畸变钙钛矿结构的晶体定向转换方法与应用

钙钛矿结构的复杂氧化物因其丰富的物理性能而成为研究热点.本文选取了SrTiO3、BiFeO3、NdGaO3三种钙钛矿结构的氧化物材料,运用透射电镜、JEMS软件模拟等方法研究其晶体结构转换关系.通过对正交、菱方畸变的钙钛矿结构进行立方定向转换的具体方法做理论推导,得到了三种定向之间的转换矩阵,并结合电子衍射、模拟、高分辨像验证了推导结果.我们的研究为畸变钙钛矿结构材料统一为等效立方晶胞讨论提供了依据.     

溶剂热法制备双螺旋ZnS纳米结构研究

采用溶剂热法以醋酸锌和硫化钠反应成功制备了具有双螺旋结构的一维ZnS纳米棒,利用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线能量色散分析谱仪(XEDS)、紫外吸收光谱(UV-vis)和光致发光谱(PL)等测试手段对样品的化学成分、形貌、晶体结构和光学性质等进行了表征分析.实验结果表明样品为一维六方纳米晶结构,沿着[001]方向生长,并具有双螺旋结构,长度分布在100～200 nm范围,直径约为5 ～15 nm,螺距约为20 nm.双螺旋ZnS纳米结构的吸收峰与块体材料相比发生了蓝移.     

铁电相Tb2(MoO4)3晶体的生长和缺陷研究

钼酸铽[Tb2(MoO4)3]是一种具有铁电、铁弹和顺磁等多种性质的功能晶体.采用提拉法,沿[001]方向生长了φ25 mm×20 mm的铁电相Tb2(MoO4)3晶体.采用化学腐蚀法、扫描电子显微镜(SEM)观察了晶体中的缺陷,结果显示,晶体中的主要缺陷是位错、镶嵌物.高分辨X射线衍射(摇摆曲线)实验表明所生长的Tb2(MoO4)3晶体具有很好的晶格完整性.     

蓝宝石晶体的生长方向研究

本实验采用提拉法,在中频感应加热单晶炉内,进行了不同生长方向蓝宝石晶体的生长工作,分别取[11-20]和[0001]生长的晶体c面(0001)的晶片.通过应力仪、显微观测和X射线衍射等方式对晶片的位错密度等微观缺陷以及晶体结构进行了检测.实验表明:不同的生长方向生长得到的蓝宝石晶体的质量存在一定的差别,一般情况下,[11-20]方向生长的蓝宝石晶体质量优于[0001]方向生长的晶体.     

丁二醇对TiO2纳米晶体水热生长动力学的影响

采用水热法,以丁二醇和水作为混合溶剂,研究了二氧化钛纳米晶体的生长机理.X射线衍射(XRD)结果显示产物为锐钛矿纳米TiO2.用透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等对不同时间的晶体结构进行表征,发现晶体生长具有明显的奥斯特瓦尔德熟化(OR)特征.颗粒粒径均处于纳米级,其粒径数值随温度增加而变大.丁二醇作为溶剂兼表面活性剂对于纳米晶体的生长起到重要调节作用.采用OR方程,分别对220 ℃、180℃、140℃三个温度下纳米TiO2的生长进行模拟,模拟曲线和实验结果吻合很好,并获得其生长活化能为15.0 kJ/mol.     

6-氨基-2-吡啶甲酸配体的Cd(II)配合物的水热合成、晶体结构、光致发光性能及其电子结构理论计算的研究

通过碘化镉与6-氨基-2-吡啶甲酸的水热反应,合成获得了一个单核结构的配位化合物[HCdI(apa)2](Hapa=6-氨基-2-吡啶甲酸).对标题配合物进行了X-射线单晶衍射测试,获得其晶体结构.标题配合物是一例单核结构的配位化合物,其晶体结构中的单核基本单元通过吡啶环间的π-π堆积连接组成一维Z字链.Z字链间通过氢键相互键连,构成了标题配位化合物[HCdI(apa)2]的三维超分子结构.标题配合物的光致发光性能测试表明,配位化合物[HCdI(apa)2]在室温下发射出蓝色荧光,其色坐标的值为(0.17,0.07).标题配合物的电子结构理论计算结果显示[HCdI(apa)2]的光致发光机理归属为配体内部的π-π﹡电子跃迁.     

铁电相Tb2（M0O4）3晶体的生长和缺陷研究

钼酸铽[Tb2（M0O4）3]是一种具有铁电、铁弹和顺磁等多种性质的功能晶体。采用提拉法,沿[001]方向生长了Ф25mm×20mm的铁电相Tb2（M0O4）3晶体。采用化学腐蚀法、扫描电子显微镜（SEN）观察了晶体中的缺陷,结果显示,晶体中的主要缺陷是位错、镶嵌物。高分辨X射线衍射（摇摆曲线）实验表明所生长的Tb2（M0O4）3晶体具有很好的晶格完整性。     

Fe~(3+)对水热法合成金红石相TiO_2形貌的影响

采用水热法,以TiCl4水溶液为原料,合成了纯金红石相TiO2纳米晶体。在溶液中同时添加FeCl3.6H2O条件下,合成了纯金红石相TiO2纳米纤维晶体,采用XRD、EDS和高分辨TEM等方法对合成产物进行表征。高分辨TEM测量表明,晶体[001]方向较为快速的生长,说明Fe3+对晶体生长方向产生了诱导作用。     

具有非对称中心结构的硼酸盐Bi2ZnB2O7的合成、晶体结构和光学性质

具有非对称中心结构的硼酸盐Bi2ZnB2O7由固相反应法在低于700℃下制备得到.X射线单晶结构分析表明,该化合物以正交空间群Pba2结晶,晶体学参数为:a=1.0819(2)nm,b=1.1023(2)nm,c=0.4890(1)nm,Z=4.其晶体结构中包含分别由[BO3]3-和[BO4]5-组成的[B2O5]4-和[B2O7]8-基团,它们被[ZnO4]四面体通过共用O原子的方式连接成二维2∞[ZnB2O7]6-层,这些层由Bi3+离子进一步结合形成三维网.红外光谱证实了[BO3]3-和[BO4]5-基团的存在,粉末倍频效应测试表明,其强度为KDP(KH2PO4)的4倍,UV漫反射光谱表明该物质吸收边约为360 nm.     

氰基桥联金属镍配合物晶体的制备及其磁性

在水热条件下以K3[Fe(CN)6]作为氰根阴离子,Ni2+作为金属阳离子以及2,2′-联吡啶(2,2′-bpy)为配体制备了金属镍配合物[Ni2(CN)4(2,2′-bpy)]n(1),并用X-射线晶体衍射仪测定了其晶体结构.结果表明:在配合物1中[Ni(CN)4]2-阴离子和[Ni(2,2′-bpy)]2+阳离子通过氰基交替链接成2-D层状结构,磁性测量表明配合物中镍离子间存在反铁磁相互作用.