LaBa2Cu3-xCoxOy体系中声子振动和自旋关联的研究

我们用X射线衍射,红外光谱以及电子顺磁共振等实验手段,对LaBa2Cu3-xCoxOy (0≤x≤1.0)系列样品进行了研究.研究表明:所有样品皆为单相正交结构.对于不掺杂的样品在535cm-1和585cm-1附近有两个显著的吸收峰,分别相应于Cu(1)-O(1) 和Cu(2)-O(2) 的伸缩振动.在低掺杂区(0≤x≤0.5)535cm-1处的红外峰随x增加向低频方向移动,而585cm-1处的红外峰位置基本不变.当x＞0.5时,这两个峰逐渐宽化,最后变成单个宽峰(x=1.0).掺杂样品在657cm-1处的声子振动模随掺杂量增加向高频方向移动,该峰为Cu(1)-O(4)的伸缩振动模.本文分析了晶体结构和声子振动以及自旋关联变化的相互关系.     

GdBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)超导体系结构相变及拉曼谱特征

采用固态反应法制备了GdBa2Cu3-xFexO7-δ(x=0.00-0.30)系列样品,利用X射线衍射、拉曼光谱以及电测量技术对体系的晶体结构、拉曼散射谱特征以及电输运特性进行了系统研究。结果表明,当Fe掺杂量在x=0.05-0.10区间时,体系的晶体结构发生了从正交相到四方相的转变。通过对拉曼光谱中典型振动模的指认及振动模随Fe掺杂量的变化规律,得到了拉曼谱随体系正交-四方结构相变的变化特征:对于具有正交相的x=0.00-0.05样品,拉曼谱具有五个与正交相结构相对应的特征峰;而对于具有四方相的x=0.10-0.30样品,随Fe掺杂量增加,振动模强度变弱,且典型振动模发生了不同程度的展宽或频移。电输运测量表明,随Fe掺杂量的增加,超导临界温度Tc降低,正常态电阻率增加且发生了金属-半导体相变。     

Fe掺杂对LaBa2Cu3Oy体系的红外光谱和电子顺磁共振谱的影响

我们成功合成了LaBa2Cu3-xFexOy(0≤x≤2.0)系列单相样品.X-光衍射分析显示,在x<2.0的整个掺杂区内样品皆保持为正交结构.晶格常数a,b和c随掺杂量的增加而增大.红外光谱(IR)表明:对于不掺杂的样品,在531cm-1和583cm-1附近有两个显著的吸收峰,分别相应于Cu(1)-O和Cu(2)-O的伸缩振动.在低掺杂区 (0≤x≤0.5),535cm-1峰随x增加向低频方向移动,当x＞0.5时,该声子振动模随x增加反而逐渐硬化.585cm-1处的红外峰在0≤x≤1.0范围内峰位基本不变.高Fe掺杂区(x＞1.0),体系的结构畸变很强,使上述两个红外峰宽化而变成一个宽峰.电子顺磁共振实验(EPR)揭示了不同含量的Fe掺杂对Cu2+的自旋关联行为的影响.本文对不同掺杂区的声子振动,晶格结构和自旋特征进行了分析讨论.     

KNb1-xTixO3-δ固溶体的合成与表征

利用高温高压法首次合成了KNb1-xTixO3-δ(x=0～0.4)系列固溶体,并使用X射线衍射、TG-DTA、Raman谱和交流阻抗谱等对样品的结构、热稳定性和导电性进行了表征.XRD结果表明,随掺杂量的增加,晶胞体积减小;Ti掺杂引起了固溶体结构的转变,x<0.15的样品为正交钙钛矿结构,而x≥0.15的样品几乎为纯四方相结构.Raman谱和DTA结果显示,Ti掺杂使四方相区宽化,并且随掺杂量的增加,相变温度逐渐下降.阻抗谱测量表明,所有样品均以离子导电为主,其中KNb0.85Ti0.15O2.925的氧离子导电率最高,在800 ℃时达到5.6×10-3 S*cm-1,在测量温度范围内,电导率可以拟合成两条直线,低温活化能小于高温活化能.     

