在热液条件下晶体的生长基元与晶体形成机理

本文通过电泳实验研究了热液条件下,水晶(SiO_2)、钛酸钡(BaTiO_3)晶体生长基元与晶体形成机理。提出晶体生长基元具有负离子配位多面体结构,与晶体中负离子配位结构相当。根据负离子多面体往晶体各族晶面上叠合的难易程度,解释了晶体结晶形貌与物理、化学条件之间的关系。随着生长条件的变化生长基元的维度也有所不同,不同维度的生长基元往各族晶面上的叠合速率发生相应改变,从而解释了晶体形貌的多变性。     

晶体生长基元与晶体结晶习性

本文从结晶化学角度出发，结合晶体生长实际研究了ＡＯ２、Ａ２Ｏ３和ＡＢＯ３型晶体中ＡＯ６八面体的结晶方位和晶体方位和晶体结晶形貌之间的关系，通过ＢＢＯ、ＬＢＯ高温溶液结构的测定和对水热条件下ＳｉＯ２和ＢＴＯ溶液结构的分析，运用负离子配位多面体生长基元的理论模型解释了晶体的生长形态。     

β-BBO晶体的结晶习性与形成机理

从结晶化学角度出发,研究了β-BBO结构中的基本结构单元,[B_3O_6]~(3-)环状络阴离子的结晶方位与晶体各族晶面的对应关系,根据Na_2O-BaB_2O_4溶液结构的测定资料,提出β-BBO晶体生长基元的结构形式和生长基元往各族晶面上叠合的规律。讨论了β-BBO晶体结晶习性的形成机制。由于物理化学条件的不同,生长基元的维度也不相同,而不同维度的生长基元往晶体各族晶面上的叠合速率比也会发生相应的变化,这是导致晶体形貌上形成多变性的原因。     

极性晶体结晶习性的形成机理

将负离子配位多面体生长基元模型应用于对极性晶体结晶习性的研究。从结晶化学角度探讨了晶体中负离子配位多面体的结晶方位与晶体各族晶面显露规律，提出负离子配位多面体在晶体各族晶面上联结的稳定性决定了晶面的生长速率。在不同的生长温度和溶液碱浓度下，负离子配住多面体相互联结构成不同维度的生长基元，而不同维度的生长基元往晶体各族晶面上叠合的速率比例是在变化的，这是导致晶体结晶形态多变性的主要原因。同时提出：如果把PBC模型中的化学键链设定为配位多面体相联结的键链，使得极性晶体结晶习性中难以解释的问题就会迎刃而解，从而使PBC理论模型的应用会得到更进一步的拓宽。     

反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响（英文）

在相同停留时间、不同搅拌桨线速度条件下,利用化学沉淀法制备球形氢氧化镍样品并运用SEM技术考察制得样品的形貌。研究表明:在相同的停留时间和化学条件下,随着搅拌桨线速度的提高样品的微观形貌由无定型状晶体变为大颗粒类球状晶体再变为较规则的球状晶体。利用PIV物理模拟技术模拟反应器内流场分布情况并结合XRD表征结果分析得出:在相同的停留时间和化学条件下,反应器内流场分布越均匀、速度矢量越大氢氧化镍晶体的生长越完整,结晶性、球形度和相对结晶度越高,并从流场分布的角度描述了球形氢氧化镍生长结晶的过程。     

反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响

在相同停留时间、不同搅拌桨线速度条件下,利用化学沉淀法制备球形氢氧化镍样品并运用SEM技术考察制得样品的形貌。研究表明：在相同的停留时间和化学条件下,随着搅拌桨线速度的提高样品的微观形貌由无定型状晶体变为大颗粒类球状晶体再变为较规则的球状晶体。利用PIV物理模拟技术模拟反应器内流场分布情况并结合XRD表征结果分析得出：在相同的停留时间和化学条件下,反应器内流场分布越均匀、速度矢量越大氢氧化镍晶体的生长越完整,结晶性、球形度和相对结晶度越高,并从流场分布的角度描述了球形氢氧化镍生长结晶的过程。     

反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响

在相同停留时间、不同搅拌桨线速度条件下,利用化学沉淀法制备球形氢氧化镍样品并运用SEM技术考察制得样品的形貌。研究表明:在相同的停留时间和化学条件下,随着搅拌桨线速度的提高样品的微观形貌由无定型状晶体变为大颗粒类球状晶体再变为较规则的球状晶体。利用PIV物理模拟技术模拟反应器内流场分布情况并结合XRD表征结果分析得出:在相同的停留时间和化学条件下,反应器内流场分布越均匀、速度矢量越大氢氧化镍晶体的生长越完整,结晶性、球形度和相对结晶度越高,并从流场分布的角度描述了球形氢氧化镍生长结晶的过程。     

