Sol-gel法制备Er3+-Yb3+共掺杂Al2O3粉末光致发光特性

采用异丙醇铝[Al(OC₃H₇)₃]为前驱体,溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备Er³⁺-Yb³⁺共掺杂Al₂O₃粉末.实验结果表明:900 ℃烧结的粉末为固溶Er³⁺、Yb³⁺的γ-(Al,Er,Yb)₂O₃相和少量θ-(Al,Er,Yb)₂O₃相的混合物.Er³⁺-Yb³⁺共掺杂Al₂O₃粉末具有中心波长为1.533 μm的光致发光(PL)特性.1 mol % Er³⁺和1 mol% Yb³⁺共掺杂的Al₂O₃粉末的PL强度较1 mol % Er³⁺掺杂提高2倍,半峰宽从53 nm增加到63 nm.随泵浦功率的提高,PL强度呈线性增加后渐呈饱和趋势.     

冲击载荷下Al2O3抗弹陶瓷的力学性能实验研究

 通过静力学实验得到了Al₂O₃抗弹陶瓷的弹性模量和泊松比。通过一维平面撞击实验，在Al₂O₃抗弹陶瓷材料中进行了冲击波速度、飞片速度的测量和纵向应力、横向应力测量，得到了Al₂O₃抗弹陶瓷的冲击波D-u_p关系，以及抗弹陶瓷在3~11 GPa压力范围内相应的横向应力和纵向应力关系曲线，并根据这一曲线得到了抗弹陶瓷的纵向应力与剪切强度的关系。     

冲击载荷下Al2O3陶瓷的动态响应

 通过平面飞片碰撞实验，研究了质量分数为90%的Al₂O₃陶瓷在0～11.0 GPa的动态响应行为，给出了该材料的Hugoniot弹性极限（σ_HEL）、动态屈服强度、高压声速和Hugoniot曲线。结果表明：当冲击应力在σ_HEL≈11.0 GPa的范围内，Al₂O₃陶瓷的塑性区压缩特性表现出较明显的弥散行为；在远低于σ_HEL的应力区，Al₂O₃陶瓷已表现出明显的压缩损伤效应，即出现所谓的破坏波效应。     

高压高温下B2O3与Mg和Li3N的反应

 通过B₂O₃与Mg和Li₃N分别在不同温度压力条件下的反应，用X射线方法研究了生成物的物相。当采用Mg与B₂O₃为原料时，其产物是Mg₃B₂O₆；用Li₃N与B₂O₃反应时，产物中除了Li₃BO₃，还有立方氮化硼（cBN）生成。这表明，当原料中含有相同数量B₂O₃时，用Mg和Li₃N分别作触媒合成立方氮化硼，将得到不同的结果。     

防离子反馈Al2O3膜对三代夜视成像器件性能的影响

为解决三代微光管寿命问题，采用电子显微镜和质谱仪对微通道板输入面溅射蒸镀的Al₂O₃膜质量进行了分析，研究了膜层对器件性能的影响，并就Al₂O₃给三代微光夜视成像器件带来的成像质量问题进行了讨论。研究结果表明：尽管Al₂O₃薄膜可以有效地防止离子反馈，但给管子成像质量带来了严重影响，使得图像模糊，信噪比降低等。提出了从本质上解决器件寿命问题的有效措施是将光电阴极与显示屏进行真空隔离，以实现光电阴极无离子反馈的轰击。     

KNb0.77Al0.23O2.77的高压相变研究

 利用水热法合成了立方相KNb_0.77Al_0.23O_2.77。在水热晶化过程中得到了包括正交相钙钛矿和一新相在内的中间相产物。结构相变行为采用XRD、DSC、高压Raman和XPS进行了表征。结果表明，低于1 000 ℃的热处理不能导致KNb_0.77Al_0.23O_2.77发生结构相交。而在4.49 PGa高压下可能发生了到一新相的结构转变。高温高压处理可以导致另一新相的出现。最后对该立方相的相变机理进行了研究。     