LaBa2Cu3-xZnxOy体系的结构和输运性质研究

我们用固相反应法合成了LaBa2Cu3-xZnxOy(0≤x≤1.0)系列样品.X-光衍射分析显示,在整个掺杂区内皆为正交结构,晶格常数a,b和c随掺杂量的增加略有增大.Zn含量的增加使体系正常态的电阻率上升.红外光谱(IR)表明:对于不掺杂的样品,在531cm-1和583cm-1附近有两个显著的吸收峰,随掺杂量x的增加前者基本不移动,后者则向高频移动,强度略有减小.电子顺磁共振实验(EPR)揭示了Zn掺杂对Cu2 的自旋关联行为的影响.本文讨论了掺杂对结构、输运性质和自旋关联的影响.     

电子型超导体Pr1.85Ce0.15CuO4-δ中Cu位V替代对超导电性的影响

本文研究了Pr1.85Ce0.15CuO4-δ(PCCO)中V4 离子替代Cu2 离子后对其超导电性的影响.Pr1.85Ce0.15Cu1-xVxO4-δ(x=0～0.10)电阻率测量结果显示:微量(x≤0.04)V4 离子替代Cu2 离子可以改善样品的超导电性;随着替代量的增加,体系的超导电性逐渐被抑制,x=0.08时超导电性消失.我们主要从样品的微观结构和载流子浓度两个方面的变化分析了V4 替代Cu2 对PCCO超导电性的影响机制.霍尔系数实验结果表明,替代量较少时,体系中载流子浓度随着x的增加而增加,有助于超导电性的改善,但是当替代量增加到一定程度时,晶格畸变程度的增大和顶点氧的出现,抑制了超导电性.     

Cu掺杂La0.67Sr0.33CuxMn1-xO3薄膜的光诱导效应研究

分别采用溶胶-凝胶和射频磁控溅射的方法制备了La0.67Sr0.33CuxMn1-xO3(x=0.05, 0.10和0.15)系列块材和薄膜,研究了Cu部分替代对薄膜光诱导特性的影响.实验结果表明随着Cu掺杂量的增加,薄膜的金属-绝缘转变温度向低温方向移动,且导电性降低.在金属相激光作用诱导电阻增大.光致电阻相对变化极大值随着Cu含量的增加而增大,当x =0.15时,光致电阻相对变化极大值达到58.3%,分析可能是由激光辐照诱导电子束缚于CuO2链外的局域态和晶格效应共同作用的结果.     

KNb_(1-x)Ti_xO_(3-δ)固溶体的合成与表征

利用高温高压法首次合成了KNb1 -xTixO3-δ(x =0～ 0 .4)系列固溶体 ,并使用X射线衍射、TG DTA、Raman谱和交流阻抗谱等对样品的结构、热稳定性和导电性进行了表征。XRD结果表明 ,随掺杂量的增加 ,晶胞体积减小 ;Ti掺杂引起了固溶体结构的转变 ,x <0 .1 5的样品为正交钙钛矿结构 ,而x≥ 0 .1 5的样品几乎为纯四方相结构。Raman谱和DTA结果显示 ,Ti掺杂使四方相区宽化 ,并且随掺杂量的增加 ,相变温度逐渐下降。阻抗谱测量表明 ,所有样品均以离子导电为主 ,其中KNb0 .85Ti0 .1 5O2 .92 5的氧离子导电率最高 ,在 80 0℃时达到 5 .6× 1 0 - 3S·cm- 1 ,在测量温度范围内 ,电导率可以拟合成两条直线 ,低温活化能小于高温活化能     

