Ca2CuO3的高压结构性质研究

 采用金刚石压砧高压装置（DAC）,对具有Cu—O链结构的Ca₂CuO₃的多晶粉末样品进行了高压同步辐射能散X射线衍射实验。实验结果表明,在0～34 GPa压力范围内,Ca₂CuO₃晶体没有发生结构相变,用Birch-Murnaghan状态方程拟合,得到在压力导数B′₀=4时,零压体弹模量B₀=165.4±1.8 GPa。     

Na填充型方钴矿化合物CoSb3的高压合成及电输运特性研究

 利用高压合成方法,在压力为2 GPa、温度为900 K的条件下,以NaN₃作为添加剂,成功地合成出了Na填充型的方钴矿化合物CoSb₃。X射线衍射（XRD）研究结果表明,当Na填充量达80%时,合成的Na填充型方钴矿化合物CoSb₃仍为单相方钴矿结构,没有Na和NaN₃等杂质峰。在室温下对不同Na填充量的样品进行了电阻率（ρ）和Seebeck系数（α）的测试,研究了不同Na填充量对样品电阻率、Seebeck系数和功率因子（α²σ）的影响。研究结果表明：室温下,样品的电导率随Na填充量的增加而增大,Seebeck系数的绝对值随Na填充量的增加而减小。当Na填充量为0.4时,样品获得了最高的功率因子（8.72 μW·cm^-1·K^-2）,此值高于He等报道的利用热压法制备的CoSb₃的值。填充量对样品电输运特性的影响规律与Pei等研究的K填充型CoSb₃的研究结果相一致。上述研究结果表明,高压合成技术有利于提高填充型方钴矿化合物的填充量,并有效地提高样品的电输运特性。     

高压固相反应法合成具有理想Ruddlesden-Popper结构的Ca4Mn3O10层状化合物

 采用高压下的固相反应方法,成功地合成了具有空间群I4/mmm的理想三层结构化合物Ca₄Mn₃O₁₀。用电子显微学方法对此结构进行了研究,并提出了近似的结构模型。基于提出的模型,进行了电子衍射图和高分辨像的模拟,并与实验结果进行了比较。     

冲击载荷下Al2O3陶瓷的动态响应

 通过平面飞片碰撞实验，研究了质量分数为90%的Al₂O₃陶瓷在0～11.0 GPa的动态响应行为，给出了该材料的Hugoniot弹性极限（σ_HEL）、动态屈服强度、高压声速和Hugoniot曲线。结果表明：当冲击应力在σ_HEL≈11.0 GPa的范围内，Al₂O₃陶瓷的塑性区压缩特性表现出较明显的弥散行为；在远低于σ_HEL的应力区，Al₂O₃陶瓷已表现出明显的压缩损伤效应，即出现所谓的破坏波效应。     

高压对纳米ZnO和ZnO/SnO2复合材料的结构和发光性能的影响

 利用溶胶-凝胶法制备出了纳米晶ZnO与含有3%摩尔分数SnO₂的ZnO/SnO₂复合材料,在六面顶压机上对制备出的两种样品进行了室温下、6GPa的高压处理。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和光致荧光谱（PL）等方法,对高压处理前后样品的结构和发光性质进行了表征。结果表明：高压处理后回收到的纳米晶ZnO和ZnO/SnO₂复合材料的平均粒径分别减小5.9%和26.3%;高压处理后ZnO和ZnO/SnO₂复合材料光致发光谱的发光带强度都有所降低,但ZnO/SnO₂复合材料发光带强度降低幅度比纯ZnO小,对产生这些现象的原因进行了讨论。     

Ba2CuO2Cl2的高压合成及原位高压结构稳定性研究

 在高温高压下合成出了单相的Ba₂CuO₂Cl₂化合物,在高压下对该化合物晶体结构的稳定性进行了研究。结果表明,在实验测量的压力范围内,Ba₂CuO₂Cl₂化合物的晶体结构是稳定的,并且其压缩性表现出较强的各向异性,计算得到了Ba₂CuO₂Cl₂化合物的体弹模量和状态方程。     

高压高温下B2O3与Mg和Li3N的反应

 通过B₂O₃与Mg和Li₃N分别在不同温度压力条件下的反应，用X射线方法研究了生成物的物相。当采用Mg与B₂O₃为原料时，其产物是Mg₃B₂O₆；用Li₃N与B₂O₃反应时，产物中除了Li₃BO₃，还有立方氮化硼（cBN）生成。这表明，当原料中含有相同数量B₂O₃时，用Mg和Li₃N分别作触媒合成立方氮化硼，将得到不同的结果。     