R2O-B2O3-S-iO2系统光导纤维包层玻璃的研究

研究了R₂O—B₂O₃—SiO₂系统玻璃中的双碱(KO₂、Na₂O)效应,引入Al₂O₃的抗水效应,硼酸盐的挥发,加入CaF₂等澄清剂对玻璃粘度,透光率等影响,并在此基础上确定了在R₂O—B₂O₃—SiO₂系统玻璃中能与光导纤维芯玻璃F⁶²⁶/₃₅₆匹配良好的包层玻璃的基础成份:SiO₂69～71,B₂O₃8～12,R₂O11～20(均为Mol%),在基础成分中添加少量的Al₂O₃、RO(CaO、MgO、Z_nO)及适量的CaF₂等澄清剂、制得了具有不同温度变化的粘度,折射率(N_D-1.1537～1.5163)和热膨胀系数值室温15°～120℃范围,α=(79.1～81.0)×10^-7/℃的包层玻璃。其中BP—81—16号包层玻璃已投入生产,它与光纤芯玻璃F⁶²⁶/₃₅₆组合拉制的光导纤维的性能远优于改良3号**光导包层玻璃。     

Yb:YAG晶体的晶胞参量及Yb3+分凝系数的研究

应用提拉法生长出不同Yb³⁺浓度的Yb_3xY_3(1-x)Al₅O₁₂晶体.Yb³⁺离子的分凝系数1是1.08±0.01,与Yb³⁺离子掺杂浓度无关.研究了Yb_3xY_3(1-x)Al₅O₁₂晶体的晶胞参量,推导出联系晶胞参量、密度与Yb³⁺离子掺杂浓度的关系方程式.     

制备Al2O3/Cu复合材料中CuO-Al体系的化学反应

 对CuO-Al粉末预制块经不同温度下反应，测试其温度随时间的变化曲线，利用X射线衍射仪对其反应后的试样进行物相分析，得出产生热爆的反应温度及不同温度下的反应产物。 结果表明，CuO-Al体系反应随介质温度升高，可分为3个不同阶段，温度小于1 200 K，不发生化学反应；温度为1 200~1 473 K时CuO-Al体系发生部分化学反应，其产物为Cu₂O、CuAlO₂ 及Al₂O₃；温度高于1 473 K，CuO-Al体系发生化学反应，其产物为Cu和Al₂O₃，此阶段易出现热爆现象。     

陶瓷材料在压剪联合冲击加载下动态响应的实验研究

 应用57 mm压剪炮和双磁场IMPS粒子测试系统对95%的Al₂O₃陶瓷材料在压剪联合加载条件下的力学行为进行了实验研究,测量得到了材料内部压缩波（P波）、剪切波（S波）的加载、卸载和传播规律。对剪切波的衰减随载荷的变化进行了研究,初步得到95% Al₂O₃陶瓷材料在压剪联合载荷冲击下发生损伤的纵向应力阀值是4.86 GPa。     

高压下Sr2FeMoxNb1-xO6 (x=0, 0.3)的电学性质和结构稳定性

 采用金刚石压砧高压装置，研究了双钙态矿结构化合物Sr₂FeNbO₆及其掺杂物Sr₂FeMo_0.3Nb_0.7O₆在室温下，20 GPa内电阻和电容随压力的变化，并发现Sr₂FeNbO₆在7.5 GPa左右压力下发生了相变，而Sr₂FeMo_0.3Nb_0.7O₆的相变发生在2.8 GPa左右。并结合这两个样品的高压下的同步辐射能散X射线衍射实验，进一步证明了这两种相变是电子结构相变引起的。     

Al70Co15Tb5Ni10合金中准晶T相和相关相的形成

 对Al₇₀Co₁₅Tb₅Ni₁₀合金进行了静高压（4.40 GPa）熔态（1 450 ℃）淬火（冷却速率为10² ℃/s）研究。首次在该系统中观察到准晶T相和一个新的十次准晶相关相形成。使用透射电镜对准晶相和准晶相关相进行了结构分析，得到了准晶相关相的晶胞参数。使用已有的理论模型对该相关相的形成进行了讨论。     

静高压下Al80Mn14Si6合金准晶相形成的研究

 本文首次研究了Al₈₀Mn₁₄Si₆合金在静高压下准晶相得形成。利用静高压熔态淬火方法，在压力2.8和3.1 GPa下得到淬火的Al-Mn-Si样品。电子和X射线衍射实验表明，高压淬火样品中含有准晶二十面体相和非晶相。X射线衍射实验还表明，高压淬火样品经350 ℃退火一小时基本上没有发生变化；而经过500 ℃退火一小时后，准晶相晶化为α-Al₇₃Si₁₀Mn₁₇相。另外，电子衍射实验表明，高压淬火后样品中还存在其它中间亚稳相。本文还讨论了静高压熔态淬火方法的适用性。     

