过量La掺杂的Bi—2201单晶的超导电性

在极度Ｌａ掺杂的Ｂｉ２Ｓｒ２－ｘＬａｘＣｕＯ６＋ｙ单晶中发现Ｔｃ高达３６Ｋ的超导相。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ图和劳埃斑点实验都显示单晶具有很好的质量。ＥＤＸ分析结果和由ＸＲＤ得到的单晶ｃ轴长度均证实单晶处于极度Ｌａ掺杂的区域。一般来说，处于如此高Ｌａ掺杂区域的Ｂｉ－２２０１体系不表现出超导电性。因为我们的样品曾在Ｏ２中６８０℃退火１０小时，而且极度Ｌａ掺杂会导致长程反铁磁有序背景。所以我们将这种高Ｔｃ的     

Pb、La掺杂Bi2201相高质量单晶的生长和表征

自助熔法从富Ｂｉ２Ｏ３ 的Ｂｉ１ ．８ ＋ ｘＰｂ０ ．２Ｓｒ１ ．６５Ｌａ０ ．３５ＣｕＯｙ（ｘ＝ ０ ．１ ,０ ．２,０ ．３ ,０．４ ,０ ．５） 熔体中生长出了高质量的Ｐｂ、Ｌａ 掺杂的Ｂｉ２２０１ 相大单晶,最大尺寸达８ ×４ ×０ ．０５ｍｍ３ ．在生长单晶时不同程度过量的Ｂｉ２Ｏ３ 用作助熔剂,最佳助熔剂含量以及最佳温度控制过程被确定．通过单晶的（００ｌ） ＸＲａｙ 衍射和摇摆曲线以及电子衍射对一块尺寸为４ ×１ ．６ ×０ ．０３ｍｍ３ 的高质量单晶做了结构表征．由试验发现从富Ｂｉ２Ｏ３ 的熔体中生长高质量Ｂｉ２２０１ 相大单晶的关键是合适的助熔剂含量和温度控制过程     

FeSe基超导单晶与薄膜研究新进展:自旋向列序、电子相分离及高临界参数

FeSe基超导体的超导临界温度可大范围调控,物理现象丰富,是非常规超导机理研究的热点.由于较高的超导临界参数及易于加工等特点,FeSe基超导体在超导应用开发方面也日益受到重视.大尺寸高质量的单晶和薄膜形态的FeSe基超导材料,对于相关基础科学研究和应用开发都极为重要.作者近年来先后开发和发明了水热离子交换（ion-exchange）、离子脱插（ion-deintercalation）、基底辅助水热外延生长方法,成功解决了二元FeSe和插层（Li,Fe）OHFeSe超导体高质量单晶和薄膜的生长和物性调控难题.进而在相关物理问题的研究中取得新进展,包括发现二元FeSe中自旋向列序与超导电性密切相关,观测到（Li,Fe）OHFeSe中的电子相分离现象.此外,（Li,Fe）OHFeSe超导薄膜呈现很高的超导临界电流密度和上临界磁场,其应用前景值得关注.     

掺杂PVK薄膜中两种组分相互作用的光谱及形貌研究

将两种荧光材料Alq₃和DCJTB 同时掺杂到聚合物PVK中,通过混合薄膜的光学及电学性质研究了能量传递过程及电荷陷阱作用。同时用AFM分析了不同掺杂浓度下混合薄膜的相分离现象。发现随着DCJTB染料比例的增加,两种染料在PVK中的分散越来越均匀,说明在双掺杂体系中存在Alq₃和DCJTB 的某种作用,这种作用打散了混合物中Alq₃的聚集,但随着掺杂浓度的进一步增加,DCJTB形成了自己独立的电荷传输通道,从而降低了电致发光器件的启亮电压。     

La施主掺杂SrTiO_3单晶的阻变性能研究

以La施主掺杂SrTiO_3(La STO)单晶为样品,制备了Pt/LaSTO/In结构存储器件.通过一系列电学测试,发现该器件具有稳定的多级阻变现象,最大开关比为10~4;高低阻电流-电压关系曲线的拟合分析表明,高阻时存在界面势垒,而低阻时满足电子隧穿模型特性.电子顺磁共振研究表明LaSTO单晶内存在带正电的空穴缺陷中心.综合分析证明器件的高低阻之间的转变由界面空位缺陷导致的电子俘获与去俘获引起.此外发现光照会对LaSTO单晶的阻值产生影响.该实验结果为LaSTO单晶在阻变存储器件中的应用提供了理论和技术指导.     

