脉冲激光沉积制备非晶La0.75Sr0.25MnO3薄膜用于半透明阻变存储器

用脉冲激光沉积方法制备非晶La_0.75Sr_0.25MnO₃（a-LSMO）薄膜作为阻变器件（Ag/a-LSMO/ITO）的中间层,所得器件具有良好的非易失性和双极阻变行为。ITO衬底及超薄a-LSMO薄膜具有很高的可见光透过率,从而可制备半透明阻变器件。通过高分辨透射电镜直接观测到了在银电极与ITO电极间的银导电细丝。器件的阻变特性归因于在非晶镧锶锰氧层中的银导电细丝的生长与断裂。     

脉冲激光沉积制备非晶La0.75Sr0.25MnO3薄膜用于半透明阻变存储器

用脉冲激光沉积方法制备非晶La_0.75Sr_0.25MnO₃（a-LSMO）薄膜作为阻变器件（Ag/a-LSMO/ITO）的中间层,所得器件具有良好的非易失性和双极阻变行为。ITO衬底及超薄a-LSMO薄膜具有很高的可见光透过率,从而可制备半透明阻变器件。通过高分辨透射电镜直接观测到了在银电极与ITO电极间的银导电细丝。器件的阻变特性归因于在非晶镧锶锰氧层中的银导电细丝的生长与断裂。     

六方类钙钛矿体系La2Ca2MnO7-Sm2Ca2MnO7的结构变化和相关系

利用柠檬酸盐前驱物法制备了La2-xSmxCa2MnO7系列样品,并利用Rietveld方法对结构进行了精修.结果表明,体系中存在两个单相区(x≤0.8和x≥1.0)和一个两相区(O.8相似文献   

脉冲激光沉积GeO2薄膜的电化学性能

采用脉冲激光沉积法在不锈钢基片上制备了GeO₂薄膜。充放电性能显示其具有高达1 336 mAh·g^-1可逆容量，这相当于每个GeO₂可与5.1个Li发生反应。其循环伏安特性显示在1.2 V和0.4 V处出现一对新的氧化还原峰。充放电后薄膜的组成与结构通过非原位高分辨电子显微和选区电子衍射来表征。结果显示在外电场作用下，Ge能够可逆地驱动Li₂O分解和形成。这是金属氧化物的一种新的电化学反应机理。     

脉冲激光沉积LiNi0.5Mn0.5O2薄膜正极性能

高能量密度、功率密度和高温度稳定性的全固态薄膜锂离子电池是微电子器件的理想电源.开发新型的大比容量正极薄膜材料是解决问题的关键之一.与LiCoO2正极相比,层状结构的LiNi0.5Mn0.5O2有更高的可逆比容量和结构稳定性.本文应用脉冲激光沉积法制备LiNi0.5Mn0.5O2沉积薄膜,研究了衬底材料、温度对薄膜的微观结构、表面形貌及组分的影响.由LiNi0.5Mn0.5O2电极组装半电池,研究了薄膜的电化学性能与晶体结构、表面形貌及组分间的关系,表征了LiNi0.5Mn0.5O2沉积薄膜于不同充电截止电压的循环稳定性及倍率性能,并讨论了LiNi0.5Mn0.5O2薄膜的结构特点.     

脉冲激光沉积制备SrSn1-xCoxO3外延薄膜的微结构表征及能带调控

钙钛矿结构SrSnO₃因其独特的介电和半导体性质而备受关注,通过掺杂可显著调控其电学、磁学性能,拓宽其应用范围。本研究在单晶SrTiO₃(001)衬底上通过脉冲激光方法外延生长了SrSn_1-xCo_xO₃ (x = 0, 0.16, 0.33, 0.5) (SSCO)薄膜,探究了Co含量对薄膜结晶性、微观结构、光学性能以及介电性能的影响。结果表明, SrSn_1-xCo_xO₃薄膜可在SrTiO₃(001)衬底上外延生长, Co掺杂不会导致薄膜结晶质量的劣化。薄膜表面形貌平整、致密,膜厚200 nm,表面粗糙度为0.44 nm。随薄膜中Co掺杂量增加,薄膜透过率从90%降至25%,光学带隙从4.24 eV降至2.44 eV。介电性能测试表明,掺杂薄膜在10⁶Hz时介电常数为70.1,比无掺杂SrSnO₃薄膜提高57%。室温时SSCO薄膜表面电阻率为172 MΩ,在1000℃范围内薄膜结构稳定。     

