La0.88 Te0.12 MnO3/Si异质结的整流和光伏特性研究

采用脉冲激光沉积法制备了La_0.88Te_0.12MnO₃(LTMO)/Si异质结,该异质结具有光生伏特效应和良好的整流特性.光生电压在394 μs的时间内很快增加到最大值然后逐渐减小.在T=80 K时,光生电压的最大值大约是13.7 mV.随着温度的升高,热涨落致使光生电压最大值总体呈现减小趋势,而且是非线性减小,这主要是由LTMO层发生金属绝缘体转变而导致的LTMO层能带结构的变化引起的. 关键词： 异质结 光生伏特效应 电子掺杂     

层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7的磁性及电特性

通过固相反应烧结法成功制备了层状钙钛矿La_1.3Sr_1.7Mn_2-xCu_xO₇多晶,主要研究了其磁电特性.结果表明,样品为Sr₃Ti₂O₇型钙钛矿结构.随着温度的降低,其磁性经历了一个很复杂的转变过程.当x=0时,在T^*=231K出现二维短程铁磁有序,在< 关键词： 层状钙钛矿 磁性 电特性     

层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7的磁性及电特性

通过固相反应烧结法成功制备了层状钙钛矿La_1.3Sr_1.7Mn_2-xCu_xO₇多晶，主要研究了其磁电特性.结果表明，样品为Sr₃Ti₂O₇型钙钛矿结构.随着温度的降低，其磁性经历了一个很复杂的转变过程.当x=0时，在T^*=231K出现二维短程铁磁有序，在<     

Al2O3增强的Co2-C98/Al2O3/Si异质结的光伏效应

随着能源危机的加剧,太阳能电池作为开发和利用太阳能的一种普遍形式, 日益受到世界各国的重视.随着太阳能电池向着高效率、薄膜化、无毒性和原材料丰富的方向发展, 单纯的硅系太阳能电池已经无法达到这样的要求,因此新的材料和工艺的开发利用迫在眉睫. 本文研究了碳材料在硅异质节上实现光伏效应的改善及其可能在太阳能电池上的应用. 采用脉冲激光沉积方法制备的Co₂-C₉₈/Al₂O₃/Si异质结构在标准日光照射 (AM1.5, 100 mW/cm²)条件下,可获得0.447 V的开路电压和18.75 mA/cm²的电流密度, 转换效率可达3.27%.通过电容电压特性和暗条件下的电输运性能测量, 证明了氧化铝层的引入不但对单晶硅的表面起到了物理钝化作用,减小了反向漏电流, 使异质结界面缺陷、界面能级和复合中心减少,还起到了场效应钝化作用, 增加了异质结界面的势垒高度,增加了开路电压,使异质结的光伏效应显著增强.     

BaTiO3/p-Si异质结的整流特性和光诱导特性的研究

利用脉冲激光沉积法成功制备了BaTiO₃/p-Si异质结, 该异质结在80–300 K 显示出了良好的整流特性和光诱导特性. 开启电压随着温度的升高而逐渐降低. 利用不同频率的光子辐照样品, 观察到明显的光电导效应. 且随着照射光子能量的增大, 结电流也相应变大, 光诱导效应越明显. BaTiO₃薄膜电阻-温度(R-T) 曲线显示氧缺陷条件下BaTiO₃薄膜具有良好的半导体特性. 关键词： 异质结 光诱导效应 3薄膜')" href="#">BaTiO₃薄膜     

沉积氧压对La0.8Sr0.2MnO3/0.7wt%Nb:SrTiO3异质结的整流伏安特性及输运性的调控

采用脉冲激光沉积法在(100)0.7wt%Nb:SrTiO3(NSTO)衬底上制备了La0.8Sr0.2MnO3(LSMO)/NSTO(100)异质结,仔细研究了原位沉积氧压和真空退火对LSMO/NSTO异质结的结构及其整流伏安特性的调控.X-射线线性扫描和原子力显微镜测量显示,低氧压制备的LSMO/NSTO(100)异质结具有良好的外延结构和平整的表面.电流-电压(I～V)曲线显示,沉积氧压为100mTorr的异质p～n结展现出极好的整流伏安特性;而氧压为240mTorr的异质p～n结平缓增加的电流可解释为异质p～n结在界面处晶格缺陷的增加.作为对比,沉积氧压调控的LSMO/SrTiO3(100)薄膜的输运性也被研究.电阻率结果显示,低氧压制备的LSMO薄膜,其电阻率的增加及金属-半导体转变温度Tp的降低归因于氧空位增加诱导的Mn4+离子减少及MnO6八面体的畸变.     