稀土元素La掺杂BaFe12O19微结构和磁性能的研究术

用固相法制备了镧掺杂M型钡铁氧体（Ba1--xLaxFel2O19,x=0．0-0．6）,针对不同取代量与不同温度的烧结,研究取代量和温度对钡铁氧体微结构和磁性能的影响．在烧结温度为1100-1175℃,当X=0．0-0．6时,样品主要有单一的六角M型钡铁氧体相构成．SEM表明,La离子的加入不会影响钡铁氧体微观形貌．在磁性能方面,随着La离子的增加,钡铁氧体的饱和磁化强度先增加后减小,矫顽力逐渐增加．在同一取代量下,钡铁氧体的饱和磁化强度随烧结温度升高呈现上升趋势,矫顽力随着烧结温度的升高而降低．饱和磁化强度在x=0．2,烧结温度1175℃时达到最大值62．8emu／g,矫顽力在x=0．6,烧结温度1125℃时达到最大值3911．5Oe．     

（La1—xSrx）2CuO4高Tc单晶样品中Sr对其性质的影响

实验上研究了（Ｌａ１－ｘＳｒｘ）２ＣｕＯ４）高Ｔｃ单晶样品的ｃ－轴正常态电阻同温度的关系以及Ｔｃ附近ｃ－轴电阻作为磁场和磁场取向的函数，结果表明，（１）随着Ｓｒ含量的增加，ｃ－轴正常态电阻从半导体行为变为金属行为，和（２）固有的各向异性随Ｓｒ含量的增加而逐渐变弱，这些意味着Ｓｒ掺杂在Ｌａ基系统中有利于Ｃｕ－Ｏ面间耦合的改善。     

Mn 位 Al 掺杂的六角结构 YMn1-xAlxO3(0≤x ≤0.1)单晶的磁性及受挫调制

用光学浮区法生长了 Mn 位 Al 掺杂的六角结构 YMn1 -x Alx O3 系列单晶样品, 对该样品的掺杂效应及磁受挫性质进行了研究. 结果发现, 在 YMnO3 的 Mn3 + 位掺入不同浓度的非磁性 Al3 + 离子对样品的磁化特性有很大的影响. 随着掺杂浓度的增加, 居里-外斯温度明显降低, 磁性受挫因子f 减小, 反铁磁转变温度向低温方向移动.由于 Al3 + 离子半径比 Mn3 + 小, 掺杂使得系统的晶格常数变小, Mn-Mn 键长变短, 最终导致交换积分减小. 另外, 由于非磁性的 Al3 + 离子部分替代 Mn3 + 离子直接破坏了 Mn3 + 离子间的交换路径, 结果使得体系的几何受挫被抑制,反铁磁转变温度降低, Mn3 + - Mn3 + 之间的 AFM 相互作用被大大削弱.     

白光LED用新型Ce,Pr掺杂的YAG单晶荧光材料的光谱性能研究

为了改善白光LED用荧光材料效率低、均匀性差、光衰大、寿命短及物化性能差等不足,本文采用单晶荧光材料取代荧光粉来制备白光LED,并对白光LED用新型YAG单晶荧光材料的制备和光谱性能进行了研究.采用提拉法生长了白光LED用Ce:YAG及Pr,Ce:YAG晶体,并通过吸收光谱,激发、发射光谱对晶体材料的光谱特性进行表征....     

Si中掺杂原子的瞬间增强扩散现象及抑制方法

简要地介绍了单晶Si中注入掺杂原子在热激活退火中发生的瞬间增强扩散现象 ,综述了该现象发生的可能的微观机制和目前提出的几种抑制方法 ,展望了高能重离子在该领域的应用前景.The transient enhanced diffusion in crystalline silicon implanted with dopants and followed by high temperature annealing to activate the dopants is introduced. The physical mechanisms of transient enhanced dopant diffusion are then reviewed together with a short introduction to the proposed suppressing methods. Finally, the perspectives with using high energy heavy ions in this field are briefly discussed.     

