化学溶液沉积法制备自取向BiFeO3多铁薄膜

通过化学溶液沉积法在氧化铟锡(ITO)/导电玻璃上生长了BiFeO₃多晶薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、磁性测量系统(MPMS)和铁电测试仪对样品的结构、形貌、元素价态、铁磁性和铁电性进行研究.结果表明, 薄膜为自取向生长, 具有良好的[101] 生长取向和平整的表面.室温下, 样品呈铁磁性, 沿样品取向方向为易磁化轴方向.铁电测试结果表明, 其饱和电极化强度达到51.3 μC/cm².     

化学水浴沉积法制备CdSe薄膜

CdSe是直接跃迁宽带隙的II-VI族化合物半导体,具有立方和六方两种结构,以及与太阳谱中可见光波段相适宜的带宽(<1.7ev),是制作异质结太阳电池和光电化学太阳电池的重要原料[1,2].     

化学溶液沉积法制备单分散氧化锌纳米棒阵列

在由溶胶凝胶法制备的纳米ZnO薄膜基底上, 采用化学溶液沉积法制备了单分散、高度取向的ZnO纳米棒阵列膜. 通过控制纳米ZnO薄膜的制备工艺, 可以调节氧化锌纳米棒的直径. 利用FESEM, TEM, HRTEM, SAED和XRD表征了氧化锌纳米棒阵列的形貌和晶体结构. ZnO纳米棒的室温PL谱具有很高的紫外带边发射峰, 在可见光波段无发射峰, 表明该方法制备的ZnO纳米棒晶体结构完整, 晶体中O空位的浓度很低.     

溶液电沉积法制备苝酰亚胺类化合物薄膜

溶液电沉积法是一种具有沉积时间短,可以常温沉积以及沉积物在基底上附着力高等优点的薄膜制备方法.本文用水合肼增溶苝酰亚胺类化合物(PTCDI)的方法制备了可用于溶液电沉积的苝酰亚胺类化合物溶液.用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)对溶解的过程进行了表征,并用顺磁共振(ESR)验证了水合肼对PTCDI的增溶过程实质上是化学反应过程.在制备苝酰亚胺类化合物溶液的基础上,采用阳极电沉积法在ITO导电玻璃上沉积出了薄膜.采用UV-Vis,扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜进行了表征,证实得到了表面较为平整、具有可控结晶结构和形貌的PTCDI薄膜以及具有较宽光谱吸收范围的复合薄膜.     

等离子体化学气相沉积法制备氮化碳薄膜的研究

试图制备某一方面性能超过现有材料的新一代材料,一直是材料科学的一个发展方向。人们知道金刚石是硬度材料之王,然而美国Soienoe等报道:从经验模型和量子力学从头计算出发,预估碳氮之间的假想的共价化合物β-C_3N_4若能制备出来,它将是一种硬度接近或超过金刚石的超硬材料。同时从组成、结构和价键特点可以预测碳氮化合物的薄膜材料将会具有良好的绝缘掩蔽性能和异常高的热传导性能,因而将成为新一代的半导体或光、电器件的介质膜材料。     

La0.6Sr0.4MnO3纳米薄膜的制备及其光催化活性

在室温下,采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术在载玻片基底上制备出了钙钛矿型La0.6Sr0.4MnO3薄膜;采用TG/DTA技术分析了金属羧酸盐凝胶的热分解历程;通过XRD进行了物相分析,并计算了其晶粒尺寸;利用AFM观察了薄膜的形貌特征.实验结果表明,La0.6Sr0.4MnO3薄膜在570 ℃形成,为三方晶系,其平均晶粒度为10.8 am.采用制备出的La0.6Sr0.4MnO3薄膜对多种水溶性染料进行了光催化降解实验,研究发现,该纳米薄膜有较好的光催化效果,在9 h内对酸性红A、酸性橙Ⅱ、弱酸性黄C-3GN、直接绿BE、弱酸性蓝C-RL的脱色率分别达到95.56%,89.70%,97.56%,98.40%和81.16%.     

化学溶液分解法制备(Bi0.9Nd0.1)2Ti2O7薄膜

采用化学溶液分解法（CSD）在p—Si（111）衬底上制备了（Bi0.9Nd0.1）2Ti2o7薄膜。用X射线衍射技术分析了薄膜的结构和结晶性，结果显示，在600℃退火10min得到了结晶性较好、表面致密的多晶薄膜；用原子力显微镜描述了薄膜的表面形貌，与在XRD中观察到的择优取向是一致的；同时还研究了薄膜的电学性能。结果表明，在0～6V范围内，薄膜的漏电流小于1．53×10^10A；在室温100kHz下，其介电常数为166，介电损耗因子为0．227，显示出薄膜具有较好的绝缘性和介电性能。     

单晶硅上化学气相沉积铜薄膜的机理研究

A versatile metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) system was designed and constructed. Copper films were deposited on silicon (100) substrates by chemical vapor deposition (CVD) using Cu(hfac)2 as a precursor. The growth of Cu nucleus on silicon substrates by H2 reduction of Cu(hfac)2 was studied by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The growth mode of Cu nucleus is initially Volmer-Weber mode (island), and then transforms to Stranski-Rastanov mode (layer-by-layer plus island).The mechanism of Cu nucleation on silicon (100) substrates was further investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. From Cu2p, O1s, F1s, Si2p patterns, the observed C=O, OH and CF3/CF2 should belong to Cu(hfac) formed by the thermal dissociation of Cu(hfac)2. H2 reacts with hfac on the surface, producing OH. With its accumulation, OH reacts with hfac, forming HO-hfac, and desorbs, meanwhile, the copper oxide is reduced, and thus the redox reaction between Cu(hafc)2 and H2 occurs.     

