高温高压下钠长石的阻抗谱实验研究

 在压力为1.0、2.0 GPa和温度为673～973 K条件下,采用交流阻抗谱法在YJ-3000t紧装式六面顶高压设备上原位测量了钠长石的电导率。实验结果表明：在实验的温度和压力范围内,钠长石的电导率在10^-3.0～10^-5.5 S/m变化;钠长石复阻抗的模和相角对频率有很强的依赖性;随着温度T升高,钠长石的电阻率迅速减小,电导率σ增大,并且lg σ与T^-1之间符合Arrhenius关系;在实验压力范围内,随着压力升高,钠长石的电导率降低。采用离子导电机制,对高温高压下钠长石的导电行为进行了合理解释。     

高温高压下辉石岩的电导率研究

 利用阻抗谱在1.0~2.0 GPa、温度450~792 K条件下、10⁵~12 Hz的频率范围内,对辉石岩的电导率进行了研究,并且分析了测试频率对电导的影响,结果表明,电导率对频率具有一定的依赖性;在复平面上出现了代表颗粒内部的阻抗弧。辉石岩的激化焓为0.661~0.673 eV,样品中较高的铁含量可能是造成本实验电导率较高的主要原因。     

压力对纯的和含硫化亚铁的橄榄石电导率影响的实验研究

在YJ-3000 t紧装式六面顶大腔体压机上,用Solartron-1260阻抗/增益-相位分析仪,在1～3 GPa、723～1273 K的条件下,原位测量了纯的和含15%(质量分数)FeS的橄榄石电导率。实验结果表明:在实验温度范围内,含15%FeS的橄榄石电导率比纯橄榄石的电导率高2～3个数量级,且电导率值在0.1～10 S/m范围内;纯的和含15%FeS的橄榄石电导率都随着温度的增加而增大,但是纯的橄榄石电导率对温度的敏感性更强;纯的和含15%FeS的橄榄石电导率随压力变化表现出相反的特性,随着压力的升高,纯橄榄石电导率微弱地降低,而含15%FeS的橄榄石电导率显著地增加。由含15%FeS的橄榄石电导率对温度、压力的效应以及实验获得的活化焓可知,15%FeS在橄榄石中形成了相互连通的网络,主导着橄榄石的导电过程。     

高温高压下二辉橄榄岩的阻抗谱实验研究

 在1.0～4.0 GPa压力、1 073～1 573 K温度和10^-1～10⁷ Hz频率条件下,利用SARLTON-1260阻抗-增益/相位分析仪,就位测定了二辉橄榄岩的阻抗谱。实验结果表明：二辉橄榄岩的阻抗谱对频率具有很强的依赖性,并从阻抗谱的测试原理（颗粒内部、颗粒边缘、样品与电极间的导电机制）上做出了解释;温度是决定二辉橄榄岩电导率的一个重要物理参数,电导率随着温度的升高而增大,lg σ与1/T之间符合Arrenhius关系式;在高压实验中第一次将压力作为测量二辉橄榄岩电导率重要的约束因素,随着压力的增大,电阻率升高、电导率降低。     

一维无序体系的交流跳跃导电

建立了electronphononfield(EPF)电子隧穿电导模型,推导了一维无序体系新的交流电导公式.通过计算具有20000—65000个格点的无序体系的交流电导率,分析了交流电导率与温度及外场频率的关系,讨论了无序度对交流电导的影响.计算结果表明,无序体系的交流电导率随外场频率的增加而近似线性的增大;无序体系在低温区出现了负微分电阻特性,电导率随温度的升高而增大,在高温区电导率随温度的升高而减小;无序度对无序体系的交流电导影响明显:在低温区,无序度越小,体系的电导率越大;在高温区,适当增大无序度, 关键词： 无序体系 电子隧穿 跳跃电导     

烷氧链链长对吐昔烯电荷传输性质的影响

吐昔烯衍生物的盘状液晶分子,在有机电子材料领域被用作光导材料和载流子传输材料。使用电子转移的Marcus模型,在B3LYP/6-31G**水平上研究了5个含三条烷氧链(n=1,3,5,8,10)的吐昔烯衍生物分子的电荷转移性质。计算表明,电荷转移矩阵元t是影响分子电荷转移的主要因素。5个分子中,随烷氧链长度(n)增大,空穴、电子传输重组能的变化范围分别为16~19 kJ/mol和26~ 30 kJ/mol。空穴传输矩阵元t+减小超过4倍,空穴传输载流子迁移率μ+减小超过3个数量级。电子传输矩阵元t-增大幅度不大,电子传输载流子迁移率μ-增大2倍,表明烷氧链增长不利于空穴传输,有利于电子传输。     

