca Ce Ti3Nb7O30 shows a fat hysteresis loop, indicating the long-range ferroelectric order in the ceramic. The current density–electric field（J–E） curves are measured at room temperature with a largest leakage current density of ～ 10^-6A/cm^2, indicating that their leakage currents are rather low.     

Kr2+辐照导致的Ca8LnNa(PO4)6F2(Ln=La,Nd和Sm)磷灰石结构陶瓷材料的非晶转变

采用传统固相烧结法成功制备出磷灰石结构材料Ca₈LnNa（PO₄）₆F₂（Ln=La,Nd和Sm）,并通过常规X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）进行表征确定三种样品都为单一相。在室温条件下用800 keVKr2+对三种样品进行辐照实验,辐照后的样品利用掠入射X射线衍射（grazing incidence X-ray diffraction,GIXRD）进行表征获取其表面辐照损伤层的结构信息。发现在实验辐照剂量范围内（1.0×1014~7.0×1014cm-2）三种样品都发生了从晶体结构到非晶结构的转变,不过三种样品的抗辐照非晶性能却有差异,抗辐照非晶能力大小关系是Ca₈LaNa（PO₄）₆F₂ > Ca₈NdNa（PO₄）₆F₂ > Ca₈SmNa（PO₄）₆F₂。这是由于在Ca₈LnNa（PO₄）₆F₂中,当镧系核素半径越小时,将有更大概率占据Ca（2）位置与F形成比Ca-F更弱的离子键。因此,镧系核素半径越小,辐照下将有更多的点缺陷保留下来,更容易发生非晶相变。     

正离子的边界半径

本文建议和讨论了离子的边界半径, 给出了一价正离子的边界半径的周期表以及某些常见正离子的边界半径。正离子的边界半径与SP半径、Pauling离子半径、晶体离子半径等有一定的关联, 显示了其合理性和可应用性。由这些关联性质, 还可以预言某些元素的难以测定的电离能。     

R1-xPrxBa2Cu3O7-δ超导Tc与稀土离子半径的关系

实验研究了R_(1-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)系列的超导T_c和正常态电阻率,其中R=Nd,Dy,Tm,Yb和Lu。实验结果表明,Pr的部分替代导致超导T_c的抑制,其T_c抑制速率、临界Pr浓度X_(cr)和正常态电阻率与R三价离子半径之间有着密切相关。这个离子尺寸效应的起因可能与PrBa_2Cu_3O(7-δ)晶胞团的形成有关。 关键词：     

三明治型酞菁稀土配合物M(Pc)2电子吸收光谱的离子半径效应

系统研究了对称三明治型二层酞菁稀土配合物M(Pc)₂在300～800 nm范围内的电子吸收光谱，首次采用导数光谱对光谱区域内的叠加谱带及肩带进行了分离，并求算了相应吸收的摩尔吸光系数。结果表明，该系列酞菁稀土配合物的Soret带都分裂两个吸收峰，配合物的吸收谱带除位于Soret带低能一侧和酞菁π阴离子自由基吸收高能一侧的吸收以外均随镧系收缩发生蓝移,但Soret带蓝移程度较小，其余谱带吸收波长与稀土离子半径呈现线性关系；配合物电子吸收光谱中,叠加谱带相邻两吸收峰的强度比随镧系收缩发生规律性变化,与稀土离子半径也存在良好的线性关系,表现出明显的离子半径效应。     

RBa2Cu3O7—δ的结构和某些性质的变化趋势

本文用X射线衍射、碘量法,扫描电镜等手段系统地研究了RBa_2Cu_3O_7-δ[R=La、Nd、Sm、Gd、Dy、Er、Yb、(DyYb)]化合物的结构和某些性质(如氧含量、Cu~(3+)/Cu~(2+)等)随稀土离子半径的变化规律。发现随着稀土离子半径的减少,晶胞参数(a、b、c、v)几乎线性降低,Cu~(3+)/Cu~(2+)(％)、氧含量(7-δ)、正交畸变(a-b)几乎线性增加,XRD图谱中001峰加强,SEM像中晶形更加完整。