化学浴沉积法制备高取向钒酸铋薄膜

Highly oriented BiVO₄ films were synthesized on glass substrates by modified chemical bath deposition (CBD). The influence of the deposition parameters as temperature and time of deposition on the rate of process and the quality of BiVO₄ films was studied by XRD, Raman Spectroscopy and SEM. The film deposited at 90 ℃ for 12 h was dense and uniform. The BiVO₄ thin film under this optimal depositing conditions was consisted of octagonal crystalline grains in a narrow size distribution with an average size of about 7 μm, showing a (004) preferential orientation.     

超声搅拌化学浴沉积法制备大颗粒和致密的CdS薄膜

采用超声搅拌化学浴法(UCBD)在SnO2:F透明导电玻璃衬底上制备了CdS薄膜.研究了退火和CdCl2处理对UCBD-CdS薄膜的表面形貌、晶体结构和直接带隙的影响,比较了沉积时间对UCBD-CdS薄膜中CdS聚集体颗粒大小和堆积致密性的影响.结果表明,CdCl2处理可使CdS聚集体中的小颗粒重新熔合在一起,但CdS聚集体的大小并没有改变.在UCBD-CdS薄膜的沉积过程中,CdS薄膜的横向和纵向生长速率之比会随着沉积时间的不同而改变,且沉积时间是获得大颗粒的CdS聚集体和致密的UCBD-CdS薄膜的重要影响因素.当沉积时间为40min时,获得的UCBD-CdS薄膜较致密,CdS聚集体的大小为180nm,膜厚为80.8nm,适合作为薄膜太阳电池的窗口层.     

钙钛矿型氧化物Ln0.5Sr0.5CoO3的制备与电输运性能

采用固相反应法合成钙钛矿氧化物材料Ln0.5Sr0.5CoO3（h=La，Pr，Nd，Sm，Eu）的超细粉体，研究了不同稀土元素掺杂时的晶体结构和电输运性能，分析了该钙钛矿体系结构的形成过程。实验表明，当烧结温度达到1200℃时，通过固相反应法可以形成稳定的单一的钙钛矿相。样品电导率在700℃附近出现最大值，低温段的导电行为符合小极化子导电机制，La0.5Sr0.5CoO3材料的电导率在中温范围内最大，适合作为中温固体燃料电池的阴极材料。     

La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3的制备及其NO2气敏性能

利用高温固相反应法和溶胶-凝胶法制备了La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3钙钛矿复合氧化物粉体。采用XRD,TEM对粉体物相组成及颗粒形貌进行表征,并以制备的两种粉体作为敏感材料分别制成管状传感器,测试了其NO2气敏性能。结果表明：采用高温固相反应法和溶胶-凝胶法在不同焙烧温度下,均可制得单相La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3粉体,采用溶胶-凝胶法在800℃焙烧2 h得到的粉体粒径约为20 nm;传感器输出电动势信号对NO2浓度之间呈良好的线性关系;溶胶-凝胶法制得粉体的气敏性能优于高温固相反应法制得粉体的气敏性能。     

掺银的Sm0.5Sr0.5CoO3中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料的制备与性能研究

采用硝酸盐分解方法在Sm0.5Sr0.5CoO3 (SSC)中掺入少量的银 (Ag), 形成可用于SOFC的多孔阴极材料 (SSC-Agx). 通过X射线衍射测试确定了材料的物相组成; 用SEM观测了中温电解质Ce0.8Sm0.2O1.9表面涂层电极的微结构; 利用电化学极化曲线和阻抗谱研究了这些材料中低温 (500～800 ℃)电化学性能, 确定掺Ag量和烧结温度对阴极电化学性能的影响. 结果表明, SSC在中温区掺20% Ag时具有最佳的电化学性能, 在600 ℃阴极总阻抗是SSC的1/11, 在750 ℃为SSC的1/4, SSC中掺Ag是提高阴极在中温区电化学性能的有效途径.     