烷氧链链长对吐昔烯电荷传输性质的影响

吐昔烯衍生物的盘状液晶分子,在有机电子材料领域被用作光导材料和载流子传输材料。使用电子转移的Marcus模型,在B3LYP/6-31G**水平上研究了5个含三条烷氧链(n=1,3,5,8,10)的吐昔烯衍生物分子的电荷转移性质。计算表明,电荷转移矩阵元t是影响分子电荷转移的主要因素。5个分子中,随烷氧链长度(n)增大,空穴、电子传输重组能的变化范围分别为16~19 kJ/mol和26~ 30 kJ/mol。空穴传输矩阵元t+减小超过4倍,空穴传输载流子迁移率μ+减小超过3个数量级。电子传输矩阵元t-增大幅度不大,电子传输载流子迁移率μ-增大2倍,表明烷氧链增长不利于空穴传输,有利于电子传输。     

Cd(S,Se)薄膜的结构及退火环境对其电导性能的影响

分析了两种Cd(S,Se)薄膜的结构特征.讨论了薄膜在不同退火环境中的电导率、迁移率和载流子浓度随退火温度的变化规律.结果表明,空气中退火的掺杂烧结膜电导率随退火温度升高而减小,主要由迁移率减小所致;氮气中退火的烧结膜电导率随退火温度升高而增大,主要是由载流子浓度增大引起的.蒸发膜在不同气氛下退火,电导都随温度升高而增大,同时迁移率和载流于浓度都有增加.在光激发下,氮气和空气中退火的掺杂烧结膜表现出相反的温度依赖关系.利用Seto模型计算的结果与实验值基本符合. 关键词：     

外延石墨烯电导率和费米速度随温度变化规律研究

考虑到原子的非简谐振动和电子-声子相互作用,建立了金属基外延石墨烯的物理模型,用固体物理理论和方法,得到金属基外延石墨烯的电导率和费米速度随温度变化的解析式.以碱金属基底为例,探讨了基底材料和非简谐振动对外延石墨烯电导率和费米速度的影响.结果表明:1)零温情况下,碱金属基外延石墨烯的电导率和费米速度均随基底元素原子序数的增大而增大;2)外延石墨烯的电导率随温度升高而减小,其中,温度较低时时变化较快,而温度较高时则变化很慢,费米速度随温度升高而增大,其变化率随基底材料原子序数的增大而增大;3)原子非简谐振动对外延石墨烯的电导率和费米速度有重要的影响,简谐近似下,费米速度为常数,电导率的温度变化率较大;考虑到原子非简谐项后,费米速度随温度升高而增大,电导率的温度变化率减小;温度愈高,原子振动的非简谐效应愈明显.     

颗粒线度和非谐效应对传感器电极材料导电性能及其热稳定性的影响

本文考虑到原子的非简谐振动,应用固体物理理论和方法,研究了氧传感器多孔电极材料导电性能及热稳定性随温度和颗粒线度的变化规律,探讨原子非简谐振动和材料颗粒线度的影响.结果表明:(1)多孔Pt电极材料的电导率随温度的升高而非线性减小;电导率随颗粒半径的增大而非线性增大;电导率随时间增长而减小,但变化极小;(2)多孔Pt电极材料的电导率远小于Pt纳米材料的电导率,也小于块状Pt电极材料的电导率,且颗粒越小,颗粒线度效应越显著;(3)电导率的温度稳定性系数随温度的升高和颗粒线度的减小以及表面层参数的增大而非线性减小,即温度越高、颗粒线度越小、表面层参数越大,电极材料导电性的热稳定性越好;(4)表面层的存在使电导率降低,且降低情况与温度和颗粒线度有关,即颗粒越小,温度越低,电导率下降越明显;非简谐效应对电极材料的电导率几乎没有影响.     

