三明治结构Tan(B3N3H6)n+1 团簇的磁性和量子输运性质

利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法, 本文对小尺寸团簇Ta_n(B₃N₃H₆)_n+1 (n ≤ 4)的磁性和量子输运性质进行了系统的研究. 计算结果表明, 此类体系采用三明治结构作为其基态并且具有较高的稳定性. 体系的磁矩随团簇尺寸的增大而线性增大. 当把Ta_n(B₃N₃H₆)_n+1团簇耦合到Au电极上时, 形成的Au-Ta_n(B₃N₃H₆)_n+1-Au体系在有限偏压下展示出了较强的自旋过滤能力, 因而可以被看做是一类新型的低维自旋过滤器.     

Mn4+掺杂对BiFeO3陶瓷微观结构和电学性能的影响研究

利用传统的固相反应法制备了BiFe_1-xMn_xO₃ (x= 0-0.20)陶瓷样品, 研究了不同Mn⁴⁺掺杂量对BiFeO₃陶瓷密度、物相结构、显微形貌、 介电性能和铁电性能的影响.实验结果表明:所制备的BiFe_1-xMn_xO₃ 陶瓷样品的钙钛矿主相均已形成,具有良好的晶体结构, 且在掺杂量x=0.05附近开始出现结构相变.随着Mn⁴⁺添加量的增加, 体系的相结构有从菱方钙钛矿向斜方转变的趋势,且样品电容率大幅度增大, 而介电损耗也略有增加;在测试频率为10⁴ Hz条件下, BiFe_0.85Mn_0.15O₃ (ε_r=1065)的 ε_r是纯BiFeO₃ (ε_r=50.6)的22倍; 掺杂后样品的铁电极化性能均有不同程度的提高,可能是由于Mn⁴⁺稳定性优于 Fe³⁺,高价位Mn⁴⁺进行B位替代改性BiFeO₃陶瓷, 能减少Bi³⁺挥发,抑制Fe³⁺价态波动,从而降低氧空位浓度,减小样品的电导和漏电流.     

TeOx薄膜结构及短波长静态记录特性的研究

以真空蒸镀法在K9玻璃基底上制备了TeO_x单层薄膜.使用X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)对薄膜的结构进行了分析.实验结果表明,薄膜是由晶态Te分散在非晶态TeO₂基体中形成的混合体系,TeO₂基体的存在增强了Te的抗氧化性能;薄膜具有精细粒状结构和粗糙的表面;退火后薄膜的反射率增加和Te向表面的偏析、重聚集及表面粗糙度的降低有关.采用波长为514.4nm的短波长静态记录仪对薄膜静态记录性能的测试结果表明:薄膜具有良好的记录灵敏性,在记录功率1.5mW、脉宽50ns时就可产生较高的反射率衬比(度).研究结果为选择合适掺和物使TeO_x薄膜实际用作高密度光存储介质有重要意义.     

多晶TaN1-δ薄膜的电输运性质研究

利用射频溅射法在石英玻璃基底上制备了一系列面心立方结构的多晶TaN_1-δ薄膜, 并对其晶体结构和2–350 K温度范围的电子输运性质进行了系统研究. 薄膜呈多晶结构, 并且平均晶粒尺寸随着基底温度的升高逐渐增大. 电输运测量结果表明, TaN_1-δ薄膜在5 K以下表现出类似超导体-绝缘体颗粒膜的电输运性质; 随着温度的升高, 薄膜在10–30 K表现出类似金属-绝缘体颗粒膜的性质; 在70 K以上, 热涨落诱导的遂穿导电机理主导着电阻率的温度行为. 我们的结果表明: TaN_1-δ多晶薄膜的类颗粒膜属性使其具有较高的电阻率和负的电阻温度系数.     