飞秒激光泵浦LaAlO3/SrTiO3异质结产生太赫兹波辐射

自铁磁金属在飞秒激光泵浦下的超快退磁效应发现以来,电子的自旋属性逐渐被应用于太赫兹电磁波的产生.利用逆Rashba-Edelstein效应产生太赫兹辐射首先在Ag/Bi界面得到证实,而LaAlO₃/SrTiO₃界面通过该效应产生直流的自旋-电荷转换效率要高于Ag/Bi界面约一个数量级,但利用该结构转化自旋流来产生太赫兹的有效性尚待系统的研究.本文制备了NiFe/LaAlO₃//SrTiO₃(001)系列样品,在飞秒激光泵浦下观察到了太赫兹辐射的产生及其对磁场方向的依赖效应,并通过改变LaAlO₃层的厚度验证了超扩散模型与光学传输模型的有效性,观察到了在LaAlO₃/SrTiO₃界面由于多次反射导致太赫兹波的减弱,为进一步优化太赫兹波的产生提供了实验和理论支持.     

仿生异质结全太阳光谱催化CO2还原特性研究

为了突破光热催化CO₂还原中太阳能吸收、光热转化以及载流子传输受限的瓶颈,本文受蝴蝶翅膀的启发,将原子薄纳米片Bi₂MoO₆垂直生长在柚子皮衍生碳(CPP)表面形成具有波导效应的脊阵列,利用多重散射强化太阳光吸收,实现光催化与光捕获中心的有机集成;受植物对光选择性吸收的启发,利用分形结构诱导太阳光的多级吸收,实现全太阳光谱的梯级利用。通过UV-Vis DRS、XPS、瞬态光电流以及DFT研究表明,CPP@Bi₂MoO₆的脊阵列和分形结构导致禁带宽度降低至2.43 e V并且催化表面温度迅速升高至117.2?C,M-O-C电子桥实现电子跨界面传输并形成“电子–热能–CO₂”富集中心,光热效应导致富集在CPP表面的电子向CO₂吸附位点迁移,使得CO₂被大量电子活化并沿CO₂→CO₂*→CO₂-→COOH*→CO*→CO的反应机理转化。     

Bi0.8Ba0.2FeO3/La0.7Sr0.3MnO3异质结制备及其交换偏置效应研究

采用脉冲激光沉积方法, 通过调节激光能量、激光频率、衬底温度、氧压、靶基距等工艺参数, 在(100)取向的铝酸镧单晶衬底上制备出Bi_0.8Ba_0.2FeO₃/La_0.7Sr_0.3MnO₃多铁性异质结. X射线衍射图谱表明薄膜呈钙钛矿结构, 高分辨透射电镜图谱和能量色散X射线图谱表明两相界面清晰且具有良好的匹配度, 异质结呈(00l)取向性生长. 加场冷却条件下不同温度的磁滞回线(M-H)测量结果表明样品具有明显的交换偏置效应, 交换偏置场(H_EB)随温度的线性变化可能与异质结界面处电子轨道的重构和界面处自旋、轨道自由度之间的复杂的相互作用有关.     

In2O3/CuO纳米异质结的制备和光催化性质研究

通过溶胶-凝胶结合静电纺丝过程制备了In₂O₃/CuO纳米异质结。XRD和Raman光谱的研究表明,随着前驱物中Cu/In比例的增加,CuO相的含量逐渐增加。吸收光谱研究表明,随着CuO含量的增加,复合纳米结构的可见光吸收明显增强。光催化实验研究结果表明,In₂O₃/CuO纳米异质结具有比单一相的In₂O₃和CuO更强的光催化性能,其主要来源于异质结所导致的增强的光生电子和空穴的分离效率。     

Magnetic and transport properties of Dy substituted layered perovskite La1.3Sr1.7Mn2O7

The effect of Dy substitution for La site in layered manganese oxides La1.3-x Dyx Sr1.7 Mn2O7 on the magnetic and electrical properties has been investigated.With the La 3+ substituting by Dy3+,the long range three-dimensional ferromagnetism transition and the insulator-metal transition disappear.These effects are attributed to the lattice distortion due to the substitution of the smaller Dy3+.Addtionally,the small Dy3+ is inclined to occupy the R site which is in the rock-salt layer,then the distribution of La,Sr,Dy ions in Dy-doped sample should be more orderly than that in La1.3 Sr1.7 Mn2O7,so there is only one insulator-metal transition in the ρ-T curve of the sample with x = 0.05 and x = 0.1.     

Electric and magnetic behaviour in double doped La2/3＋4x/3Sr1/3-4x/3Mn1-xMgxO3

The double-doped La2/3＋4x/3Sr1/3-4x/3Mn1-xMgxO3 samples with fixed Mn^3＋/Mn^4＋ ratio equal to 2/1 are investigated by means of magnetism and transport measurements. Phase separation is observed at temperature higher than T^onset c for x = 0.10 and 0.15. For x = 0.10, rather strong phase separation induces drastic magnetic random potential and results in the localization of carriers. Thus, the varlable-range hopping process dominates. For other samples, there is no or only weak phase separation above T^onset c. Thus, thermal activation mechanism is responsible for the high temperature transport behaviour. For x = 0.20 and 0.25, unexpected AFM behaviour is observed at low temperature. All these results are well understood by considering the special role of the ＂double-doping＂.     

钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)4/3Sr5/3Mn2O7 (x=0, 0.025) 磁性和输运性质研究

采用传统的高温固相烧结法制备了双层钙钛矿锰氧化物(La_1-xGd_x)_4/3Sr_5/3Mn₂ O₇ (x=0, 0.025)多晶样品. 通过X射线衍射仪研究发现样品为Sr₃Ti₂O₇型四方结构, 空间群为I4/mmm; 磁性测量表明, Gd³⁺掺杂后的样品(La_0.975Gd_0.025)_4/3Sr_5/3Mn₂O₇的三维磁有序转变温度(T_C1^3D)、磁化强度(M)均降低, 这是由于Gd³⁺的掺杂引起晶格的畸变, 从而使得晶格常数发生改变, 减弱了铁磁耦合而导致的; 通过电子自旋共振谱测量发现, 在T_C^3D<T<300 K温度范围内, 两样品在顺磁的基体上均有短程的铁磁团簇存在, 出现了相分离现象. 电性测量表明: 两样品分别在T_C1^3D (La_4/3Sr_5/3Mn₂O₇ 样品的三维磁有序转变温度, T_C0^3D)<T<300 K温度范围内均以三维变程跳跃的方式导电, 分析得出Gd³⁺的掺杂使得载流子局域长度的减小. 这表明载流子需要吸收更多的能量才能克服晶格的束缚进行跳跃, 因此(La_0.975Gd_0.025)_4/3Sr_5/3Mn₂ O₇ 样品的电阻较高.     

Tb掺杂双层锰氧化物La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁熵变和电输运性质

研究了Tb掺杂对双层锰氧化物La_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7磁熵变和电输运性质的影响.样品采用传统固相反应法制备,两样品的名义组分可以表示为(La_(1-x)Tb_x)_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7(x=0,0.025),磁场为7 T时的最大磁熵变?S_M分别为-4.60 J/(kg·K)和-4.18 J/(kg·K).比较后发现,Tb元素的掺杂使得最大磁熵变值减小,但同时增大了相对制冷温区.电性测量结果表明,x=0.025的样品在高温区的导电机制可以用小极化子模型解释,与母体三维变程跳跃模型不同;当温度降低至三维长程铁磁有序温度(T_c~(3D))附近时,掺杂样品发生金属绝缘相变;掺杂后样品在T_c~(3D)附近,磁电阻取得极大值(约为56%),表明是本征磁电阻效应.     

钙钛矿锰氧化物La_(2/3)Sr_(1/3)Fe_xMn_(1-x)O_3的结构与磁性研究

本文利用溶胶-凝胶法制备了名义成分为La_(2/3)Sr_(1/3)Fe_xMn_(1-x)O_3(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.5)的系列样品,样品先后经过773,873,1073 K热处理,热处理时采用缓慢升温方式,X射线衍射分析表明,该系列样品均为单相钙钛矿结构,空间群为R3c,利用X'Pert HighScore Plus软件计算了样品的晶粒尺寸、晶格常数、晶胞体积及键长、键角,利用物理性能测量系统测量了样品的磁性,发现样品在10K的磁矩随掺杂量的增加而减小,但存在两个明显不同的变化区域:从x=0到x=0.2时,平均每个分子的磁矩从2.72μB迅速下降到0.33μB,居里温度从327 K下降到95 K,下降了232 K;而从x=0.2到x=0.5时,平均每个分子的磁矩从0.33μB缓慢下降到0.05μB,居里温度从95K下降到46K,只下降了49K,我们认为Fe与Mn离子磁矩反平行是样品磁矩随Fe掺杂量增加而下降的原因之一。     

High resistance modulation by the electric field based on La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3/Si structure

A field-effect configuration based on La_0.9Sr_0.1MnO₃/SrTiO₃/Si structure is fabricated on Si substrate by laser molecular-beam epitaxy. The resistance modulation by electric field of the La_0.9Sr_0.1MnO₃/SrTiO₃/Si structure is investigated in detail. An evident resistance modulation effect is observed at 80 K. The channel resistance modulation by field effect reaches 1.4×10⁷% and 2.6×10⁶% when V _DS are −2 and −6.5 V, respectively. The ON/OFF ratio of approximately 4000 is obtained. The present results are worthy of further investigations for potential applications of resistance modulation by electrostatic field in the heterostructures consisting of perovskite oxides and Si. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50672120) and the National Basic Research Program of China (Grant No. 2004CB619004)