传压介质对Bi2Ti4O11软模相变的影响

本文使用金刚石对顶砧装置,红宝石压标,采用背向散射的方法,分别测量了室温下Bi₂Ti₄O₁₁在不加传压介质,传压介质为凡士林油及体积比为16:3:1的甲醇、乙醇和水的混合溶液3种情况下的高压Raman光谱.实验结果表明:常压下频率为38cm^-1的谱线对传压介质的传压性能反应很敏感,随着静水压传压性能的提高,该谱线的强度、线宽、在相变压力点的频率值及它随压力的频移速率都出现了明显差异,其相变压力显著降低.本文初步讨论了发生在Bi₂Ti₄O₁₁中相变的机制.     

晶粒尺寸对Bi2Ti4O11在静水高压下的Raman光谱及软模相变的影响

本文测量了晶粒尺寸为30nm的Bi₂Ti₄O₁₁在静水高压下的Raman光谱,发现在压力为3.35GPa时发生软模相变,其低频部分的Raman谱随压力的变化表明该体系存在着明显的量子尺寸效应。     

纳米晶软磁合金的结构对技术磁性的影响——Ⅰ.结构各向异性

考虑到现有理论的局限性,建立了界面非晶相的随机局域各向异性模型,对界面非晶相在合金结构各向异性中的作用进行了研究,结果表明由交换作用和局域磁晶各向异性决定的结构各向异性与界面非晶相的磁性和结构参数有着复杂的关系,晶化后期软磁性能的恶化可由界面非晶相的磁性能减弱来解释.     

纳米晶软磁合金中的结构对技术磁性的影响——Ⅱ.磁弹耦合作用

对磁弹耦合在决定纳米晶软磁合金宏观磁性中的作用进行了探讨,高场磁化规律以及正电子湮没测量表明:对Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金,准位错偶极子造成的应力场对畴壁的钉扎效应是造成纳米晶软磁合金矫顽力的重要原因;结构缺陷造成的应力场与磁致伸缩的耦合作用对纳米晶软磁性能有重要的影响.在结构各向异性和磁弹耦合能共同作用下可解释纳米晶合金表现出最佳软磁性能.     

镶嵌在氧化硅薄膜中纳米硅的Raman散射研究

系统研究了a- SiO_x 的Raman散射谱及其退火行为 ,并通过退火技术使Si从SiO_x 网络中分凝出来 ,形成纳米硅和SiO₂ 的镶嵌结构 .并利用Raman散射技术研究了这种复合薄膜中纳米硅的声子态 .发现在 1 0 0～ 6 0 0cm,sup>-1的波数范围内 ,纳米硅的Raman谱可用 5条Lorentz线得到很好地拟合 ,并对这 5条线的来源作了确认 ;观测到了在 6 0 0～ 1 1 0 0cm^-1范围内纳米硅的双声子散射 .研究结果表明 ,镶嵌在SiO₂ 介质中的纳米硅具有非晶硅相和纳米硅晶相共存的特点 ,两者均对Raman散射有贡献 .不仅观测到了声子限制效应使一级光学声子频率随纳米硅晶粒尺寸减小而红移这一现象 ,而且还发现 (与体硅相比 )声子限制效应对二级Raman散射具有增强效应 ,并对二级散射模的频率也会产生影响 .     

纳米微晶软磁合金随机局域磁各向异性及磁性

本文根据非晶合金局域磁各向异性随机分布的处理方法,提出了纳米微晶软磁合金的随机局域各向异性模型,对纳米微晶合金的结构与磁性的关系进行了探讨。结果表明,纳米微晶合金的软磁特性不但与随机分布的纳米晶粒的尺寸有关,而且与晶界非晶相的铁磁性有关。相邻晶粒通过晶界非晶相发生铁磁耦合,所以晶界非晶相的铁磁性严重地影响合金的宏观磁性。Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉纳米微晶软磁合金的X射线衍射及磁性测量结果为上述理论提供了有利的支持。     