高温高压下KCl水溶液中离子示踪扩散系数的确定

 离子的扩散系数是定量模拟地球内部质量扩散作用所需要的一个重要参数。在100～500 ℃、0.1～1.2 GPa下实验测量了0.01 mol/L KCl溶液的电导率，获得了KCl的极限摩尔电导率，并利用Nernst-Einstein方程计算出了溶液中K⁺、Cl^-的示踪扩散系数。离子的示踪扩散系数随温度升高而增大，随压力降低而减小。结合扩散作用地球化学模型可以定量分析离子种类在许多地球化学过程中的扩散质量迁移和热液体系中热液蚀变带的演化，对高温高压下水岩相互作用的研究具有重要意义。     

室温固相反应制备纳米四水磷酸锌的热化学研究

以Na3PO4·12H2O和ZnSO4·7H2O为原料,采用室温固相反应制备纳米四水磷酸锌,用微量热法研究该反应的反应焓和四水磷酸锌的标准摩尔生成焓.根据Hess定律,设计了一个新的热化学循环:以4mol/LHCl溶液为量热溶剂,用RD496微热量计于298.15K测定了反应物与产物在量热溶剂中的溶解焓分别为(-47.180±0.084)和(-7.617±0.096)kJ/mol,同时测定两种溶液的紫外光谱、折光率和电导率.两种溶液的紫外吸收曲线重叠,稀释500倍后的电导率值分别是2180、2181μS/cm,折光率值分别是1.3679、1.3678.计算出该固相反应的反应焓为-39.530kJ/mol,同时得到纳米四水磷酸锌的标准摩尔生成焓,推荐其值为-4354.004kJ/mol.     

煅烧温度对Ba1.2Ca0.64SiO4：0.10Eu，0.06Mn粉体发光性能的影响

以MCM-41为硅源,在800~1 100℃下合成了Ba_1.2Ca_0.64SiO₄：0.10Eu,0.06Mn荧光粉,研究了煅烧温度对荧光粉发光性能的影响。实验结果表明,Eu²⁺的蓝绿光发射带的强度与宽度随煅烧温度的升高先增大后减小,在1 000℃时强度达到最大。最大发射峰位随温度的升高而发生红移,由800℃和900℃时的450 nm移至1 000℃和1 100℃时的480 nm。Mn²⁺的红光发射起源于Eu²⁺发射光的激发,其强度随温度的升高而增大。与Mn²⁺发生能量传递作用的Eu²⁺主要位于10配位的M（1）格位。     

一维无序体系电子跳跃导电研究

建立了电子隧穿电导模型,推导了一维无序体系新的直流电导公式.通过计算20000格点无序体系的直流电导率,分析了直流电导率和温度及外场电压的关系,讨论了无序度对直流电导的影响.计算结果表明,无序体系的直流电导率随无序度的增加而减小;外加电场较小时,电导率相对较大,且出现一系列峰值,电压较大时,电导率反而较小;无序体系在低温区出现了负微分电阻特性,电导率随温度的升高而增大,在高温区电导率随温度的升高而减小.计算结果和实验符合很好 关键词： 无序体系 电子隧穿 直流电导率     

空位缺陷对金属基外延石墨烯态密度和电导率的影响

考虑到空位缺陷的存在和原子非简谐振动,以铜、镍基外延石墨烯为例, 研究了金属基外延石墨烯空位缺陷浓度和态密度以及电导率随温度的变化规律,探讨了空位缺陷的影响。结果表明：(1) 空位缺陷浓度随温度升高而非线性增大,外延石墨烯的空位缺陷浓度及其随温度的变化率均大于石墨烯; (2) 与石墨烯相同,金属基外延石墨烯的态密度变化曲线对电子能量为0为对称,但空位缺陷的存在使态密度在电子能量为零时的值不为零,空位缺陷对导带态密度的影响大于价带;态密度随空位缺陷浓度的增大而线性减小,但减小幅度不大,而温度对石墨烯态密度几乎无影响;（3）金属基外延石墨烯的电导率近似等于电子声子相互作用贡献的电导率,并随温度升高而非线性减小;空位缺陷的存在使电导率有所减小,但只在较高温度下才明显。原子非简谐振动情况的电导率稍大于简谐近似的电导率,温度愈高,两者电导率的差愈大,即非简谐效应愈显著。     