反钙钛矿Mn3AX化合物的晶格、磁性和电输运性质的研究进展

近年来,研究发现反钙钛矿化合物Mn₃AX(A=Cu,Zn,Sn,Ni,Al,Ga等;X=N/C)具有超导,巨磁阻,近零电阻温度系数,负膨胀,磁致伸缩,压磁效应,以及磁卡效应等丰富的物理性能,因此此类化合物受到人们越来越多的关注.反钙钛矿Mn₃AX化合物的结构和物性的研究,将对我们深入认识材料的"本-构"关系具有重要的意义.本文重点综述了部分反钙钛矿Mn₃AX化合物奇特的物理性质,尤其是 关键词： 反钙钛矿 磁相变 负热膨胀 电输运     

氧非正分La0.9Ba0.1MnO3-δ/SrTiO3:Nb p-n异质结的整流特性研究

利用脉冲激光沉积技术在掺Nb的SrTiO₃衬底上制备了氧非正分La_0.9Ba_0.1MnO_3-δ/SrTiO₃:Nb p-n异质结.在20—300K这一较宽的温度范围内获得了光滑的整流曲线.整流实验表明：该p-n异质结的正向扩散电压V_D随着温度升高在薄膜金属—绝缘转变温度附近出现极大值，表现出与氧正分La_0.9Ba_0.     

Al2O3Hx(x=1—3)分子团簇的结构与光谱研究

用密度泛函理论(DFT)的B3lyp方法在6-311++g(d,p)水平上对Al₂O₃H_x(x=1—3)分子的几何构型, 电子结构, 振动频率等性质进行了系统研究. 并给出了它们可能基态结构的总能量(E_T), 零点能(E_z), 摩尔热容(C_v), 标准熵(S), 原子化能(ΔE_m), 垂直电离能(IP)及垂直电子亲和能(E_A). Al₂O₃H和Al₂O₃H₂分子可能的基态的几何构型都为平面结构. Al₂O₃H₃的两个可能为基态的几何构型都是在立体Al₂O₃(D_3h)的几何结构基础上加三个氢原子构成. 这三个分子的能量最低结构为Al₂O₃H(²A′)C_s, Al₂O₃H₂(¹A′) C_s, Al₂O₃H₃ (²A) C₁.     

二价金属元素掺杂对LiCoO2体系电子输运性质的影响

为了解释Ca掺杂与Mg掺杂在影响锂离子二次电池正极材料LiCoO₂体系电子输运性质方面的不同效应，采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了该体系的电子结构.计算结果表明，虽然在LiCoO₂体系中用Ca或Mg替代Co都会在费米能级附近产生部分占据的受主带，但两者对应的电子态都具有明显的局域化特征；此外，与Mg掺杂体系明显不同的是，Ca掺杂体系的受主带与价带之间存在清晰的带隙.这一带隙的存在正是Ca掺杂不能明显提高LiCoO₂体系电导率的主要原因.此外，Ca²⁺与Mg²⁺离子半径的较大差别也是造成这两个掺杂体系的电导率存在明显差异的一个重要因素.     

TiO薄膜的制备及电输运性质

利用磁控溅射技术,通过改变氧分压在MgO (001)单晶基片上外延生长了一系列TiO薄膜,并对薄膜的结构、价态和电输运性质进行了系统研究. X射线衍射结果表明,所制备的薄膜具有岩盐结构,沿[001]晶向外延生长. X射线光电子能谱结果表明,薄膜中Ti元素主要以二价形式存在.所有样品均具有负的电阻温度系数,高氧分压下制备的薄膜表现出绝缘体的导电性质,低温下电阻与温度的关系遵从变程跳跃导电规律.低氧分压下制备的薄膜具有金属导电性质,并具有超导电性,超导转变温度最高可达3.05 K.所有样品均具有较高的载流子浓度,随着氧分压的降低,薄膜的载流子类型由电子主导转变为空穴主导.氧含量的降低可能加强了TiO中Ti—Ti键的作用,从而使低氧分压下制备的样品显现出与金属Ti相似的电输运性质,薄膜超导转变温度的提升可能与晶体结构或电子结构突变相关联.     