脉冲激光沉积CrP薄膜及其电化学性能

采用脉冲激光溅射Cr和P粉的混合靶成功制备了CrP薄膜,选区电子衍射(SAED)和光电子能谱(XPS)分析显示经过真空原位400℃退火以后,薄膜主要由多晶态的CrP组成。非原位HRTEM和SEM测试结果表明CrP薄膜在充放电前后的形貌有较大的改变。SAED、充放电和循环伏安测试证实了CrP和锂的电化学反应机理如下：CrP在Li⁺的驱动下,生成了Cr和Li₃P。在其后的充放电过程中,发生了Li在LiP中可逆的嵌入和脱出反应。由于CrP首次容量高达1 168 mAh·g^-1以及在0.7 V左右具有平稳的放电平台,显示了它可能成为一种新型的锂离子电池的负极材料。     

脉冲激光沉积法制备FeSe薄膜电极及其电化学性质

采用脉冲激光溅射Fe和Se粉末的混合靶制备FeSe薄膜并用XRD、充放电和循环伏安测试研究了薄膜的结构和电化学性质. XRD结果显示, 当基片温度为200 ℃时, 薄膜主要由晶态的FeSe组成. 在电压1.0～3.0 V范围内, 该薄膜的可逆容量为360.8 mAh•g^－1, 经过100次循环之后的放电容量为396.5 mAh•g^－1, 具有很好的循环性能. ex situ XRD结果显示FeSe能够和Li发生可逆的电化学反应, 颗粒尺寸大于5 nm的纳米铁颗粒能够驱动Li₂Se的分解并在充电过程中重新生成FeSe. FeSe具有较高的可逆容量和较好的循环性能, 可能成为一种优良的锂二次电池正极材料.     

异金属簇{LnCu3}低温磁制冷性能

基于对已报道Gd-Cu配合物的文献调研,发现一类{LnCu₃}簇合物(Ln=Gd(1),Tb(2),Dy(3)),其Cu^Ⅱ离子被Gd^Ⅲ离子有效分隔且分子内部仅拥有铁磁相互作用,因而对其进行了低温磁制冷性能研究。在已报道实验方法上加以改进,用一锅法制备出一系列异金属{LnCu₃}簇合物(Ln=Gd(1),Tb(2),Dy(3)),并运用元素分析、红外、单晶/粉末X-射线衍射等方法对其进行表征,以证明其同构性及相纯度。低温磁热效应的研究结果表明簇合物1-3在ΔH=0~7T下的最大磁熵变值(-ΔS_m)分别为16.1(2K),6.9(5K)和8.1(5K)J·kg^-1·K^-1。簇合物1与已报道的Gd-Cu簇合物的磁熵变对比再次证明了弱铁磁相互作用在3d-4f分子磁制冷剂设计中起到重要的作用。     

异金属簇{LnCu3}低温磁制冷性能

基于对已报道Gd-Cu配合物的文献调研,发现一类{LnCu₃}簇合物(Ln=Gd(1), Tb(2), Dy(3)),其Cu^II离子被Gd^III离子有效分隔且分子内部仅拥有铁磁相互作用,因而对其进行了低温磁制冷性能研究。在已报道实验方法上加以改进,用一锅法制备出一系列异金属{LnCu₃}簇合物(Ln=Gd(1), Tb(2), Dy(3)),并运用元素分析、红外、单晶/粉末X-射线衍射等方法对其进行表征,以证明其同构性及相纯度。低温磁热效应的研究结果表明簇合物1-3在ΔH=0~7 T下的最大磁熵变值(-ΔS_m)分别为16.1(2 K), 6.9(5 K)和8.1(5 K)J·kg^-1·k^-1。簇合物1与已报道的Gd-Cu簇合物的磁熵变对比再次证明了弱铁磁相互作用在3d-4f分子磁制冷剂设计中起到重要的作用。     

