相变存储材料及其相变机制研究进展

介绍了相变存储材料的工作原理与其工作性能之间的对应关系,相变存储材料的开发与材料性能要求密不可分,在分析当前主流相变存储材料Ge2 Sb2 Te5的优点与不足的基础上,指出无Te富Sb为未来相变存储材料体系的研究方向.控制相变行为是实现相变存储技术商业化的关键,材料的微观结构和相变机制决定了相变存储材料的相变行为,而计算材料学是研究相变存储材料微观结构与相变机制之间联系的必要手段.运用第一性原理动态模拟相变存储材料的相变过程,可以弥补静态结构分析的不足,推动对快速可逆相变机理动态过程的理解运用,同时为进一步研究相变存储材料提供借鉴.     

β-SiAlON晶须的诱导合成和生长机制研究

以β-SiAION粉料为晶种,SiC为基体,加入Si粉、AI粉和Al2O3粉在1900 K氮气气氛下合成β-SiAlON晶须,研究了晶须的显微结构、相组成和晶须增韧SiC复合材料的力学性能,并结合热力学研究了晶须的生长机制.结果表明:(1)以β-SiAlON粉料为诱导晶种时可以合成β-SiMON晶须材料,其生长机制为VLS机制和VS机制;(2)当以VLS机制生长时,晶须合成z值为1.56,直径约为200 -300nm,呈柱状和纤维状,当以VS机制生长时,晶须合成z值为1.76,直径为0.5～1.5 μm,呈柱状和竹节状,发育较为规则;(3)晶须相可有效提高复合材料的力学性能,相同组成的复合材料中,当β-SiAlON晶须相的含量较高时,材料可以在气孔率较高(32.1;)条件下获得了较好的抗折强度(55.2 MPa).     

福建物构所分子基相变晶体材料研究获新进展

由于分子运动引起的相变晶体材料具有广泛的应用,尤其是介电可调的相变化合物可用于数据通信、信号处理和传感、可擦写的光学数据储存等。最近虽然基于电荷转移的有机共轭发色团基元被报道用于构筑可逆相变化合物和铁电晶体材料,但是其中的微观相变机制和伴随的固?固相变机理还有待进一步研究。在科技部973计划、863计划、国家自然科学基金、中科院"百人计划"等项目的支持下,福建物构所中科院光     

兰州化物所金属/半导体异质光催化纳米材料研究获进展

在中国科学院"百人计划"项目和国家自然科学基金委支持下,中国科学院兰州化学物理研究所能源与环境纳米催化材料课题组在金属/半导体异质光催化纳米材料结构设计合成研究领域获新进展。能源与环境纳米催化材料课题组设计构建了一种新型异质结构光催化剂——金属Ag纳米线/Ag3PO4立方体异质光催化剂,即在Ag纳米线表面通过选择性外延生长构建了尺寸、形貌、位置、数量等可控的Ag3PO4立方体,形成项链状异质纳米结构。由于金属Ag纳米线具有较低费米能级,可以高效分离半导体光     

ADP晶体(100)面相变界面的微观结构

ADP晶体{100}面族生长的实时与非实时AFM(Atomic Force Microscopy)研究表明,其相变驱动力为0.01～0.04kT/ωs时,ADP晶体(100)面的平均面粗糙度和均方面粗糙度均不到0.3 nm,小于该晶面间距0.75 nm,微观结构表现为光滑界面,与夫兰克模型、特姆金模型相符,并观测到螺位错生长;在相变驱动力为0.053～0.11kT/ωs时,ADP晶体的(100)面的平均面粗糙度和均方面粗糙度介于1.8～4.2 nm,大于该晶面间距0.75 nm,微观结构粗糙度增加,趋向于粗糙界面,可用特姆金的弥散界面模型解释,界面上观测到多二维核生长.     

