低温拉曼光谱研究钛酸铋尺寸驱动的相变

本文对粒径为25~75 nm的钛酸铋纳米晶在-190℃温度的低温拉曼光谱进行了研究,结果表明,在钛酸铋纳米晶中,除了存在已知的尺寸驱动的铁电正交-顺电四方的结构相变外,还存在尺寸驱动的细微的单斜-正交的结构相变。     

钛酸铅纳米晶的拉曼光谱研究

本文测定了不同粒径的钛酸铅纳米晶的ＦＴ Ｒａｍａｎ光谱,确定了各光学声子模的归属,发现Ａ１（１ＴＯ）声子峰的多重劈裂特征,支持了Ｆｏｓｔｅｒ等人的非谐性振动模型。粒径和温度的变化将使声子频率发生位移并带来峰宽的变化,Ａ１（ＴＯ）模比对应的Ｅ（ＴＯ）模频移速度快,当由铁电相到达居里点时,二者将在某一较低频率处汇合。     

GaAs/SiO2纳米晶镶嵌薄膜的拉曼光谱与吸收光谱研究

采用射频磁控共溅射与高真空退火相结合的方法,分别在单晶硅片和光学石英玻璃片上制备了ＧａＡｓ／ＳｉＯ２纳米晶镶嵌薄膜样品。激光拉曼光谱的测量结果表明,退火态样品（４００℃,６０ｍｉｎ）的拉曼光谱特征峰呈现宽化和红移,红移量为９．５ｃｍ＾－１,对应薄膜中ＧａＡｓ纳米晶粒平均粒径约为３ｎｍ。样品的室浊吸收光谱测量结果表明,由于受量子限域效应的主导作用,与ＧａＡｓ块状单晶相比,样品光学吸收边呈现出明显的蓝     

纳米二氧化铈的高压拉曼光谱研究

本文利用金刚石对顶砧高压技术,在0.1MPa～47.5GPa压力范围内对粒径为8nm的纳米CeO2进行了高压拉曼光谱研究。研究结果表明,常压下萤石结构的纳米CeO2(空间群Fm3m)在24.3GPa时开始发生萤石结构到PbCl2类型(空间群Pnam)的结构相变。这个相变为可逆相变,卸压至零压时样品恢复至萤石结构。     

Pb_(0.85)Ca_(0.15)TiO_3纳米晶铁电—顺电相变的拉曼光谱研究

采用变温ＦＴ Ｒａｍａｎ技术测定了三种粒径Ｐｂ０．８５Ｃａ０．１５ＴｉＯ３纳米晶的居里温度。１７８９ｎｍ、２５．６９ｎｍ、和３６２５ｎｍ粒子的Ｔｃ分别为２７４℃,２６５℃,２９４℃。认为尺寸效应和掺杂引起的缺陷均对Ｔｃ产生影响。掺杂及焙烧不充分引起的晶体缺陷使居里点弥散。Ｅ（１ＴＯ）软模具有弱阻尼特征     

TiO_2晶型及其相变的高温拉曼光谱研究

本文测量了锐钛矿型和金红石型TiO2常温至1923K的高温拉曼光谱,观察了锐钛矿型TiO2在1373K～1473K间发生相变,不可逆转化为金红石型TiO2,分析了特征峰随温度变化的规律以及两种结构相的温度依赖性。并为不同晶型TiO2的研究、生产和应用提供重要的实验依据。     

锐钛矿二氧化钛超细纳米晶的三声子互作用

本文通过对粒径为2.2-25.5nm的锐钛矿二氧化钛超细纳米晶在83-293 K温度范围内的变温拉曼光谱的研究,得到了三声子互作用对拉曼频率和线宽的贡献随粒径的变化关系。结果表明锐钛矿二氧化钛超细纳米晶的三声子相互作用随粒径减小而加强。     

癸胺盐酸盐晶体相变的拉曼光谱研究

在290—340K温度范围内,考察了标题化合物分子链的C—H和C—C伸缩振动等主要拉曼散射谱带频率和强度随温度的变化。结果表明,癸胺盐酸盐晶体在313K和321K发生两次结构相变。在低于313K时,分子链以完全有序的全反式构象存在;在313K以上时,分子链出现了旁式构象。高于321K时,随着旁式链构象的骤增,分子链的侧向填充有序度明显降低,链的“流动性”明显增强。     