紫外倍频晶体硫氰酸汞镉的生长习性与形成机理研究

从结晶化学角度出发,研究了硫氰酸汞镉(简写为CMTC〕结构是的基本结构单无即H~gS~4和CdN~4R的结晶方位与晶体各簇晶面间的对应关系。在对CMTC的生长溶液结构测定和推理基础上,提出该晶体生长基元的结构形式和生长基元向各簇晶面上堆积的规律。进而讨论了该晶体生长习性的形成机理。实验表明,CMTC的生长溶液中存在着与晶体结构是相同的基团即阴离子多面体生长基元。随着生长条件和变化,生长基元的维度有所不同,不同维度的生长基元往各簇晶面上堆积速率也发生相应改变,从则解释了CMTC的生长习性和晶体形貌的多变性。     

结晶生长的化学键合理论及其在稀土晶体快速生长中的应用

高温稀土晶体的快速生长能够在很大程度上降低晶体的生长成本,然而过快的生长速度会造成熔体上方过冷,带来晶体开裂等严重的质量问题.本文从生长界面处的微观化学键合结构出发研究晶体的可控生长过程,理论上证明了结晶热力学和动力学协同控制晶体生长界面处的化学键合过程.计算结果表明界面处化学键合结构在单晶生长中具有决定性作用.本文还从轨道杂化的角度研究了稀土离子的成键特性,可用于研究稀土离子在生长界面处的化学键合结构.针对大尺寸稀土氧化物晶体,结晶生长的化学键合理论可以定量优化晶体的系列生长参数,将各向异性的结晶热力学表达和各向同性的结晶动力学表达控制在不同尺度区间,实现高品质稀土晶体快速生长.     

高压结晶PET/PC共混体系中生长在伸直链晶体内部球晶形态的观察

自从Wundedich等报道聚乙烯（PE）在高压结晶时可以生成伸直链晶体以来,相继很多有关聚合物体系的高压结晶行为方面的研究已见报道．研究结果表明,聚合物在高压下经历相转变时可产生非常丰富的微观结构,而球晶及伸直链晶体是其中最常见的两种结晶形态．但是,所观察到的这两种聚合物晶体都是分别存在,且独立生长的．到目前为止,尚未见到关于高压下球晶可以在伸直链晶体内部存在的报道．     

三硼酸锂晶体的生长形态

用自由生长系统研究了三硼酸锂ＬｉＢ_３Ｏ_５（ＬＢＯ）晶体的实际生长形态。实验表明，它的各晶面簇的重要性的顺序为：｛１１０｝＞｛０１１｝＞｛２０１｝＞｛１１１｝。讨论了ＬＢＯ晶体的生长习性与内部结构之间的关系并应用负离子配位多面体理论模型解释了ＬＢＯ晶体的生长形态。     

不同条件下合成的纳米羟基磷灰石晶体的性能研究

用磷酸钠和硝酸钙为原料,在8种不同条件下制备了纳米羟基磷灰石(n-HA)晶体,研究了不同条件下制备的n-HA晶体的形态、组成、Ca/P摩尔比和结晶度。运用透射电镜((TEM)、红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)分析和表征了不同条件下得到的纳米羟基磷石灰晶体的形貌、组成和结晶度。用化学方法分析了纳米羟基磷灰石晶体的Ca/P摩尔比。结果表明,不同条件下合成的纳米磷灰石晶体均为含有HPO42-和CO32-的弱结晶结构,与自然骨磷灰石类似。     

稀土晶体研究进展

稀土晶体是指稀土元素可以完整占据结晶学结构中某一格点的晶体,具有独特的磁学和光学特性,被广泛地应用于光纤通讯、航空航天、国防安全等领域。大尺寸高品质稀土晶体的制备是实现稀土高值化利用的有效途径之一。从典型稀土晶体的组成和结构出发,系统论述了稀土晶体在超磁致伸缩、磁光、激光、闪烁、超导等方面的研究进展及生长技术瓶颈;利用结晶生长的化学键合理论定量描述了稀土晶体的生长过程,揭示了生长界面处各向异性化学键合结构与各向同性传质过程的协同控制有利于实现大尺寸高品质稀土晶体生长;通过分析现有稀土晶体发展中面临的挑战和机遇,展望了稀土晶体未来发展的若干趋势。     

晶面选择性生长对球形氢氧化镍形貌及电化学活性的影响

在相同的物理化学条件、不同晶化时间的条件下,采用化学沉淀法制备球形氢氧化镍晶体并应用SEM技术分别考察制得样品的形貌。研究表明：在相同的物理化学条件下,随着晶化时间的增加,样品的微观形貌由不规则状晶体变为完整的球状晶体。结合XRD表征结果分析得出：（001）晶面在晶化时间达到3 h时生长到了一个稳定的状态,并不随着晶化时间的增加而有明显的变化,但（100）与（101）晶面随晶化时间的增加继续生长,当晶化时间达到12 h时氢氧化镍的相对结晶度最大,（100）与（101）衍射峰强度高且峰形尖锐,说明氢氧化镍晶体的结构规整性增强。本文还讨论了氢氧化镍生长结晶过程中晶面选择性生长对晶体形貌及电化学性能的影响。     