白光LED用新型Ce,Pr掺杂的YAG单晶荧光材料的光谱性能研究

为了改善白光LED用荧光材料效率低、均匀性差、光衰大、寿命短及物化性能差等不足,本文采用单晶荧光材料取代荧光粉来制备白光LED,并对白光LED用新型YAG单晶荧光材料的制备和光谱性能进行了研究.采用提拉法生长了白光LED用Ce∶YAG及Pr,Ce∶YAG晶体,并通过吸收光谱,激发、发射光谱对晶体材料的光谱特性进行表征.研究表明,Ce∶YAG单晶荧光材料可以被发射波长460 nm左右的蓝光芯片有效激发,产生一个范围为480~650 nm宽峰发射.通过Pr3+,Ce3+离子共掺杂可以有效补偿Ce3+离子单掺杂YAG荧光材料发光中的红色发光成分.     

硅酸镓镧单晶的生长、性质及电光应用的研究

硅酸镓镧(La3Ga5SiO14,langasite,简称LGS)是一种多功能晶体。LGS和石英同属32点群,具有良好的压电和电光性质,本文在综述LGS晶体基本性质的基础上,总结了我们对这种晶体生长和性质的研究工作,测量了LGS晶体电光性质,采取措施消除旋光性影响,首次用其设计制作了电光Q开关,结果表明其效果与DKDP晶体电光Q开关相当;进而开发了高功率高重复频率Q开关,双端面泵浦模式,激光重复频率为50 KHz时,最高输出可以达到12.5瓦,脉宽为46 ns。通过改进晶体生长条件,可获得直径约50 mm,长度为100 mm,重约1000 g的光学级LGS晶体,基本满足晶体电光Q开关应用的要求。     

硅酸镓镧单晶的生长、性质及电光应用的研究

硅酸镓镧(La3Ga5SiO14,langasite,简称LGS)是一种多功能晶体。LGS和石英同属32点群,具有良好的压电和电光性质,本文在综述LGS晶体基本性质的基础上,总结了我们对这种晶体生长和性质的研究工作,测量了LGS晶体电光性质,采取措施消除旋光性影响,首次用其设计制作了电光Q开关,结果表明其效果与DKDP晶体电光Q开关相当;进而开发了高功率高重复频率Q开关,双端面泵浦模式,激光重复频率为50 KHz时,最高输出可以达到12.5瓦,脉宽为46 ns。通过改进晶体生长条件,可获得直径约50 mm,长度为100 mm,重约1000 g的光学级LGS晶体,基本满足晶体电光Q开关应用的要求。     

YBCO超导薄膜中磁通宏观量子蠕动现象的研究

我们对低温下YBCO（123）超导薄膜样品中磁通的宏观量子蠕动效应进行了研究。用SQUID磁强计测量了厚度分别为2．4nm、6．0nm、10．8nm和40．0nm的YBCO超导超薄膜样品和厚度为200nm和YBCO薄膜样品的磁化驰豫性质。通过对样品磁化驰豫性质的分析我们在YBCO超导超薄膜样品中以观察到明显的磁通的宏观量子蠕动效应。各样品发生量子蠕动效应的温度Tct在8－15K之间，大大高于以前人们在YBCO单晶样品中观察到的1K的结果。     

Mg掺杂PST薄膜的溶胶-凝胶法制备及晶相形成研究

利用溶胶-凝胶法成功制备了Mg掺杂Pb_0.4Sr_0.6Mg_xTi< sub>1-xO_3-x薄膜，利用x射线衍射仪对薄膜的物相和结构进行了分析， 用扫描电子显微镜对薄膜的形貌和断面等进行了观察.研究结果表明，薄膜以立方钙钛矿为 晶相，薄膜中晶相以团聚状颗粒存在，晶相含量受热处理条件和Mg的掺杂量所控制.Mg掺杂 对Pb_0.4Sr_0.6Mg_xTi_1-xO_3-x 薄膜晶相含量的影响与钙钛矿中的氧空位缺陷相关.在一定的掺杂范围内，由掺杂引起晶相 的晶格畸变较小时，体系掺Mg平衡了晶体内本征氧空位引入的电荷不平衡，使晶相更为稳定 ，析晶能力提高，晶体形成量随掺杂浓度的提高而提高.当掺杂浓度达到一定量时， 随着Mg 掺杂浓度增加，一方面使形成晶体时杂质浓度增加造成参与形成晶相的组成含量下降，另一 方面使进入钙钛矿结构的Mg增加，氧空位大量增加使畸变程度提高，形成的晶相不稳定，析 晶能力下降，晶体含量随掺杂Mg浓度的增加而不增反降.在相同条件下制备的Pb_{0.4Sr0.6MgxTi1-xO3-x薄膜中Mg掺量约为 x=0.01时，得到的钙钛矿相含量最高，本征氧缺陷所带入的正电荷和Mg引入时带入的负电荷 间达到平衡.此外，Mg的掺入还影响到析晶与热处理过程之间的关系.在高Mg掺量范围，Mg含 量越高，形成的晶相越不稳定，热处理时间越长，使热处理过程中分解的晶相量越多，随Mg 掺量越高和热处理时间越长，薄膜中晶相含量越低. 关键词： 溶胶-凝胶法 PST薄膜 Mg掺杂 晶相形成}     