高压下LiB3O5晶体-非晶体相变的研究

 采用X射线粉末衍射和同步辐射能散X射线衍射技术，对LiB₃O₅（LBO）晶体进行了压致非晶化相变的研究，压力达45.1 GPa。实验结果表明，LBO存在两个中间相变，压力分别为5 GPa和15.8 GPa。而当压力增加到25~31.6 GPa时，LBO出现非晶态，这个非晶化相变是不可逆的。     

La1-xSrxCoO3系列化合物的高压合成与性质的研究

 本文首次用高压手段合成出La_1-xSr_xCoO₃（x=0.0、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8和1.0）化合物系列，最佳合成条件为2.6 GPa/1 050 ℃/40 min。通过对其结构相变与畸变程度、氧缺位问题的研究以及价态变化的讨论，得出了高压减小畸变量、增加氧缺位数并导致一部分低价态Co离子出现的结论。还讨论了上述诸因素对电导率和催化性能等的影响。     

β-FeSi2的高压研究

 对β-FeSi₂晶体进行了原位X射线衍射高压研究。利用同步辐射X射线衍射原位研究了β-FeSi₂的高压相演化，发现压力在4.3 GPa时出现相变，在25.8 GPa时相变完成。指标化结果表明：经高压处理后得到的产物具有四方结构，其晶格常数为：a=b=1.004 9 nm，c=0.339 4 nm。     

纳米BaTiO3陶瓷的超高压烧结

将10 nm钛酸钡粉在6 GPa超高压条件下进行烧结,得到了晶粒大小约为30 nm的钛酸钡陶瓷.用扫描电子显微镜和原子力显微镜观测了样品的微观结构.研究表明,由于超高压能够压碎纳米粉体中的团聚体,而且能增加烧结的驱动力,降低成核的势垒,从而使成核速率增加;同时由于扩散能力的降低而使生长速率减小,所以超高压烧结能在较低的...     

BaTiO_3纳米陶瓷的高压Raman光谱研究

本文研究了平均粒度为20nm的BaTiO3纳米陶瓷在高压下的Raman光谱变化,分析了特征峰随压力变化情况,确定了36.7Gpa范围内的三个相变,分别发生在3.3Gpa,10.93GPa,19.8GPa。     

纳米BaTiO3陶瓷的Raman光谱研究

高压能增加陶瓷烧结的致密驱动力和抑制陶瓷晶粒的长大。用高压辅助烧结的方法得到了晶粒尺寸约为60和30 nm的致密纳米BaTiO3陶瓷。BaTiO3陶瓷的晶体结构随温度的变化由变温Raman光谱来研究。在温度范围-190℃到200℃内,与粗晶的BaTiO3陶瓷相比,纳米BaTiO3陶瓷Raman散射结果表明,随着晶粒尺寸的减小,Raman峰的强度变弱,相变越来越弥散,出现了相变峰的消失;而且随着温度的升高,在纳米BaTiO3陶瓷甚至在30 nm BaTiO3陶瓷中都有与粗晶相同的从三方相到正交相到四方相到立方相的连续相变。变温Raman散射也表明,当晶粒大小减小到纳米尺寸时,纳米BaTiO3陶瓷表现出与粗晶不同的新颖性质。在一定的温度范围内,存在多种铁电相的共存。     

Ferroelectric behaviour of 30nm BaTiO3 ceramics prepared by high pressure assisted sintering

Dense nanocrystalline BaTiO3 ceramics with a homogeneous grain size of 30 nm was obtained by pressure assisted sintering. The ferroelectric behaviour of the ceramics was characterized by the dielectric peak at around 120 ℃, the P-E hysteresis loop and some ferroelectric domains. These experimental results indicate that the critical grain size for the disappearance of ferroelectricity in nanocrystalline BaTiO3 ceramics fabricated by pressure assisted sintering is below 30 nm. The ferroelectric property decreasing with decreasing grain size can be explained by the lowered tetragonality and the ＇dilution＇ effect of grain boundaries.     