染料敏化La~(3+)掺杂的TiO_2纳晶薄膜制备及其光电性能

采用溶胶-凝胶法制备出La3+掺杂的TiO2纳米粉体材料,通过料浆喷涂工艺制得掺杂La3+的TiO2薄膜并将其以N719染料敏化制成染料敏化太阳能电池(DSSC)。以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和DSSC测试系统对制得的La3+掺杂的TiO2纳米粉体材料、相应的La3+掺杂的TiO2薄膜以及制成的DSSC分别进行测试表征,研究了La3+掺杂对TiO2晶型和染料敏化太阳能电池性能的影响。XRD测试结果表明,La3+的掺杂改善了TiO2的颗粒分布;电池的测试结果说明,La3+掺杂量为0.5%,煅烧温度为450℃时制备的纳米TiO2膜DSSC电池性能最佳,光电转换效率达1.926%。     

La_(0.5)Na_(0.5)TiO_3纳米晶的制备及光致发光研究

以硬脂酸、硝酸镧、氢氧化钠和钛酸四丁酯为原料制备了La0 .5Na0 .5TiO3 纳米晶 ,粒度最小可达 1 4nm ,烧成温度为 50 0℃ ,低于传统固相反应的合成温度。光致发光研究表明 :用 392nm光作激发光 ,在室温下观察到了一个强的蓝光发射带 ,并且它的强度和半宽度随粒度发生明显变化。     

复合掺杂氧化物La0.5Sr0.5CoO2.91的性能和稳定性

采用固相反应法和柠檬酸-硝酸盐溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法（简称柠檬酸法）合成了La0.5Sr0.5CoO2．91（LSC）复合氧化物。借助XRD和SEM对不同制备方法合成粉体的晶体结构和晶粒形貌进行了研究。结果表明：固相反应法可制得均一钙钛矿结构的LSC氧化物，柠檬酸法除制得LSC氧化物外，还有LaSrCoO4相的生成。柠檬酸-硝酸盐溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法合成粉体的粒度相对较小。为研究以Ce0．9Gd0.1O1．95（GDC）为电解质的固体氧化物燃料电池阴极材料的性能，将LSC粉体与GDC粉体按6：4（质量比）制备了固体氧化物燃料电池（SOFC）的阴极片。在空气气氛下使用直流四探针法研究了烧结样品300～800℃的电导率，发现由柠檬酸法得到粉体制备的阴极片的电导率值较高。将制备的样品置于马弗炉中800℃条件下烧结800h，比较失效前后电导率的变化情况，并借助XRD，SEM等测试手段分析样品电导率变化的原因。分析发现，失效后两种样品的电导率值都有所降低，且样品中都有新相生成，晶体形貌有较大的变化。     

高性能Sm0.5Sr0.5CoO3阴极的制备与表征

用固相合成法合成了Sm0.5Sr0.5CoO3 (SSC)中温固体氧化物燃料电池阴极材料.以La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3为电解质,利用多种技术考察了不同温度(1173～1373 K)焙烧的SSC阴极,以及1173 K 焙烧、掺杂La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3(LSGMC5)或La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.09Co0.11O3 (LSGMC11)高氧离子电导材料的复合SSC阴极.SEM的结果显示,随着电极焙烧温度的增加,电极的颗粒度增大,孔隙度减小；LSGMC5、LSGMC11的掺杂对电极微观结构影响不大.交流阻抗和极化实验的结果表明,SSC电极的活性随电极焙烧温度的增加而减小,电极的最佳焙烧温度在1173 K左右；掺杂了LSGMC5或LSGMC11的复合SSC电极的活性以及稳定性显著高于SSC电极.     

Aqueous Chemical Solution Deposition of Functional Double Perovskite Epitaxial Thin Films

Double perovskite structure (A₂BB′O₆) oxides exhibit a breadth of multifunctional properties with a huge potential range of applications in fields as diverse as spintronics, magneto-optic devices, or catalysis, and most of these applications require the use of thin films and heterostructures. Chemical solution deposition techniques are appearing as a very promising methodology to achieve epitaxial oxide thin films combining high performance with high throughput and low cost. In addition, the physical properties of these materials are strongly dependent on the ordered arrangement of cations in the double perovskite structure. Thus, promoting spontaneous cationic ordering has become a relevant issue. In this work, our recent achievements by using polymer-assisted deposition (PAD) of environmentally friendly, water-based solutions for the growth of epitaxial ferromagnetic insulating double perovskite La₂CoMnO₆ and La₂NiMnO₆ thin films on SrTiO₃ and LaAlO₃ single-crystal substrates are presented. It is shown that the particular crystallization and growth process conditions of PAD (very slow rate, close to thermodynamic equilibrium conditions) promote high crystallinity and quality of the films, as well as favors spontaneous B-site cationic ordering.     

La0.8Sr0.2MnO3水基料浆稳定性的研究

通过调节pH值和添加分散剂的量来研究La0.8Sr0.2MnO3水基料浆的悬浮性和稳定性.结果表明, pH在碱性条件下(pH>8),分散剂添加量为0.2% 时,锰酸镧水基料浆具有良好的稳定性.     

在温和条件下巨磁阻材料La0.5Ba0.5MnO3的水热合成与表征

报道了在温和条件下巨磁阻材料La_0.5Ba_0.5MnO₃的水热合成.系统地研究了原料配比、碱度、时间和温度对产物合成的影响,在最佳合成条件下得到了结晶度较高的纯相,并通过XRD、DTA-TG、化学分析及碘量法对产物进行了表征.该化合物属立方晶系,晶胞参数为α=0.3913nm,V=0.05990nm₃,Mn的平均价态为3.5,在1T的外磁场下,磁阻比(MR)的极大值为29%.