金属离子掺杂对TiO2/白云母纳米复合材料中TiO2的颗粒形态及相组成的影响

采用化学液相沉积法制备了系列未掺杂和掺杂不同金属离子的TiO2白云母纳米复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM),x射线衍射(XRD)对其TiO2薄膜的TiO2颗粒形态和相组成进行了详细研究.结果表明,TiO2颗粒在15—50nm之间;除球形颗粒外,掺杂Mn2+,Zn2+的样品中还出现有金红石柱状颗粒.TiO2薄膜中相组成以锐钛矿、金红石共存为特征;掺杂金属离子对TiO2相组成的影响取决于金属离子的离子半径、电荷及配位体特征. 关键词： 金属离子掺杂 TiO2 颗粒形态 相组成     

Eu3+掺杂5Li2O-1Nb2O5-5TiO2发光陶瓷的制备及性能研究

以Li2CO3、Nb2O5、TiO2和Eu2O3为原料,采用固相法制备Eu3+掺杂的5Li2CO3-1Nb2O5-5TiO2(LNT)发光介质陶瓷.通过密度、XRD和荧光光谱测试,对0.2%(质量分数)Eu2O3掺杂的陶瓷片进行性能表征.结果表明:1 120 ℃烧结致密的陶瓷片,其晶相结构为"M-相"与Li2TiO3两相复合构成;在400 nm的近紫外光激发下,样品有较强的橙光(592 nm)和红光(615 nm)发射,分别属于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁和5D0→7F2的电偶极跃迁.     

稀土(La/Ce/Pr/Nd)掺杂锐钛矿相TiO_2磁性及光催化活性的第一性原理研究

采用密度泛函理论下的平面波赝势方法,建立了未掺杂锐钛矿TiO_2和La/Ce/Pr/Nd单掺杂的锐钛矿TiO_2模型.几何优化后,通过计算形成能分析了掺杂结构的稳定性;通过自旋电子态密度的计算分析了各个掺杂模型的磁性状态,并采用比较磁性基态能量的方法对分析结果加以验证;讨论了各稀土元素掺杂对锐钛矿能带结构和吸收光谱的影响.结果表明:La/Pr掺杂的锐钛矿TiO_2具有亚铁磁性,Nd掺杂的锐钛矿具有反铁磁性,Ce掺杂锐钛矿为顺磁体;Ce掺杂对锐钛矿能带结构影响较小,吸收光谱红移不明显,而La/Nd掺杂则能有效提升锐钛矿对可见光的吸收系数,Pr掺杂能使锐钛矿TiO_2在红外光区出现吸收峰.     

钴掺杂MoSe2共生长中氢气的作用分析及磁电特性研究

采用原位共生长化学气相沉积法,以Co3O4、MoO3、Se粉末为前驱物,710℃下在SiO2衬底上生长掺钴MoSe2纳米薄片,分析讨论氢气含量对其生长及调节机理的影响.表面形貌分析表明,氢气的引入促进了成核所需的氧硒金属化合物以及横向生长中需要的CoMoSe化合物分子的生成;AFM(Atomic Force Microscope)结果表明氢气有利于生长单层二维超薄掺钴MoSe2.随着Co3O4前驱物用量的增加,样品的拉曼和PL(Photoluminescence)谱图分别表现出红移和蓝移现象,带隙实现从1.52—1.57 eV的调制.XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)结果分析得到Co的元素组分比为4.4%.通过SQUID-VSM(Superconducting QUantum Interference Device)和器件电学测试分析了样品的磁电特性,结果表明Co掺入后MoSe2由抗磁性变为软磁性;背栅FETs器件的阈值电压比纯MoSe2向正向偏移5 V且关态电流更低;为超薄二维材料磁电特性研究及应用拓展提供了基础探索.