兰州化物所半导体光催化纳米材料的形貌及晶面效应研究获进展

在中国科学院"百人计划"项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所能源与环境纳米催化材料课题组在半导体光催化材料形貌及晶面设计合成研究领域取得新进展。     

矾土熟料微观结构与其力学性能相关性的研究

以块状矿石烧结矾土熟料和均化矾土熟料为研究对象,利用XRD、SEM对矾土熟料的物相组成及其微观结构进行分析,研究相同品级不同制备工艺对材料微观结构的影响,讨论矾土熟料微观结构与其力学性能的相关性.研究表明:块状烧结矾土熟料的刚玉晶粒较小,晶界不明显,许多小晶粒相互连接形成网状结构的“大晶粒”,杂质相填充在小晶粒构成的网状结构中;均化矾土熟料晶粒较大,晶界明显且宽泛,杂质被均化后均匀分布于晶界中,阻碍了晶粒间的直接接触.这种显微结构特征决定了块状烧结矾土熟料较均化矾土熟料具有更优异的高温性能,而均化矾土熟料常温性能更优.     

中科院上硅所所在空心球结构纳米材料制备方法研究中取得进展

目前,纳米材料的结构控制和性能研究已成为全球纳米技术的研究热点。发展具有结构可控和优异性能的纳米功能材料成为材料科学领域的首要任务之一。空心球纳米材料是一大类重要的纳米结构材料,其制备技术已日趋成熟并逐步实用化,在药物释放、气敏等领域具有很多重要的应用。然而,常规制备空心球纳米材料的技术,如模板法和Oswald熟化生长等需要相对复杂的操作工艺,通用性不好,有一定的局限性。     

多孔氮化硅陶瓷的微观结构、力学性能和气体透气性的研究

本研究中,以石油焦为造孔剂、Y2O3-Al2O3为烧结助剂,通过注浆成型制备出多孔氮化硅陶瓷.研究石油焦的加入量对多孔氮化硅陶瓷微观结构、力学性能及气体透气性的影响.结果表明:多孔氮化硅陶瓷的微孔是由长棒状的β-Si3N4晶粒互相搭接而成,大孔是由石油焦燃烧而成.随着石油焦加入量的增加,气孔率及达西渗透系数(μ)增大,但试样的抗弯强度降低.在起始α-Si3N4粉末中添加10wt;～50wt;石油焦、5wt; Y2O3-3wt;Al2O3 1800℃下保温2h制备出气孔率为37.08;～59.40;、抗弯强度为52.00～154.27 MPa、μ值为(3.04 ～6.87)×10-13m2的多孔氮化硅陶瓷.     

用热CVD法制备片状碳纳米材料的研究

采用阳极氧化法在草酸溶液中制备了孔径约为100nm的多孔氧化铝(AAO)模板。利用此模板在不负载任何催化剂的条件下,利用热CVD装置制备出片状碳纳米薄膜,并对此片状薄膜做了SEM,TEM显微观察和EDS能谱分析,对其形成条件和生长机理等方面做了探讨分析,为在氧化铝模板上生长包括管状、片状、棒状等形状的碳纳米材料提供了一定的借鉴意义。     

动力学蒙特卡洛(KMC)模拟薄膜生长

本文以扩散理论为基础,利用KMC模拟方法,考察了温度对薄膜生长速率和表面形貌的影响以及生长表面的粗糙化相变过程.模拟表明,温度升高有利于提高薄膜生长速率,薄膜生长以“成核-岛数增长-岛的长大融合”的方式进行.模拟发现薄膜生长初期存在粗糙化相变过程,当温度低于相变温度时,薄膜分层生长,生长速率较慢;当温度高于相变温度时,薄膜表面粗糙度骤然升高,生长速率加快.     