β-BaB2O4晶体高压相变的X光衍射研究

 我们用金刚石压砧装置（DAC）高压X射线粉末衍射照相方法，研究了β-BaB₂O₄晶体的相变。压力从0.1 MPa逐步加至17.6 GPa，发现BBO由室温下的六方相经历了若干次相变后，当压力加至11.5 GPa时，转变为无定形相。在11.5 GPa压力前的相变是可逆的，一旦进入无定形相，则相变是不可逆的。     

钙钛矿（GaTiO3）高压相变及等温压缩

 高温高压条件下对钙钛矿（Perovstsite）多晶进行了研究，在金刚石压砧设备上压力条件最高达38 GPa，YAG莱塞加热温度近1 000 ℃以上，用红宝石荧光校压系统进行压力标定。实验结果表明静水压条件X射线就位测量，GaTiO₃(Ⅰ)由斜方晶系在10 GPa时直接向六方GaTiO₃(Ⅱ)结构相变，体积变化为1.6％；1 000 ℃加热及其非静水压条件下GaTiO₃(Ⅰ)由斜方晶系首先转变为四方晶系GaTiO₃(Ⅲ)转变压力为8.5 GPa，体积变化为0％，继续增加压力导15 GPa，GaTiO₃(Ⅲ)向GaTiO₃(Ⅱ')转化成六方晶系，体积变化亦为1.6％。三种高压相，在压力降到一个大气压时都会消失，所以是逆转化的非淬火相。等温压缩在标准静水压条件下进行，压力应小于10.4 GPa，K₀'=5.6时，K₀=(210±7)GPa，此数据是根据Birch-Murnaghan状态方程求得的体模量。     

Ductile Bulk Aluminum-Based Alloy with Good Glass-Forming Ability and High Strength

Based on a new approach for designing glassy alloy compositions, bulk Al-based alloys with good glass-forming ability （GFA） are synthesized. The cast Al86Si0.5Ni4.06Co2.94 Y6Sc0.5 rod with a diameter of i mm shows almost fully amorphous structure besides about 5% fcc-Al nucleated in the center of the rod. The bulk alloy with high Al concentration exhibits an ultrahigh yield strength of 1.18 GPa and maximum strength of 1.27 GPa as well as an obvious plastic strain of about 2.4% during compressive deformation. This light Al-based alloy with good GFA and mechanical properties is promising as a new high specific strength material with good deformability.     

Tb3Sc2Al3O12-TbScO3 eutectic self-organized microstructure for metamaterials and photonic crystals application

Eutectics are the materials with foreseen application in the field of photonic crystals and metamaterials. In this paper, the dependence on chemical composition of the microstructures of terbium-scandium-aluminium gamet and terbium-scandium perovskite (Tb₃Sc₂Al₃O₁₂-TbScO₃) eutectics has been studied. The growth of the eutectic rods by the micro-pulling down method is presented, using compositions with several different volume fractions of the garnet and the perovskite phases, V_TSAG:V_TSP = 4, 3, 2, 1, 1/2. The phases have been characterized by powder X-ray diffraction and energy dispersive spectrometry. The relationship between the lattice constant of individual phases and the chemical composition is presented. The unidirectional growth of microrods has been also investigated by electron backscattering diffraction.     

金属的冲击波温度测量（Ⅱ）──界面卸载近似

 利用辐射法测量金属材料的冲击波温度时,在金属样品/透明窗口界面上卸载引起的熔化对卸载终态的影响进行了探讨,提出了利用“过热”卸载模型计算由于卸载熔化对终态的影响及计算公式,并给出了几种典型压力下Fe/Al₂O₃及Fe/LiF界面在考虑卸载熔化后的温度、熔化质量分数及体积。     

Epitaxial Properties of Co-Doped ZnO Thin Films Grown by Plasma Assisted Molecular Beam Epitaxy

High quality Co-doped ZnO thin films are grown on single crystalline Al2O3（0001） and ZnO（0001） substrates by oxygen plasma assisted molecular beam epitaxy at a relatively lower substrate temperature of 450℃. The epitaxial conditions are examined with in-situ reflection high energy electron diffraction （RHEED） and ex-situ high resolution x-ray diffraction （HRXRD）. The epitaxial thin films are single crystal at film thickness smaller than 500nm and nominal concentration of Co dopant up to 20%. It is indicated that the Co cation is incorporated into the ZnO matrix as Co^2＋ substituting Zn^2＋ ions. Atomic force microscopy shows smooth surfaces with rms roughness of 1.9 nm. Room-temperature magnetization measurements reveal that the Co-doped ZnO thin films are ferromagnetic with Curie temperatures Tc above room temperature.