固体离子学概述

 固体离子学是研究固体中离子行为及其相关应用的科学.它是在七十年代才兴起的新学科。内容包括快离子导体(又叫固体电解质),混合导体(又称电极材料)和它们的应用。它是物理、化学、材料、器件的交叉学科,因而引起广泛领域的科学家和工程师的兴趣和关注.自然界的固态材料依据其导电能力来分类可分为导体、半导体和绝缘体.在不特别指明电荷载流子的情况下,这种分类都是相对于电子(或空穴)的导电能力而言的.     

ZrNCl薄层中基于固体离子导体场效应管的电场诱导的超导电性

场效应晶体管(FET)可以通过电场可逆调控材料的载流子浓度,是一种控制二维材料系统电学性质的有效方法.最近,作者实验室发明了一种新的场效应晶体管器件,它利用固体离子导体(SIC)作为栅介质,通过电场驱动锂离子进出样品来调控样品的载流子浓度,从而控制样品的物理性质和相变.在本论文中,作者利用这种新型的固体离子导体基场效应管器件(SIC-FET)成功地调控了ZrNCl薄层的电学性质.通过施加电场,将固体锂离子导体中的锂离子插入ZrNCl薄层样品中,实现了样品从绝缘体到超导体的转变,最佳超导电性的中点临界温度约为15.1K.实验结果表明,固体离子导体基场效应管器件具有在层状材料中引入载流子的优异性能,该器件将是寻找新的超导体和其他新奇电子相的有效途径.     

快离子导体学术讨论会筹备会在京举行

全国快离子导体学术讨论会筹备会于1979年10月5日至7日在北京举行.参加会议的代表一致认为快离子导体的研究工作是一个蓬勃开展的薪领域.它的出现为固体物理开辟了一个新的分支——固体离子学.它的应用基础研究为传统电化学开辟了新的领域——固体电化学.快离子导体可以取代液体电解质做成高温燃料电池、高能量密度的动力电池和贮能电池,可望在节省能源、防止污染方面发挥重要作用。它还可能做成各种离子器件用在国防、工农业生产和人民生活方面.目前小型固体电池做电源的心脏起搏已经应用.定时器也在家庭电器和军事上开始应用.其他离子器件…     

快离子导体的物理研究

快离子导体(也称为超离子导体或固体电解质)是指那些离子电导率接近或超过熔盐(或电解质溶液)的一类固体材料。 近十几年来,人们对快离子导体进行了相当广泛的研究。日前这种研究的兴趣正在进一步增长。快离子导体物理学或固体离子学将成为凝聚态物理学的一个重要分支。 本文概述了快离子导体物理的研究现状。全文包括基本概念、实验测量和理论研究三部分。 基本概念部分的主要内容有:快离子导体的分类,结构条件,亚晶格熔化,动态特征,热力学讨论和模型哈密顿量。 实验测量部分的主要内容有:结构研究,电导率测量,非弹性光散射,核磁共振研究和其它物理性质的临界行为(如比热和声学性质)。 理论研究部分的主要内容有:晶格气体模型,连续随机模型和快离子导体中的相变。     

快离子导体的物理研究

快离子导体(也称为超离子导体或固体电解质)是指那些离子电导率接近或超过熔盐(或电解质溶液)的一类固体材料。 近十几年来,人们对快离子导体进行了相当广泛的研究。日前这种研究的兴趣正在进一步增长。快离子导体物理学或固体离子学将成为凝聚态物理学的一个重要分支。 本文概述了快离子导体物理的研究现状。全文包括基本概念、实验测量和理论研究三部分。 基本概念部分的主要内容有:快离子导体的分类,结构条件,亚晶格熔化,动态特征,热力学讨论和模型哈密顿量。 实验测量部分的主要内容有:结构研究,电导率测量,非弹性光散射,核磁共振研究和其它物理性质的临界行为(如比热和声学性质)。 理论研究部分的主要内容有:晶格气体模型,连续随机模型和快离子导体中的相变。     

快离子导体的核磁共振研究

近几年来,快离子导体的基础和应用研究都发展很快.这主要有两方面的原因:一方面因为快离子导体是一种具有液一固二象性的异常物态,通过对它的研究,有可能揭示出一些新的物理现象,所以凝聚态物理学家对它很感兴趣;另一方面,快离子导体可以作为各种电池的固体电解质,它是解决能源问题的一个重要途径.同时还可以用它做成一些离子器件或电化学器件,这引起其它领域的科学家对它的注意.随着研究工作的进展,可望形成凝聚态物理的一个重要分支──快离子导体物理学. 目前,研究快离子导体的方法很多,如电导率测量、核磁共振、X光衍射和中子散射、光…     

微电子技术及其发展

 微电子学是研究在固体(主要是半导体)材料上构成的微小型化电路、子系统及系统的电子学分支,是一门主要研究电子或离子在固体材料中的运动及应用并利用它实现信号处理功能的科学。微电子学是以实现电路和系统的集成为目的,它所实现的电路和系统又称为集成电路和集成系统,是微小型化的。微电子学的应用技术即为微电子技术,它是信息技术的关键所在。微电子技术的空间尺度通常是以微米和纳米为单位的。目前,微电子技术的发展水平和产业规模已成为一个国家经济实力的重要标志。     

1972年第1卷至1982年第11卷《物理》分类目录索引(续)