Sn掺杂的纳米TiO_2的拉曼散射

本文主要利用拉曼光谱研究一组在合成过程中掺入了不同浓度锡的纳米二氧化钛样品,确定其从锐钛矿结构到金红石型结构的转变,进而分析其金红石型结构的形成。拉曼光谱测试表明,晶型导向剂SnO2的引入促使金红石型TiO2在较低的反应温度下形成,高温合成条件的免除使我们获得了很好的纳米级的金红石型TiO2晶体。此晶体具有有趣的包覆型结构,金红石型TiO2纳米晶体内包含着同结构的SnO2籽晶。分析其成因,在结晶过程中,掺入的杂质原子Sn4+与O2-结合,先沉积出金红石型结构的SnO2作籽晶,金红石型结构的SnO2和同样结构的TiO2晶格常数十分接近,促使了TiO2在它表面外延生长,形成金红石结构的包覆纳米晶。     

纳米颗粒DBS／TiO2的拉曼光谱

采用水热法制得表面包覆有十二烷基苯磺酸的二氧化钛纳米粒子,并应用拉曼光谱对其进行了检测。结果表明：样品为表面包覆有十二烷基苯磺酸的二氧化钛纳米粒子的集合体。其拉曼峰与未包裹的二氧化钛拉曼锋相比,出现了蓝移现象,从纳米粒子的表面结构及包裹层的压力出发对此现象进行了定性解释和讨论。     

(Ta_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷结构相变研究

采用固相反应技术制备了x分别为 0 0 5、0 0 8和 0 1 1的 (Ta2 O5) 1-x(TiO2 ) x 陶瓷 ;在室温至 6 0 0℃范围内 ,测量了这些陶瓷样品的拉曼光谱随温度的变化。随着温度的升高 ,拉曼光谱中位于 35～38cm- 1的最低频移的声子模发生软化 ,并随之发生结构相变。拉曼光谱和实验结果都表明 :组分x分别为0 0 5、0 0 8和 0 1 1的 (Ta2 O5) 1-x(TiO2 ) x 陶瓷分别在 36 0、4 5 0和 5 4 0℃发生了由三斜至单斜相的结构相变。上述结论得到了 (Ta2 O5) 0 92 (TiO2 ) 0 0 8单晶热膨胀系数测量数据的支持。     

利用拉曼光谱对短链烷烃的相变过程及旋转相的研究

利用激光拉曼光谱研究了二十六烷的凝结相变过程。在冷却过程中,二十六烷经历了从液相→旋转相→固态单斜晶相的相变过程。主要研究了烷烃分子碳链上CH₂弯曲振动、CH₂剪式振动、C—C伸展振动和CH₃平面摇摆等振动模式的变化过程,包括这些模的频率、半宽和强度变化等,研究在相变过程中不同振动模式的的演变顺序和过程,反映各种振动模式与分子结构的相关性,并了解反式构象和歪曲构象在相变过程中的变化,从而更深入的理解烷烃等非晶体物质的相变过程。此外,通过分析800～1 500 cm-1波段各个拉曼波峰在降温过程中的变化过程,得到了二十六烷的旋转相的温度区间,证明可以利用拉曼光谱来观察烷烃相变过程中出现的旋转相。     

不同尺寸锐钛矿结构TiO2纳米晶的高压相变研究

本文利用溶胶-凝胶法合成出5.6 nm、8.6 nm和19.4 nm三种尺寸的锐钛矿结构TiO2纳米晶, 并利用金刚石对顶砧压机结合Raman光谱技术研究了尺寸效应对其在23 GPa高压下结构相变的影响。结果发现, 对于5.6 nm和8.6 nm的样品, 加压到23.2 GPa和22.5 GPa的压力时没有发生结构相变, 而是转变为无定型结构, 卸除压力后, 依然保持为无定型; 而19.4 nm的样品在约11.3 GPa时逐渐转变为单斜斜锆石结构, 在卸压后转变为α-PbO2结构。相对于块材, 尺寸越小, 相变压力越大。基于吉布斯自由能理论, 尺寸减小引起的表面能增大被认为是相变压力变大的主要原因。     