LD端面泵浦Cr~4∶YAG被动调Q激光器输出特性研究

对激光二极管端面泵浦Cr4+∶YAG被动调Q Nd∶YAG激光器输出特性进行了实验研究.实验研究发现,激光器输出功率及脉冲重复频率随谐振腔长度增大而增大.为解释这一实验现象,测量了泵浦光斑在激光晶体内尺寸,同时计算了激光晶体及Cr4+∶YAG晶体内的基模激光光斑半径随谐振腔长度变化.分析结果表明:激光晶体内泵浦光斑尺寸远小于激光晶体内基模光斑半径,腔模间交叠效率较低;当腔长增加时,激光晶体内的基模激光光斑减小,腔模间交叠效率增加,从而导致输出功率及脉冲重复频率随腔长增加而增加;另外,Cr4+∶YAG晶体内光斑半径也随谐振腔长度减小,引起Cr4+∶YAG晶体漂白时间缩短,导致脉冲重复频率随腔长增加而增加.     

巨磁阻抗效应实验研究

利用物理实验室中常见的设备,搭建了一组巨磁阻抗效应实验装置,测量了在不同轴向外磁场及不同频率下钴基非晶态软磁合金细丝的阻抗.阻抗实部虚部均随外磁场增大迅速减小,而随频率增大缓慢增大.与交流阻抗的电磁理论比较,该实验结果与理论一致.实验观察到在40 MHz的频率、10 mT外磁场中阻抗变化达80%.根据数据和理论公式拟合,发现材料复磁导率随磁场强度增大迅速减小.     

硝基胍H迁移异构化反应动力学的从头计算研究

采用MP2/6-31G(d,p)从头计算方法优化获得硝基胍两种异构体及过渡态的几何结构,在相同水平上计算了各驻点频率,并进行了IRC分析.利用过渡态理论,计算了在200~1773K的H迁移异构化反应的速率常数.结果表明,β型硝基胍中形成大范围的离域大∏键,存在显著的共轭效应使其比α型稳定,能量比α型低28.16kJ/mol;硝基胍由α型向β型H迁移异构化反应的活化能为132.95kJ/mol.298K时速率常数为1.99×10-11s-1,平衡常数为1.00×105;硝基胍的异构化是一个典型的同面H迁移放热反应,随温度升高,平衡常数逐渐减小,不利于α型通过H迁移向β型转化.     

黑龙江穆棱地区宝石级石榴石的宝石学及谱学特征

对黑龙江穆棱新生代玄武岩产出的宝石级石榴石进行了宝石学常规测试、电子探针测试、拉曼光谱、红外光谱和紫外-可见光谱测试,以获得该区石榴石的宝石学特征和谱学特征。化学成分分析表明,该区石榴石为镁铝榴石,含有Fe,Ca,Mn,Cr,Ti等杂质元素。其平均晶体结构化学式为 (Mn_0.022Ca_0.455, Fe2+_0.720, Mg_1.793)_∑=2.990(Ti_0.003Cr_0.009Fe3+_0.062Al_1.951)_∑=2.025(SiO₄)₃。拉曼光谱分析表明该区石榴石存在混合相,由石榴石桥氧振动引起的拉曼位移峰反映出该特征。镁铝榴石桥氧弯曲振动拉曼位移峰位于560 cm-1(A₁g模)和641 cm-1(E_g+F₂g模),钙铝榴石和铁铝榴石桥氧弯曲振动E_g+F₂g模形成的拉曼位移峰分别位于507和486 cm-1。官能团区红外光谱显示该区镁铝榴石中不存在分子水,但少数镁铝榴石中存在少量的结构水,它们在3 585,3 566和3 544 cm-1处形成阶梯状的弱小吸收峰。该区镁铝榴石多为褐红色,其颜色由杂质离子Cr3+,Fe3+,Mn2+产生。紫外-可见吸收光谱显示,Fe3+的电子跃迁致570,521和502 nm吸收峰,Mn2+的电子跃迁致460和430 nm吸收峰,Cr3+电子跃迁致690和367 nm吸收峰。     

从银电极上氢析出的温度效应得到的反应动力学启示

利用循环伏安法研究了多晶银电极在0.1 mol/L HClO₄溶液中氢析出反应的温度效应. 发现当从析氢起始电位负向扫描至零电荷电位(-0.4 V)时,氢析出反应的表观活化能(E_a,app)和指前因子(A)均随着电势的负移而增大(对应的E_a,app从24 kJ/mol增大至32 kJ/mol).继续负向扫描至零电荷电位以后,E_a,app随电势的负移而减小但A不随电势变化. 推测E_a,app和A在零