LiBO2玻璃晶化与相变的研究

本文用X射线多晶衍射分析、热学分析和红外吸收光谱分析等方法,对LiBO₂玻璃晶化机制和固态相变进行了研究。LiBO₂玻璃在晶化过程中首先析出一亚稳相-δ-LiBO₂,δ-相的硼氧基团结构与玻璃态相近。继续升温δ-相转变为常压下难以制备的γ-相,而后γ-相再转变成α-相。玻璃晶化过程的比热研究表明,玻璃晶化之前先经过结构弛豫。对于同一种升温速率,颗粒度愈大,晶化温度愈高。     

立方结构体系的真简谐模

本文用键长、键角和二面角力系数,给出了含有n=N₁×N₂×N₃个同类原子的简单立方结构体系的简谐振动方程.对n值由8逐渐增大至1728,并且n值相同而N_j值不同的各种体系进行了数字计算。观察到方程的解随n增大而收敛的性质以及体系维数过渡的情况。给出了从零维到一维和三维体系的真简谐振动频谱,一些低频模的花样,以及力系数取值范围的临界值H_c。找到了在H_c值上导致结构不稳定的晶化软模。对采用循环边界条件和自由边界条件得到的不同结果作了比较,说明了其间的关系,提出了简谐子的概念。对旋转模在循环边界条件下发生的变化,以钛酸钡晶体为例作了说明。     

一维纳米准晶层合梁的非局部振动、屈曲与弯曲研究

基于非局部理论,建立了一维纳米准晶层合简支深梁模型,研究了其自由振动、屈曲行为及其弯曲变形问题.采用伪Stroh型公式,导出了纳米梁的控制方程,并通过传递矩阵法获得简支边界条件下纳米准晶层合梁固有频率、临界屈曲载荷及弯曲变形广义位移和广义应力的精确解.通过数值算例,分析了高跨比、层厚比、叠层顺序及非局部效应对一维纳米准晶层合简支梁固有频率、临界屈曲载荷和弯曲变形的影响.结果表明：固有频率和临界屈曲载荷随着非局部参数增大而减小;外层准晶弹性常数更高时,固有频率和临界屈曲载荷更大;叠层顺序对纳米准晶梁的力学行为有较大影响.所得的精确解可为纳米尺度下梁结构的各种数值方法和实验结果提供参考.     

纳米硅光学特性的研究 *

结合微区Raman谱 ,研究了镶嵌在SiO₂ 基质中纳米硅的吸收谱和光致发光谱 .观测到了吸收边随纳米硅尺寸的减小而蓝移的现象 .并发现在1.9～3.0 eV的能量范围内 ,纳米硅的吸收系数与能量的关系为一指数关系 ,这可能是间接带隙的特征 .在0.95～1.6eV之间存在次带吸收 ,这归因于包括非晶相在内的纳米硅表面态和缺陷态 .通过发光谱与吸收谱的比较 ,认为声子可能参与了发光过程 .     

软物质准晶广义流体动力学的一个应用——圆柱绕流的近似解

文中报道了笔者建议的软物质准晶广义流体动力学的一个应用——软物质准晶圆柱绕流的近似解.人们熟知,在普通流体动力学中, 二维圆柱绕流问题遇到很大的困难,Stokes求解它,未能成功,这就是著名Stokes佯谬.为了克服这一困难, Oseen分析了原因不在边界条件的提法,也不在Stokes的求解,问题出在Navier-Stokes方程, 他对方程进行了修改, 得到了二维绕流问题的有物理意义的近似分析解.本文借助于Oseen的方法讨论12次对称软物质准晶广义流体动力学二维绕流问题.由于问题比普通流体动力学复杂得多,严格的求解,在目前的条件下是根本不可能的.笔者提出一种近似方法——交替程序去构造其零级近似解,并且把该结果用于软物质准晶的位错问题.     