脉冲激光沉积NiCo2S4薄膜及其电化学特征

采用脉冲激光沉积法制备了NiCo₂S₄薄膜,利用恒流充放电和循环伏安测试研究了NiCo₂S₄薄膜作为锂离子电池负极材料的电化学性能和充放电机理。采用高分辨电子显微镜和选区电子衍射(TEM&SAED)表征了NiCo₂S₄薄膜首次循环过程中的组成与结构变化。恒流充放电测试结果显示NiCo₂S₄薄膜在3 μA·cm^-2的放电电流下,0~3 V(vs Li⁺/Li)范围内,薄膜的首次放电容量为698 mAh·g^-1,经过200次循环之后的放电容量为365 mAh·g^-1;在循环伏安测试中得到了分步反应的可逆氧化还原峰。TEM和SAED分析结果揭示了NiCo₂S₄薄膜与Li的电化学反应机理：首次放电过程中NiCo₂S₄与Li发生转化反应生成了Li₂S、Ni和Co,充电后生成了CoS和NiS复合薄膜。后续循环为CoS和NiS复合薄膜的可逆分解与形成。研究表明NiCo₂S₄是一种有潜在应用价值的锂离子电池负极材料。     

脉冲激光沉积法制备SnSe薄膜电极及其电化学性质

采用脉冲激光溅射Sn和Se粉末的混合靶制备SnSe薄膜, XRD结果显示室温下得到的是Sn和Se的混合薄膜, 当基片温度为200 ℃时, 薄膜主要由晶态的SnSe组成. 该薄膜的首次放电容量为498 mAh•g-1, 30次循环之后的放电容量为260 mAh•g-1. 充放电测试、循环伏安曲线和ex-situ XRD结果显示, SnSe能够和Li发生可逆的电化学反应, 充电过程中能够重新生成SnSe, 表现出不同于其它氧族元素锡化物的电化学性质.     

脉冲激光沉积NiCo2S4薄膜及其电化学特征研究

采用脉冲激光沉积法制备了NiCo₂S₄薄膜,利用恒流充放电和循环伏安测试研究了NiCo₂S₄薄膜作为锂离子电池负极材料的电化学性能和充放电机理。采用高分辨电子显微镜和选区电子衍射(TEM&SAED)表征了NiCo₂S₄薄膜首次循环过程中的组成与结构变化。恒流充放电测试结果显示NiCo₂S₄薄膜在3 μA·cm^-2的放电电流下,0~3 V(vs Li⁺/Li)范围内,薄膜的首次放电容量为698 mAh·g^-1,经过200次循环之后的放电容量为365 mAh·g^-1;在循环伏安测试中得到了分步反应的可逆氧化还原峰。TEM和SAED分析结果揭示了NiCo₂S₄薄膜与Li的电化学反应机理：首次放电过程中NiCo₂S₄与Li发生转化反应生成了Li₂S、Ni和Co,充电后生成了CoS和NiS复合薄膜。后续循环为CoS和NiS复合薄膜的可逆分解与形成。研究表明NiCo₂S₄是一种有潜在应用价值的锂离子电池负极材料。     

脉冲激光沉积LiFePO4阴极薄膜材料及其电化学性能

采用脉冲激光沉积结合高温退火的方法在不锈钢基片上制备了LiFePO₄薄膜电极. XRD谱图显示, 经650 ℃退火制得的是具有橄榄石结构的LiFePO₄薄膜. 充放电测试表明, LiFePO₄薄膜具有3.45/3.40 V的充放电平台, 与LiFePO₄粉体材料相当. 首次放电容量约为27 mAh•g^－1, 充放电循环100次后容量衰减51%.     

脉冲电沉积法制备Pt-TiO2 纳米管电极及其电催化性能

采用阳极氧化法在高纯钛片上原位组装TiO2纳米管阵列, 然后用脉冲电沉积方法将Pt沉积到TiO2纳米管阵列上, 制备出Pt-TiO2纳米管电极. 利用XRD和SEM对所获电极的微观结构和形貌进行表征, 结果表明, Pt纳米颗粒以花簇状分散在TiO2纳米管上, 晶粒大小约为25.6 nm. 对甲醇的电催化性能的研究结果表明, 脉冲电沉积制得的Pt-TiO2纳米管电极比TiO2纳米管电极和纯Pt片电极具有更高的电催化活性, 是Pt电极的40多倍.     