YFeO3的电子结构和光学性质的第一性原理研究

稀土正铁氧体YFeO₃呈正交钙钛矿结构,其晶体和纳米晶材料在电极材料、 传感器和光催化领域具有重要的应用价值.用平面波赝势方法,采用广义梯度近似、改进的Perdew-Burke-Emzerhof交换-关联势、 实空间超软赝势计算方案,研究了YFeO₃晶体的几何结构、电子结构和光学性质. 计算得到的晶格参量与报道的实验结果一致.通过对能带结构、态密度、介电函数、吸收系数和光电导率的计算和分析, 确定YFeO₃是直接能隙半导体,能隙E_g约为2.22 eV,阐明了YFeO₃晶体和纳米晶具有较好的可见光催化性能.     

MnxSi1-x磁性薄膜的结构研究

利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构(XANES)方法研究了在Si(100)衬底上及600℃温度条件下用分子束外延(MBE)共蒸发方法生长的Mn_xSi_1-x磁性薄膜的结构.由XRD结果表明,只有在高Mn含量(8％和17％)样品中存在着Mn₄Si₇化合物物相.而XANES结果则显示,对于Mn浓度在0.7%到17%之间的Mn_xSi_1-x样品,其Mn原子的XANES谱表现出了一致的谱线特征.基于多重散射的XANES理论计算进一步表明,只有根据Mn₄Si₇模型计算出的理论XANES谱才能够很好的重构出Mn_xSi_1-x样品的实验XANES谱.这些研究结果说明在Mn_xSi_1-x样品中,Mn原子主要是以镶嵌式的Mn₄Si₇化合物纳米晶颗粒存在于Si薄膜介质中,几乎不存在间隙位和替代位的Mn原子. 关键词： xSi_1-x磁性薄膜')" href="#">Mn_xSi_1-x磁性薄膜 分子束外延 XRD XANES     

Chemical bath deposition of hausmannite Mn3O4 thin films

A low-temperature chemical bath deposition (CBD) technique has been used for the preparation of Mn₃O₄ thin films onto glass substrates. The kinetic behavior and the formation mechanism of the solid thin films from the aqueous solution have been investigated. Structure (X-ray diffraction and Raman), morphological (atom force microscope), and optical (UV-vis-NIR) characterizations of the deposited films are presented. The results indicated that the deposited Mn₃O₄ thin films of smooth surface with nanosized grains were well crystalline and the optical bandgap of the film was estimated to be 2.54 eV.     

Magnetic characterization of Mn5SiB2 and Mn5Si3 phases

In this work the Mn₅Si₃ and Mn₅SiB₂ phases were produced via arc melting and heat treatment at 1000 °C for 50 h under argon. A detailed microstructure characterization indicated the formation of single-phase Mn₅Si₃ and near single-phase Mn₅SiB₂ microstructures. The magnetic behavior of the Mn₅Si₃ phase was investigated and the results are in agreement with previous data from the literature, which indicates the existence of two anti-ferromagnetic structures for temperatures below 98 K. The Mn₅SiB₂ phase shows a ferromagnetic behavior presenting a saturation magnetization M_s of about 5.35×10⁵ A/m (0.67 T) at room temperature and an estimated Curie temperature between 470 and 490 K. In addition, AC susceptibility data indicates no evidence of any other magnetic ordering in 4-300 K temperature range. The magnetization values are smaller than that calculated using the magnetic moment from previous literature NMR results. This result suggests a probable ferrimagnetic arrangement of the Mn moments.     

A novel chemical synthesis and characterization of Mn3O4 thin films for supercapacitor application

Mn₃O₄ thin films have been prepared by novel chemical successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method. Further these films were characterized for their structural, morphological and optical properties by means of X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectrum (FTIR), field emission scanning electron microscopy (FESEM), wettability test and optical absorption studies. The XRD pattern showed that the Mn₃O₄ films exhibit tetragonal hausmannite structure. Formation of manganese oxide compound was confirmed from FTIR studies. The optical absorption showed existence of direct optical band gap of energy 2.30 eV. Mn₃O₄ film surface showed hydrophilic nature with water contact angle of 55°. The supercapacitive properties of Mn₃O₄ thin film investigated in 1 M Na₂SO₄ electrolyte showed maximum supercapacitance of 314 F g⁻¹ at scan rate 5 mV s⁻¹.     