梧桐树叶吸附铜离子前后红外光谱分析比较

本文对吸附Cu2 前后梧桐树叶的红外光谱进行了分析比较.梧桐树叶的红外吸收光谱图主要由碳水化合物如木质素、纤维素等吸收带组成.1735cm-1和1615cm-1处的吸收峰是由C=O的伸缩振动引起的;1515cm-1的吸收峰是苯环的骨架振动峰,1243cm-1处是苯羟基中C-O的伸缩振动峰.1447cm-1处的吸收峰为CH3和CH2的不对称弯曲振动峰,1370cm-1处是甲基的弯曲振动峰.吸附Cu2 后,羧基的羰基峰(1735cm-1附近)向低波数移动1-2cm-1,酮羰基峰(1616cm-1附近)向高波数移动2-8cm-1;天然树叶1242cm-1处的吸收峰红移至1238cm-1处.红外光谱比较分析的结果表明吸附Cu2 后树叶的结构仍保持完整.     

(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3陶瓷的弛豫铁电性能

通过对(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3(0≤x≤0.15)陶瓷的相组成、晶体结构和介电性能的研究发现,该陶瓷为单一的钙钛矿结构相.当x含量较小(x＜0.1)时为正交相结构,x≥0.1时转变为四方相结构.随着SrTiO3掺杂量的增加,样品的致密度增加,样品由正常铁电相逐渐向弥散铁电相转变,且相变温度明显下降,其相变峰的半高宽D和临界指数γ,随 x 的增加而增加.样品损耗ε″r(复介电常数虚部)随温度T的变化表明低温时弛豫极化损耗起主要作用,高温时漏导损耗起主要作用.同时介电常数实部ε′r随频率的变化显示(1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xSrTiO3弛豫为德拜弛豫.     

一价Na元素对LaMnO3母体A位掺杂的磁电性质的影响

通过测量La1-xNaxMnO3(x=0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.33)体系的M～T曲线和R～T曲线,研究了La位Na掺杂对体系磁电性质的影响.结果发现:随着Na掺杂浓度的增加,体系居里温度Tc升高,顺磁-铁磁相变逐渐变陡;伴随着顺磁-铁磁相变,体系发生金属-绝缘体相变,电阻随掺杂浓度增加而下降.体系磁电性质的变化来源于掺杂引起的Mn3 -O-Mn4 间的双交换作用、静态Jahn-Teller畸变和公差因子的变化.     

NdBa2Cu3-xMnxOy体系的结构和声子振动

利用X光衍射、红外光谱、电子顺磁共振等实验手段对多晶样品NdBa2Cu3-xMnxOy(0≤x≤0.3)的结构、声子振动和自旋关联情况进行了研究.结果表明:随着Mn掺杂浓度的增加,样品由四方结构转变为正交结构.红外谱的研究发现:所有样品在580cm-1附近都有一个峰,强度随着掺杂浓度的增加而增强,振动膜逐渐软化这和样品的微结构变化密切有关.ESR研究表明: NdBa2Cu3-xMnxOy体系在不掺杂或低掺杂浓度时只有很弱的自旋共振信号,进一步增加Mn含量,自旋信号增强,线宽降低,显示Mn掺杂浓度增加引起Mn离子的自旋局域化程度增强.本文讨论了掺杂对结构、红外谱和自旋关联的影响.     

La掺杂SrBi4Ti4O15铁电材料性能研究

按x=0 0 0 ,0 10 ,0 2 5 ,0 5 0 ,0 75和 1 0 0 ,采用固相烧结工艺 ,制备了不同La掺杂量的SrBi4-xLaxTi4O1 5的陶瓷样品 .用x射线衍射对其微结构进行了分析 ,并测量了铁电、介电性能 .结果发现 ,La掺杂未改变SrBi4Ti4O1 5的晶体结构 .随掺杂量的增加 ,样品的矫顽场 (Ec)下降 ,剩余极化 ( 2Pr)先增大 ,后减小 .在x =0 2 5时 ,2Pr 达到极大值 ,为2 4 2 μC·cm- 2 ,这时Ec=60 8kV·cm- 1 ,与SrBi4Ti4O1 5相比 ,2Pr 增加了近 5 0 % ,而Ec 下降了近 2 5 % ,材料铁电性能显著提高 .SrBi4-xLaxTi4O1 5的相变温度Tc 随x的增加逐渐降低 ,x =0 2 5时 ,Tc=45 1℃ .在x =0 75 ,1 0 0时 ,样品出现弛豫铁电体的典型特征     