La1-xCaxMnO3外延薄膜的制备、结构及磁电阻效应

采用溶胶-凝胶旋涂法在单晶LaAlO3 (100)基片上生长了La1-xCaxMnO3(x=0, 0.05, 0.1, 0.2)外延薄膜. 利用X射线衍射仪(XRD)、 原子力显微镜(AFM)、 聚焦离子束系统(FIB)、 X射线光电子能谱分析仪(XPS)、 振动样品磁强计(VSM)和磁性测量系统(MPMS)对样品的结构、 形貌、 价态、 居里温度和磁电阻效应进行了研究. 结果表明, 薄膜为立方钙钛矿结构, 具有明显的(100)外延生长取向和平整的表面. 在居里温度附近, 样品发生铁磁-顺磁转变. 随着Ca2+掺杂量的增加, 样品的居里温度升高, La0.8Ca0.2MnO3的居里温度为264 K. 随温度的变化, 样品发生了金属-绝缘体转变. 样品还具有较大的磁电阻效应, 在H=2.0 T, T=210 K时, La0.95Ca0.05MnO3的磁电阻达到80.9%.     

脉冲激光沉积非晶态Ni-V2O5 复合薄膜及其电化学性能研究

首次报道了用355 nm脉冲激光沉积非晶态Ni-V2O5复合薄膜电极的电化学性能.采用不同摩尔比的NixV2O5 靶(x=0.1,0.3,0.5),在不同的基片温度(Ts)和O2气压力下制备了Ni-V2O5复合薄膜.XRD 和SEM测定表明, 在不锈钢基片上, Ts=300℃和氧气压力为14 Pa沉积0.5 h得到的是非晶态的Ni-V2O5薄膜.将此非晶态的Ni0.3V2O5薄膜电极用于锂电池的正极,与纯V2O5薄膜相比,不仅具有良好的放电速率性能和高的比容量,而且其充放电循环稳定性优异.该薄膜电极在放电速率为20 C时测得的比容量达200 mAh/g,并经1000次以上的充放电循环无明显的衰减.     

单分散NixZn1-xFe2O4纳米颗粒的制备及其磁热效应

以乙酰丙酮金属盐为前驱体,三乙二醇为溶剂,采用多元醇法制备了镍锌不同配比的Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4(x=0,0.3,0.5,0.7和1.0)铁氧体,并通过X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对样品的结构、形貌、磁性能和磁热性能进行了表征。结果表明:Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4铁氧体分散性较好,尺寸均一,形状近似球形,平均粒径为4~5 nm。Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4纳米颗粒在室温下表现出亚铁磁性,饱和磁化强度随着镍含量的增加先增大后减小,当x=0.5时达到最大值29.38 emu·g~(-1)。在382k Hz交变磁场作用下,Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体温度可升温至313 K,表现出较好的磁热性能。     

铥掺杂钙钛矿锰氧化物La0.7Sr0.3MnO3的临界行为和磁熵变研究

在钙钛矿锰氧化物La_0.7Sr_0.3MnO₃的La位掺杂Tm³⁺,研究掺杂对体系结构、磁性、磁相变附近的临界行为和磁熵变的影响。通过掺杂调节A位平均离子半径,使体系居里温度更趋近室温;利用Kouvel-Fisher方法分析磁转变温度附近的临界行为,La_0.7Sr_0.3MnO₃的临界指数与三维海森堡模型的临界指数非常接近,表明未掺杂时磁相变附近的铁磁耦合为短程有序。掺杂Tm³⁺后样品La_0.65Tm_0.05Sr_0.3MnO₃的铁磁临界指数β趋近于海森堡模型,但顺磁临界指数γ却更接近于平均场理论模型,这可能是受顺磁区域的偶极相互作用影响。同时掺杂Tm³⁺后,在7 T磁场下的磁熵变值由6.19 J·kg^-1·K^-1减小到4.99 J·kg^-1·K...     

La2O3对Yb3+掺杂的氧化钇透明激光陶瓷性能的影响

本文研究了La2O3的含量对(Yb0.05 Y0.95)2O3透明激光陶瓷的结构性能和烧结性能的影响.结果表明:随着La2O3含量的增加,拉曼光谱特征峰发生红移,声子能量降低,半高宽增大,相对强度先增大后减小;同时密度、相对密度和透过率都增大,陶瓷的晶粒减小,而当La2O3含量继续增加时,晶粒基本保持不变.但适量的La2O3掺杂量对(Yb0.05Y0.95)2O3透明激光陶瓷的发射性能影响不大.最合适的La2O3添加量为10at%,最合适的烧结温度为1700℃,最后样品的直线透过率可达到75%.