脉冲激光沉积法制备的Ni1-xFexO稀磁半导体的结构和磁性研究

利用脉冲激光沉积方法制备出了具有室温铁磁性的Ni_1-xFe_xO(x=0.02,0.05)稀磁半导体.X射线衍射(XRD)结果表明Ni_1-xFe_xO的晶体结构为NaCl结构,并且在Fe含量较高的Ni_0.95Fe_0.05O中出现了少量的α-Fe₂O₃物相.X射线吸收近 关键词： 1-xFe_xO')" href="#">Ni_1-xFe_xO XANES 脉冲激光沉积方法     

MoSi2薄膜电子性质的第一性原理研究

采用第一性原理计算方法, 研究了四方MoSi₂薄膜的电子性质. 计算结果表明, 各种厚度的薄膜都是金属性的, 并且随着厚度的增加, 其态密度与能带结构都逐渐趋近于MoSi₂块体的特性. 通过对MoSi₂薄膜磁性的分析, 发现三个原子层厚的薄膜具有磁性, 其原胞净磁矩为0.33 μ_B; 而当薄膜的厚度大于三个原子层时, 薄膜不具有磁性. 此外, 进一步对单侧加氢饱和以及双侧加氢饱和结构下三原子层MoSi₂薄膜的电子性质进行了研究, 发现单侧加氢饱和的三原子层MoSi₂薄膜具有磁性, 其原胞净磁矩为0.26 μ_B, 而双侧加氢饱和三原子层MoSi₂薄膜是非磁性的. 双侧未饱和与单侧加氢饱和的三原子层MoSi₂薄膜的自旋极化率分别为30%和33%. 这些研究结果表明, 三原子层厚的MoSi₂ 超薄薄膜在悬空或者生长于基底之上时具有金属磁性, 预示着它在纳米电子学和自旋电子学器件等方面都有潜在的应用前景.     

Structural and optical properties of Ba(Ti1−x,Nix)O3 thin films prepared by sol–gel process

Ba(Ti_1−x,Ni_x)O₃ thin films were prepared on fused quartz substrates by a sol–gel process. X-ray diffraction and Raman scattering measurements showed that the films are of pseudo-cubic perovskite structure with random orientation and the change of lattice constant caused by Ni-doping with different concentrations is very small. Optical transmittance spectra indicated that Ni-doping has an obvious effect on the energy band structure. The energy gap of Ba(Ti_1−x,Ni_x)O₃ decreased linearly with the increase of Ni concentration. It indicates that the adjusting of band gap can be achieved by controlling the Ni-doping content accurately in Ba(Ti_1−x,Ni_x)O₃ thin films. This has potential application in devices based on ferroelectric thin films.     

La0.1Bi0.9-xEuxFeO3化合物的结构与性能研究

利用固相反应烧结技术制备La_0.1Bi_0.9-xEu_xFeO₃系列化合物. 利用X射线粉末衍射进行物相鉴定和结构分析,确定了材料的相关系：x≤0.05,材料为R3c结构相;0.08≤x≤0.12,材料为赝R3c结构相;x≥0.15是Pbnm相,其中0.15≤x≤0.20区域Pbnm相存在畸变. 磁测量结果表明,材料具有弱铁磁性,对于x≤0.20材料,磁矩在x=0.12成分存在极值. 利用阻抗分析仪测量了室温介电常数随成分的变化关系.讨论了材料的结构与弱铁磁性和室温介电常数间的关系. 关键词： 0.1Bi_0.9-xEu_xFeO₃')" href="#">La_0.1Bi_0.9-xEu_xFeO₃ X射线衍射 磁性 介电常数