福建物构所有机太阳能电池材料和器件研究获新进展

<正>有机太阳能电池可以通过溶液方法制成大面积薄膜器件,具有成本低、重量轻、可折叠、半透明等优点,随着电池转换效率的不断提高,有机太阳能电池已经显现出广阔的应用前景。中国科学院福建物构所结构化学国家重点实验室郑庆东研究小组在有机太阳能电池材料与器件研究上取得了新进展。该小组以含茚并芴聚合物和富勒烯的混合膜为活性层,通过调控半导体金属氧化物电极界     

中国科学院福建物构所锂离子电池电极材料研究获新进展

中科院福建物质结构研究所官轮辉研究员领导的课题组利用各种碳纳米基材料作为载体,显著提高了电极材料的稳定性。该研究小组发展了一种基于温和的湿化学反应合成方法,将各种金属氧化物纳米颗粒     

c-BN含量对(Ti,W)C/WC/Co金属陶瓷刀具材料力学性能的影响

采用真空热压烧结工艺制备了(Ti,W)C/WC/c-BN/Co金属陶瓷刀具材料,分析了(Ti,W)C/WC/c-BN/Co金属陶瓷刀具材料的微观结构、元素成分和物相组成,研究了不同含量c-BN对(Ti,W)C/WC/c-BN/Co金属陶瓷刀具材料微观结构和力学性能的影响.研究结果表明:适量添加c-BN 能有效细化颗粒,减少气孔等缺陷,提高材料的相对密度,(Ti,W)C/WC/c-BN/Co金属陶瓷刀具材料的断裂模式为穿/沿晶混合断裂模式;当c-BN含量为1wt;时,(Ti,W)C/WC/c-BN/Co金属陶瓷刀具的综合力学性能最优,其抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为769.32±10.21 MPa、6.69±0.18 MPa·m1/2和22.83±0.46 GPa.     

中国科大在二维纳米材料巨磁阻效应研究中取得进展

<正>近日,中国科学技术大学谢毅教授团队、吴长征教授课题组与曾晓成教授、中国科学院强磁场科学中心研究组合作,通过阴离子固溶技术实现了二维纳米材料的自旋和能带结构的本征调控,获得了目前二维纳米材料中最高的负磁电阻效应,该现象的发现有可能推动二维材料在自旋电子器件的进展。该成果发表在10月6日的Physical Review Letters上。基于电子自旋自由度调控的巨磁阻材料,能实现信息高密度存储和高速读写,是整个信息产业的核心。随着人们对电子器件高集成度和小型化日益增长的需求,在更小的材料尺度实现磁阻效应成为追逐目标。     

气体介质对电弧离子镀沉积类金刚石膜的影响

采用电弧离子镀方法,在Si(100)基底上分别在高纯Ar、高纯H2和C2H2的气氛下沉积类金刚石膜,利用激光Raman谱和X射线光电子能谱(XPS)对沉积膜的结构进行了分析.结果表明与在高纯H2和C2H2气氛下相比,在高纯Ar中沉积类金刚石膜Raman谱的ID/IG值最小,膜中sp3C含量最高为35.55;.纳米压痕仪测量结果表明不同气氛下沉积膜的硬度和弹性模量分别在16.7～34.8GPa和143.2～236.9GPa之间变化.在高纯Ar气氛下沉积膜的硬度和弹性模量最大分别为34.8GPa和236.9GPa.     

球磨对超重力下自蔓延离心熔铸Ti-B-W-C系复相陶瓷微观形貌及力学性能的影响

采用行星式球磨机对超重力离心熔铸Ti-B-W-C复相陶瓷的原始粉料进行球磨,通过对球磨转速的控制得到不同研磨程度的粉料,通过对制得的复相陶瓷进行微观结构和力学性能分析,发现随着球磨机转速的提高,球磨效率大大改善,粉料大幅度细化,Al粉以团絮状均匀附着在片状Ti和WO3晶粒周围.对粉料进行烧制,成功得到宏观致密、微观夹杂和气孔等缺陷明显减少、硬度等力学性能明显提升的复相陶瓷.     

人造金刚石晶体生长的微观机制

本文以FeNi合金作为触媒,以石黑为碳源,在高温高压下合成了粒度为0.5mm～0.77mm的金刚石单晶。利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对不同生长阶段的金刚石的表面和内部截面的形貌进行了微观观察和分析。结果表明,金刚石晶面以片层机制长大,生长孪晶在金刚石长大过程中出现。在奕晶中发现许多呈六角形的可能与被输送到生长孪晶的碳原子有关的亚颗粒。