高压下铌铁矿相TiO2直接相变的第一性原理研究

利用第一性原理的GGA+U方法对TiO2的金红石相、铌铁矿相、萤石相、黄铁矿相和四方P42/nmc相进行了计算。首先,优化了这几个相的晶体结构及相关参数,分析了焓曲线图,发现了在50.1GPa压强下,铌铁矿相突然直接转变成一个新的四方P42/nmc相。其次,通过GGA+U和HSE06两种方法计算讨论了四方P42/nmc相的能带结构,并拟合分析了三阶B-M状态方程和XRD图谱。最后,通过分析相变压强范围、体弹模量和XRD图谱,本文认为四方P42/nmc相与立方萤石相是共存的,能很好符合2004年立方TiO2的实验结果。     

高压下铌铁矿相TiO_2直接相变的第一性原理研究

利用第一性原理的GGA+U方法对TiO_2的金红石相、铌铁矿相、萤石相、黄铁矿相和四方P42/nmc相进行了计算.首先,优化了这几个相的晶体结构及相关参数,分析了焓曲线图,发现了在50.1GPa压强下,铌铁矿相突然直接转变成一个新的四方P42/nmc相.其次,通过GGA+U和HSE06两种方法计算讨论了四方P42/nmc相的能带结构,并拟合分析了三阶B-M状态方程和XRD图谱.最后,通过分析相变压强范围、体弹模量和XRD图谱,本文认为四方P42/nmc相与立方萤石相是共存的,能很好符合2004年立方TiO_2的实验结果 .     

六氯铅铵晶体相变的拉曼散射研究

在５Ｋ～３００Ｋ温度范围内对六氯铅铵晶体进行了拉曼散射测量，该晶体在Ｔｃ＝７８Ｋ发生从立方结构（Ｏ＾５４）至三方结构（Ｃ＾２３ｉ）的二级相变，ＰｂＣｌ＾２－６八面体Ａ１ｇ模和ＮＨ＾＋４四面体Ａ１模的拉曼频移在Ｔｃ时出现极大值，八面体Ｔ２ｇ模，四面体Ｔ２模和外振动Ｔ２ｇ模在Ｔｃ以下发生连续分裂，另外在Ｔｃ以下观测到对应于高温相ＰｂＣｌ＾２－６八面体Ｔ１ｇ模的软模。     

高压下铌铁矿相TiO2直接相变的第一性原理研究

利用第一性原理的GGA+U方法对TiO2的金红石相、铌铁矿相、萤石相、黄铁矿相和四方P42/nmc相进行了计算。首先,优化了这几个相的晶体结构及相关参数,分析了焓曲线图,发现了在50.1GPa压强下,铌铁矿相突然直接转变成一个新的四方P42/nmc相。其次,通过GGA+U和HSE06两种方法计算讨论了四方P42/nmc相的能带结构,并拟合分析了三阶B-M状态方程和XRD图谱。最后,通过分析相变压强范围、体弹模量和XRD图谱,本文认为四方P42/nmc相与立方萤石相是共存的,能很好符合2004年立方TiO2的实验结果。     

微区Raman光谱在TiO_2高压结构相变研究中的应用

本文以金红石单晶TiO2和锐钛矿多晶TiO2为研究对象,应用金刚石小压机和原位拉曼光谱测量技术,系统研究了室温高压下TiO2的结构相变。原位拉曼测量表明,金红石单晶TiO2在压力达到12.91GPa时开始发生由金红石结构向斜锆石结构(MI)的相变,当压力达到14.16 GPa时,相变完成;继续加压到21.65 GPa,没有发现进一步的相变;卸压时由斜锆石结构转变为PbO2结构,相变发生在大约7.11 GPa处。锐钛矿多晶TiO2在压力达到4.26 GPa时开始向PbO2结构转变,当压力达到8.34 GPa时相变完成;继续加压到12.94 GPa,样品开始发生由PbO2结构向斜锆石结构的相变,当压力达到18.74 GPa时相变完成;继续加压到21.39 GPa,没有发现进一步的相变;卸压时也由斜锆石结构转变为PbO2结构,起始相变压力点应高于8 GPa。