Effect of Annealing on Ferroelectric Properties of Nanometre BaTiO3 Ceramics Prepared by High Pressure Sintering Method

Dense nanocrystalline BaTiO3 ceramics with a grain size of 5Onto are prepared under 6 GPa at 1273K using a high pressure sintering method. The sintered bulk is uniform and the relative density is above 97%. We anneal the ceramic samples in oxygen with various temperatures and for the annealing, several broadened peaks can be observed at different times without apparent grain growth. After about 378K（ by dielectric measurements. However, these peaks are very different from those of coarser-grained ceramics. It is indicated that both the elimination of oxygen vacancies and the release of residual stresses caused by high pressure greatly improve the overall ferroelectric properties of BaTiO3 ceramics. The observation of nearly linear polarization hysteresis loop after anneal provides the solid evidence of ferroelectricity in these nano-sized BaTiO3 ceramics. It is believed that the absence of 90° domains and the existence of poor-permittivity nonferroelectric grain boundaries contribute to the slim loop.     

反斯托克斯拉曼光谱在BaTiO_3铁电相变研究中的应用

从理论上讨论了一阶和二阶斯托克斯与反斯托克斯拉曼散射截面的温度依赖关系;在２９３Ｋ至４０１Ｋ的温度范围内,测量了ＢａＴｉＯ３单晶斯托克斯和反斯托克斯过程的偏振拉曼光谱;通过对ＢａＴｉＯ３单晶斯托克斯和反斯托克斯拉曼光谱的综合分析,证实在Ｘ（ＺＺ）Ｙ几何配置下测量到的位于２７５和５１４ｃｍ－１处的强峰为一阶拉曼光谱。此结果支持了ＢａＴｉＯ３铁电相变机制的有序—无序模型。     

Unusual domain configurations and local piezoresponse in the [720]‐cut BaTiO3 single crystal

The domain configurations and local piezoresponse property of the [720]‐cut BaTiO₃ single crystal and [001]‐oriented BaTiO₃ crystal were investigated by high‐resolution piezoresponse force microscopy. Large differences in their surface topography features, domain configurations and local piezoresponse were found between [720]‐cut and [001]‐oriented BaTiO₃ crystals. The large surface bending angle due to ferroelastic domain walls leads to a high strain energy appearing in the [720]‐cut BaTiO₃, further resulting in unique band‐like topographic features, needle domains for stress compensation and locally ultrahigh piezoelectric response as well. (© 2013 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

高压烧结对n型PbTe基材料热电性能的影响

 采用高压烧结技术制备了按偏离化学计量比配制的PbTe基热电材料（Pb_0.55Te_0.45）,重点研究了烧结压力对材料热电性能的影响。研究结果表明：高压烧结过程能有效降低材料中的晶格缺陷,从而显著改变样品中的载流子浓度及其迁移率。与未经烧结的常压熔融样品相比,高压烧结样品的Seebeck系数得到大幅提高,电导率略有降低,室温热导率降低了50%,所以高压烧结样品的品质因子得到较大提高。当烧结压力为2 GPa时,所得样品在700 K时其品质因子达到0.59,相比未经烧结的常压熔融样品提高了150%。     

聚晶金刚石复合片超高压烧结过程的实验研究

 采用X射线衍射（XRD）分析、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）等方法,对在压力5.6 GPa、温度1 460 ℃条件下,加热时间分别为2、3、4、6、8、10 min的聚晶金刚石复合片（PDC）样品进行了分析。结果表明：PDC的烧结经历了金刚石的石墨化过程,而且在烧结过程中金刚石层表面的XRD图谱出现了WC衍射峰,强度由弱到强,再由强到弱,直至消失;进一步的研究发现,PDC中助烧结剂Co的晶格常数因C和W原子的固溶会变大,并随PDC加热时间的延长出现一个峰值;从硬质合金基体扩散到金刚石层的Co由于扩散通道各异、所受阻力不同,使得其分布不均匀。     

Abnormal thermal conductivity of [720]‐oriented BaTiO3 single crystal

The 3ω ‐scanning thermal microscopy and piezoresponse force microscopy techniques were combined to characterize the local thermal conductivity (λ) of ferroelastic domains in [720]‐oriented and [001]‐oriented BaTiO₃ single crystal. The [720]‐oriented BaTiO₃ showed a local λ value of 3.39 W/m·K, while it was 5.95 W/m·K for [001]‐oriented BaTiO₃. The underlying mechanism for such drastic thermal conductivity reduction in [720]‐oriented BaTiO₃ is ascribed to a stronger phonon‐scattering effect due to the high strains appearing in [720]‐oriented BaTiO₃ single crystals. (© 2014 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)