氢化非晶氧化硅薄膜的微结构及光致发光的研究

采用等离子增强化学气相沉积 (PECVD)技术制备了一组氧含量不同的氢化非晶氧化硅 (a-SiO_x∶H)薄膜 ,室温下在 5 5 0～ 90 0nm的波长范围内观察到了两个强的发光带 :一个是由峰位在 6 70nm( 1 85eV)左右的主峰和峰位在 835nm( 1 46eV)的伴峰组成的包络 ,另一个只能在氮气氛中 1 1 70℃退火后的样品中观测到 ,峰位大约在 85 0nm .通过对红外谱和微区Raman谱的分析 ,认为这两个发光带可能分别与存在于薄膜中的a-Si原子团和Si纳米晶粒有关.     

纳米摩擦学的分子动力学模拟研究

用分子动力学模拟研究了纳米级润滑薄膜的固液相变和界面滑移现象以及固体接触和黏着的微观机制.结果表明：纳米薄膜中液体的固化相变压力随膜厚减薄而下降,说明润滑剂可能处于类固态状态.薄膜中的界面滑移现象可能在较低的剪切速率下发生,并与液体的固化程度有较好的对应关系.光滑晶体表面在相互接近或分离过程中可能因部分原子突然跃迁而发生微观黏着,这对于理解界面摩擦的起源具有重要意义.     

纳米SnO2的Raman光谱研究

利用Raman光谱和X射线衍射系统地研究了纳米SnO₂的微观结构和空间对称性与退火温度的关系,并与非晶SnO₂薄膜和单晶的结果进行了比较.发现,Raman新峰N₁和N₂完全遵循Matossi力常数模型,退火温度接近673K时,纳米微粒内局域无序和晶格空位密度迅速下降,晶格畸变和Raman新峰几乎同时消失.并对Raman新峰N₁和N₂与纳米SnO₂的微观结构的变化进行了深入的探讨.     

ZnS∶Mn2+纳米晶钠硼硅玻璃复合体的EPR研究

用熔融法制备了ZnS∶Mn2+不同含量的钠硼硅玻璃. 发光和激发光谱测量发现Mn离子可能占据替位(Mn2+)sub和间隙(Mn2+)int两种格位. 进一步的电子顺磁共振(EPR)实验证实了这一判断,并从EPR谱确认了(Mn2+)sub,(Mn2+)int和Mn团3种格位态的存在. 观测到g因子和超精细结构(HFS)常数随纳米晶粒径的减小而增大. 这可能是由于量子限域效应下ZnS的sp3和Mn的3d5电子态杂化和表面态所引起的.     

高压下Fe73.5Cu_1Nb_3Si13.5B9纳米晶合金的形成

采用X射线衍射、电子衍射及透射电子显微技术研究了Fe73 .5 Cu1Nb3 Si13 .5 B9非晶合金在 82 3K ,1～ 5GPa下退火所形成的纳米晶结构 ,高压实验采用Belt型压力装置 .结果表明 ,压力没有改变合金结晶相的类型 ,但对其纳米晶结构的形成有重要影响 .当压力从常压增加到 5GPa时 ,结晶相α Fe固溶体 (α Fe相 )的尺寸从 1 1 .5nm减小至 5nm .当压力低于 2GPa时 ,α Fe相的体积分数随压力的增高而增加 ,然后随压力进一步增高 (P >2GPa)而减小 .还讨论了压力影响Fe73 .5 Cu1Nb3 Si13 .5 B9纳米晶合金形成的机制 .     

ZnS∶Mn2+纳米晶钠硼硅玻璃复合体的EPR研究 *

用熔融法制备了ZnS∶Mn²⁺不同含量的钠硼硅玻璃 .发光和激发光谱测量发现Mn离子可能占据替位 (Mn²⁺) _sub和间隙 (Mn²⁺) _int两种格位 .进一步的电子顺磁共振(EPR)实验证实了这一判断 ,并从EPR谱确认了(Mn²⁺) _sub,(Mn²⁺) _int和Mn团 3种格位态的存在 .观测到g因子和超精细结构(HFS)常数随纳米晶粒径的减小而增大 .这可能是由于量子限域效应下ZnS的sp³ 和Mn的3d⁵电子态杂化和表面态所引起的 .