Y1-xRxBa2Cu3O7-δ体系R=Eu、Gd)的正电子寿命和超导性研究

本文报道了对Y1-xRxBa2Cu3O7-δ(R=Eu、Gd)两个系列样品的超导电性研究结果.首先,发现随着Eu、Gd掺杂量x的增加,Y1-x〗EuxBa2Cu3O7-δ和Y1-xGdxBa2Cu3O7-δ的晶胞体积均随之增大,但所有样品均保持与Y-123样品相同的单相正交结构;正电子平均寿命实验结果表明Cu-O链处局域电子密度ne随Eu、Gd掺杂浓度x的增加而减小,说明Eu、Gd对Y位的替代引起晶胞结构参量的变化不仅改变了Y位的电子密度,同时也影响了Cu-O链周围的电子密度分布;超导转变温度T\-c随Eu、Gd掺杂浓度x增加而略有增加,反映了Eu、Gd掺杂虽然改变了体系的局域电子结构,但没有破坏超导所需的Cu-O链与CuO2面之间的耦合;Y位掺杂体系的超导电性与掺杂离子的磁性无关,而与掺杂离子的半径有关.     

溶胶-凝胶法制备Ni_xZn_(1-x)S薄膜的磁性分析

由于离子掺杂可有效改善ZnS薄膜的特性,故本研究以溶胶-凝胶法制备Ni_xZn_(1-x)S薄膜(x=0.00, 0.05, 0.10, 0.15),并利用XRD、PL光谱及磁性测试仪分析Ni掺杂对其磁性的影响.研究结果表明Ni掺杂量x为0.00、0.05、0.10及0.15时薄膜的饱和磁化强度随分别为6.59×10~(-6) emu/cm~3、4.61×10~(-6) emu/cm~3、3.88×10~(-6) emu/cm~3及3.52×10~(-6) emu/cm~3,即饱和磁化强度随x增加而减小. PL分析表明缺陷发光强度随x增加而减弱,能隙发光强度则随之增强,结合束缚极化子理论便知饱和磁化强度会随x增加而减小. XRD分析表示结晶品质随x增加而变好,说明薄膜中的缺陷数量会随x增加而减少,使得磁信号无法通过缺陷方式传导而导致其磁性减弱.     

柠檬酸和乙二胺改性前后麦秸秆的红外光谱分析比较

对天然麦秸秆(NWS)、柠檬酸改性麦秸秆(CWS)、乙二胺改性麦秸秆(EWS)的红外光谱进行了比较分析.NWS的红外吸收光谱主要由碳水化合物如木质素、纤维素等吸收带组成.NWS表面的羟基吸收峰出现在3405.16cm-1、2916.81cm-1处的吸收峰来自亚甲基中C—H的伸缩振动.1736.02cm-1和1602.21cm-1处的吸收峰是由C=O的伸缩振动引起的;苯环的骨架伸缩振动峰出现在1511.33cm-1;1425.47cm-1处的吸收峰是来自羧基的C—O伸缩振动,1376.19cm-1处为CH2的弯曲振动峰.与NWS的红外光谱图相比,CWS的主要变化为1738.13cm-1和1592.06cm-1处C=O吸收峰强度显著增加;EWS的主要变化为3405.16cm-1处的吸收峰蓝移至3417.43cm-1,且强度增加,1736.02cm-1处的吸收峰消失,CH2的C—H伸缩振动峰(2903.49cm-1)和弯曲振动峰(1382.91cm-1)强度显著增加,结果说明改性后分别引入了羧基和胺基.     

