第一原理研究氧空位对BaTiO3晶体的电子结构和光学性质的影响

根据密度泛函理论,采用模拟计算软件CASTEP计算了含有氧空位钛酸钡晶体的电子结构和光学性质.结果表明,氧空位的存在没有在禁带中引入缺陷能级,但氧空位的存在对晶体的光学性质产生显著的影响.并得到氧空位的存在将引起钛酸钡晶体出现440～450 nm吸收峰的结论.     

近化学计量比LiNbO3晶体畴结构研究

利用提拉法,从富锂(Li2O:Nb2O5=58.5:41.5)熔体中生长了φ40mm×40mm的近化学计量比铌酸锂晶体.用同步辐射异常散射技术结合化学腐蚀法观察了晶体中的畴结构,在y方向发现存在180°反向铁电畴结构,而另外的N-SLN单晶z向切片为单畴结构,表明了所生长的近化学计量比铌酸锂晶体具有区域性单畴.     

BaTiO3,CeO2和NaCl晶体的生长习性

在各种晶体的结构类型中BaTiO3、CeO2和NaCl晶体的结构相对比较简单,但是它们的生长习性一直得不到合理的解释.如PBC理论很难合理解释BaTiO3、NaCl和CeO2晶体的生长习性及习性变化.本文采用配位多面体生长习性法则研究了BaTiO3晶体,CeO2晶体和NaCl晶体的理论生长习性.发现BaTiO3晶体的生长习性为立方八面体;CeO2晶体的生长习性为立方体;NaCl晶体的生长习性为八面体,解释了溶液的过饱和度对NaCl晶体的生长习性的影响.     

β′—钼酸钆晶体的生长与畴结构观察

用提拉法生长了质量较好的铁电－铁弹β′－G 2(MoO4)3晶体,研究了晶体中包裹物的形成原因及晶体转速,提拉速度,温度梯度等对包裹物的影响,分析了晶体开裂的类型及克服的方法。指出了用提拉法生长高质量β′－Gd2(MoO4)3晶体的合适工艺参数。用偏光显微镜对晶体中的畴结构进行了观察,发现样品中存在宽畴和组畴两种类型,结合同一样品,减薄实验确定了晶体中的宽畴为铁电畴,细畴为铁弹畴。     

含钡硫铝酸钙晶体的合成及其结构和形态

以CaCO3,Al2O3,BaSO4和CaSO4*2H2O为原料,在1350℃加热合成C(4-x)BxA3粉晶,然后以PbCl2为助熔剂,借助于熔盐法制备了含钡硫铝酸钙单晶,在对其粉晶X射线多晶衍射谱指标化的基础上,以高纯Si作内标测定了C(4-x)BxA3(x=0.25,0.5,0.75,1.00)晶体属等轴晶系,立方体心晶格,晶胞参数分别为a0=9.280, 9.233, 9.261和9.303nm,与其成分变化成直线关系,符合Vegard定律.电镜观察该晶体外形为菱形十二面体.并分析了该晶体的红外光谱,认为在该晶体中存在着[AlO4]四面体.     

熔盐条件下反应原料对钛酸钡相形成动力学的影响研究

选择硝酸钡、乙酸钡、碳酸钡、氢氧化钡与二氧化钛作原料,利用熔盐法,在不同温度,不同保温时间下煅烧制备高纯度的钛酸钡纳米晶.采用XRD、SEM对样品进行表征的基础上,通过模拟初步研究了不同反应原料对钛酸钡晶体合成动力学的影响.结果表明:各组反应物均符合JMAK模型和纯界面模型,说明这两个模型是熔盐法制备钛酸钡的生长动力学的通用模型.此外,硝酸钡、乙酸钡两组还符合自由形核、快速生长模型和收缩球面界面模型,而碳酸钡和氢氧化钡两组则不符合,这可能和反应物分解温度有关,不同的分解温度会影响动力学过程.     

晶体和准晶旋声性质的旋转不变性

依据群论原理对计算张量的群论方法作了改进,采用非对称化基函数取代对称化基函数,以便于编程.用MATLAB编制了用于计算属于SO(2)群各阶张量的软件.借助于该软件得到了具有SO(2)群对称性的旋声张量的形式.指出晶体中属于六角系的6、6 mm和622晶类和准晶中属于五角系的5、52、5 m晶类的旋声性质具有围绕晶体或准晶中唯一高次轴的任意旋转不变性.该结果对于旋声性的应用有重要意义.     

拓扑结构优化晶体网络实现WO3电致变色性能的提升

利用水热合成法,根据晶体生长特性,分别改变水热反应液中HCl和草酸的浓度,在旋涂有WO3种子层颗粒的FTO导电玻璃上,生长多尺度WO3晶体网络结构,即微米花1、微米花2以及微米海胆.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析表征样品形貌特征以及晶体结构.最后利用电化学工作站表征WO3的电致变色性能.结果表明,在四种结构中微米海胆由于其有序的针状结构,有利于电解液离子在其中通透,使得离子能够在电场作用下,在纳米针之间较小的运输阻力和路径下定向脱嵌,导致更高的颜色对比度和更好的电致变色性能.     

基于负折射率材料一维光子晶体可调节的频率和方向滤波器

为实现可调节的频率和方向滤波器,设计基于负折射率材料含空气层缺陷的一维光子晶体.用特征矩阵的方法研究电磁波在此种结构中的透射系数.研究发现在零平均折射率带隙内存在缺陷模,在正入射条件下缺陷模位置通过改变空气层厚度来调节.对在零平均折射率带隙内某个频率的电磁波,有某个特定方向让其透射,该方向也可以通过改变空气层厚度来调节.研究结果为设计可调节的频率和方向滤波器提供了理论依据.     

(Nd3+,Yb3+):Ca3(VO4)2晶体的极化研究

本文回顾了(Nd3+,Yb3+):Ca3(VO4)2晶体的研究历程,通过对晶体结构和对晶体激光性能研究年代的对比,认为高的泵浦阈值是由于晶体中存在的对泵浦光和激光散射很强的畴壁结构未被发现而造成的.讨论了极化的原理、建立了极化装置,采用Laue定向法和X射线定向仪定向法结合解决了(Nd3+,Yb3+):Ca3(VO4)2这种大晶格常数(c＝3.8029nm)晶体的定向问题.把晶体的抛光面放入0.5mol;的温度为30℃的硼酸中腐蚀样品1h,用显微镜可以观察到畴结构.在～1100℃和电流密度为～10μA/mm2的条件下极化2h即可完成极化.变黑的极化样品可以通过把晶体放入马福炉中升温至850℃,保持1h,然后降至室温即可消除.     

KBe2BO3F2和RbBe2BO3F2晶体中的孪晶缺陷

通过化学腐蚀和偏光显微镜,对KBe2BO3F2(KBBF)和RbBe2BO3F2 (RBBF)晶体中存在的一种条状孪晶缺陷进行了研究,观察了孪晶习性,探讨了其孪晶律,并结合晶体生长情况对该孪晶的形成原因进行了分析.