晶面选择性生长对球形氢氧化镍形貌及电化学活性的影响

在相同的物理化学条件、不同晶化时间的条件下,采用化学沉淀法制备球形氢氧化镍晶体并应用SEM技术分别考察制得样品的形貌。研究表明：在相同的物理化学条件下,随着晶化时间的增加,样品的微观形貌由不规则状晶体变为完整的球状晶体。结合XRD表征结果分析得出：（001）晶面在晶化时间达到3 h时生长到了一个稳定的状态,并不随着晶化时间的增加而有明显的变化,但（100）与（101）晶面随晶化时间的增加继续生长,当晶化时间达到12 h时氢氧化镍的相对结晶度最大,（100）与（101）衍射峰强度高且峰形尖锐,说明氢氧化镍晶体的结构规整性增强。本文还讨论了氢氧化镍生长结晶过程中晶面选择性生长对晶体形貌及电化学性能的影响。     

晶面选择性生长对球形氢氧化镍形貌及电化学活性的影响（英文）

在相同的物理化学条件、不同晶化时间的条件下,采用化学沉淀法制备球形氢氧化镍晶体并应用SEM技术分别考察制得样品的形貌。研究表明:在相同的物理化学条件下,随着晶化时间的增加,样品的微观形貌由不规则状晶体变为完整的球状晶体。结合XRD表征结果分析得出:(001)晶面在晶化时间达到3 h时生长到了一个稳定的状态,并不随着晶化时间的增加而有明显的变化,但(100)与(101)晶面随晶化时间的增加继续生长,当晶化时间达到12 h时氢氧化镍的相对结晶度最大,(100)与(101)衍射峰强度高且峰形尖锐,说明氢氧化镍晶体的结构规整性增强。本文还讨论了氢氧化镍生长结晶过程中晶面选择性生长对晶体形貌及电化学性能的影响。     

化学响应性光子晶体

光子晶体是一种具有光子带隙结构的周期性电介质材料,如果将响应性材料组装到光子晶体结构中,所形成的光子晶体的带隙结构则对外界环境的变化具有响应性,而被称为响应性光子晶体。响应性光子晶体作为光子晶体的一个新领域,由于其在传感器,生物医学,临床检测等方面的潜在应用,近几年受到广泛关注。根据外界环境的不同,响应性光子晶体可简单分为化学响应性光子晶体、物理响应性光子晶体和生物响应性光子晶体等。本文将对化学响应性光子晶体的国内外研究动态做一简要介绍,重点介绍以下五种化学响应性光子晶体:金属离子响应光子晶体、pH响应光子晶体、氧化还原响应光子晶体、葡萄糖响应光子晶体和光化学响应光子晶体。     

硫酸锌晶体巧妙制法的实验探讨

在中学化学课本中,制取硫酸锌晶体时常采取蒸发结晶的方法,而做该实验时存在一些不足：所需的时间很长,不适宜在课堂上演示;蒸发液体时,所需要的化学仪器太多,课前携带不方便;蒸发结束后,蒸发皿中仅有白色的粉末,不能看到无色的硫酸锌晶体[1]。     

CoTiO3微晶水热生长机理及结晶动力学研究

采用水热法以TiCl3和Co(CH3COO)2.4H2O为主要原料制备出CoTiO3微晶。利用X射线衍射、透射电子显微镜对产物进行表征,重点研究了晶体的生长规律及结晶动力学。结果表明水热条件下CoTiO3晶体的生长过程是:水热温度为220℃时,晶核首先析出并沿平面铺展;随着反应时间的延长或水热温度的升高,晶核逐渐长大形成类似六边形的片状晶粒;280℃时晶粒开始沿垂直于片层的方向逐层堆积生长,最终形成菱面体晶粒。结晶动力学研究显示:水热条件下,CoTiO3晶体成核速率及生长速率均随温度升高而增长,其成核活化能和表观生长活化能分别为89.18 kJ.mol-1和50.56 kJ.mol-1。     

In掺杂CdTe/CdZnTe晶体的光学评价机制探讨

通过改进的垂直布里奇曼法(MVB),引入铟(In)元素掺杂,在Te过量条件下生长CdTe:In和CdZnTe:In晶体,对比研究了两种晶体的质量、电学性能与光学性能之间的关联.结果表明,晶体的结晶质量和电学性能优劣可通过晶体光学性能结果给出定性评价.一方面,CdZnTe:In晶体的红外透过率高,达到了63%,接近于理论值,同时晶体中富Te相的形貌与尺寸相似、分布均匀,故CdZnTe:In晶体的结晶质量较好,相应的晶体电阻率达到了10~9数量级,电学性能较好.另一方面,CdZnTe:In晶体的光致发光谱中出现的(D~0,X)峰较尖锐,半峰宽约为8.6 meV,且谱峰中相邻的FE峰清晰可见,这表明CdZnTe:In晶体中Te夹杂/沉淀数量少,晶体具有高阻特性.