Fe掺杂YBCO体系结构变化与团簇效应的正电子实验研究

用固态反应法制备了YBa₂Cu_3-xFe_xO_y(x=0—0.5)一系列样品,反应在空气中进行.运用正电子湮没技术、扫描电子显微镜和X射线衍射进行了研究,并测定了氧含量.正电子湮没结果发现,x=0.12时短寿命分量τ₁和长寿命分量τ₂都存在一异常变化.X射线衍射和扫描电子显微镜研究分别表明,材料在x=0.12—0.15区间内发生正交四方相变,晶粒尺寸突然由小变大.通过对上述实验结果的分析可以得到,在该类材料中,正电子对结构相变十分敏感;另外,当Fe掺杂量增大到一定程度时,Fe原子由随机分布变为成簇分布 关键词： Fe掺杂YBCO 高温超导电性 正电子湮没 结构相变     

Y1-xRxBa2Cu3O7—δ体系（R=Eu、Gd）的正电子寿命和超导性研究

本文报道了对Y1-xRxBa2Cu3O7-δ（R=Eu、Gd）两个系列样品的超导电性研究结果．首先，发现随着Eu、Gd掺杂量x的增加，Y1-x]EuxBa2Cu3O7-δ和Y1-xGdxBa2Cu3O7-δ的晶胞体积均随之增大．但所有样品均保持与Y-123样品相同的单相正交结构；正电子平均寿命实验结果表明Cu—O链处局域电子密度ne随Eu、Gd掺杂浓度x的增加而减小．说明Eu、Gd对Y位的替代引起晶胞结构参量的变化不汉改变了Y位的电子密度．同时也影响了Cu-O链周围的电子密度分布；超导转变温度Tc随Eu、Gd掺杂浓度x增加而略有增加，反映了Eu、Gd掺杂虽然改变了体系的局域电子结构．但没有破坏超导所需的Cu-O链与CuO2面之间的耦合：Y位掺杂体系的超导电性与掺杂离子的磁性无关，而与掺杂离子的半径有关．     

Sr1-xYxCoO3的磁性和电输运性质

采用传统的固相反应法制备了A位Y掺杂的多晶钙钛矿氧化物Sr1-xYxCoO3(x-0～0.30),系统研究了Y掺杂对体系结构、磁性和电输运性质的影响.X射线衍射结果表明室温下体系经过六方对称到立方对称再到四方对称的结构相变,x=0样品为六方结构,空间群为P63/mmc,0.05≤x≤0.15样品为立方对称结构,空间群为Pm3 m,x≥0.20样品为四方对称结构,空间群为I4/mmm,x=0.20时具有最大矫顽场Hc=4.6kOe.体系在外加磁场为1kOe下表现出如下磁性特征:x=0时Jc=163K,随着掺杂量的增加,转变温度呈现上升趋势,同时反铁磁性也随之增强.所有组分均表现出半导体特征,并且观察到复杂的磁电阻(MR)与温度变化关系:所有组分均表现出+MR与-MR共存的特征,当掺杂量为x=0.1时,在T=370K下表现出测量最大磁电阻的绝对值︱MR︳约为17%.Sr1-xYxCoO3样品遵循可变程传到模型,在150K≤T≤400K温度范围内ln(ρ)与T-1/4呈线性关系.     

反铁磁铜氧化合物中的磁致形状记忆

La2-xSrxCuO4(以下称LSCO)是最早发现的高温超导体之一.当x≈0.15时,它具有最高的超导转变温度,Tc=33K.对于x<0.02的轻度掺杂,材料的低温相是反铁磁绝缘体.在室温以上时,层状化合物LSCO晶格具有四方对称性;当冷却样品通过特征温度To,将发生从四方到正交的结构相变.此时,晶体发展出一种被称为孪晶的畴结构,被畴壁分开的相邻区域具有不同的晶轴取向.正交结构的晶格常数a=05339nm,b=0.5422nm,两者相差约1%.为了探求高温超导机理,LSCO曾被广泛深入地研究.由于在超导LSCO中根本不存在41meV反铁磁自…