题 目 卷 年 页 电介质、快离子导体高压陶瓷变压器 2(1973)183压电陶瓷的高温极化 3(1974)268驻极体及其应用 5(1977)287反铁电陶瓷的研究和应用 7(197)163核磁共振在铁电相变研究中的应用 7(1978)217多晶β氧化铝固体电介质的电导及激活 能的测定 9(1980)1超离子导体 9(1980) 135铁电体低频电滞同线的测量 9(1980)207PLZT电光开关特性及其应用 9(1980)264铁电体介电常数和热电系数的测量 9(1980) 407电介质的热噪声 9(1980)486离子导体薄膜 9(1980)518氧离子导体离子迁移数的测量与温差电势10(1981)222快离子导体的核磁共振研究 10(1981…     

第六届全国固态离子学学术会议征文通知

中国硅酸盐学会固态离子学专业委员会订于1992年11月3-6日在福州大学召开第六届全国固态离子学学术讨论会.福州大学校长黄金陵教授为本届会议筹备委员会主任. 征文内容:1. 无机阳离子导体.2.无机阴离子导体.3混合导体.4.质子导体.5.高分子快离子导体.6.固体中离子的运动与离子缺陷.固态离子学中的基础研究.7.固态离子学中的测试技术.8.高Tc超导体.9.快离子导体的应用研究:(1)固体电解质电池;(2)电化学传感器;(3)电显色器件.11.其他. 注意事项:1.应征论文必须是未在国内、外刊物上公开发表过;2.请将论文摘要(16开一页,约700字) 一式三份于19…     

离子导体薄膜

最近十几年来,发现了一些离子电导率很高的固体材料即超离子导体或快离子导体.然而与液体电解质相比,其离子电导率仍然很低.为了克服这个缺点,在探索电导率更高的离子导体新材料的同时,也开展了离子导体薄膜的研究.本文综述了离子导体薄膜的研究情况. 一、薄膜生长和物理性质1.衬底 通常将薄膜制备在衬底上,以获得适当的机械强度.因而衬底材料的选择和处理就是离子导体薄膜研究中的重要问题. 在离子导体薄膜器件中通常有几个薄膜叠在一起,除了原始衬底外,每一层薄膜又成为下一层的衬底,这样就涉及到膜与衬底和膜与膜之间的相互作用.薄膜与衬…     

第三届固体电解质国际会议评介

第三届固体电解质(亦称快离子导体)国际会议于1980年9月16日至18日在日本东京举行,约二百名学者赴会.我国有三位学者参加,其中王舒黎和王占华二同志分别作了报告.物理所的陈立泉同志本来也备有两篇报告,并被邀作为会议召集人之一,但未能出席. 会议分三组同时进行,共约130篇报告.其中30篇讨论快离子导体结构与导电机制;4篇是关于核磁共振的实验;14篇讨论氧离子导体的性质;4篇是关于氟离于导体;B-Al2O3和NASICON各8篇;8篇是关于锂离子导体;4篇是银或铜离子导体;质子导体和非晶态材料各3篇;6篇讨论了离子-电子混合导体;6篇研究电解质和电极…     

极化测量在固体离子学中的应用

研究快离子导体和混合导体的电学性能是固体离子学的重要任务之一.目前通常采用的方法是交流阻抗谱法、电子电导测量法和运用离子可逆电极的离子电导测量法.完成一次电性能测试。或必须用两种方法进行两次测量,或需要选择可逆的电极系统.本文探讨把极化测量应用于固体离子学.目的在于利用简单的仪器设备和电极系统,通过一次测量能够得到混合导体以及快离子导体的基本电学参数. 一、原 理 把一个样品看成是混合导体,样品两端备上离子闭锁电极,其等效电路如图1所示.Ri是离子电阻,Re是电子电阻,Cd是两电极界面双电层电容的串联值.Rs是接入测…     

Bi_2O_3-Y_2O_3系高氧离子导体的离子电导和电子电导的研究

用交流电桥法研究了Bi_2O_3 Y_2O_3体系含22.5—30mol％Y_2O_3烧结试样在po_2值由1至10~(-21)atm范围内氧离子的电导率,实验证明该种材料的氧离子电导率比同温度下ZrO_2基固体电解质高若干倍;用这种材料作为固体电解质组成氧浓差电池,电池电动势和理论电动势的比值E/E_0等于1或接近1,说明这种材料几乎为纯氧离子导体,p型电子空穴导电性很小;用库伦滴定抽氧法测定了含Y_2O_3 27.5mol％样品的电子导电特征氧分压,其值为lgpe＇=(-767000/T)+655,电子导电性极小。可期望为一种新型氧离子导体材料。     

表面增强拉曼光谱在电化学中的应用及进展

谱学电化学与激光拉曼光谱电化学技术电化学研究起源于１７９１年Ｇａｌｖａｎｉ发现的“动物电”现象，目前已发展成为物理化学的一个重要分支，它主要研究电子导体－离子导体，离子导体－离子导体的界面现象、结构和化学过程。电化学与材料、能源、环境、信息科学乃至生...     

固体离子双电层电容器主要参数的直流测试方法

快离子导体的一个重要应用领域是固体离子器件[1].双电层电容器就是一个例子.无极性固体离子双电层电容器的物理模型如图1所示.图2的虚线框内是它的等效线路.Cd是两个双电层电容串联的总电容(由于Cd很大,可以忽略体电容的贡献);Rs是等效串联电阻,主要是离子导体的电阻; R1是漏电阻,它表征双电层电容器泄漏电流的能力.Cd,Rs及R1是决定离子电容器性质的三个主要参量.由于Cd大,Rs的值也十分可观,用通常的电容电桥无法测试,因此人们通常进行直流测试.文献[2]报道了恒流充电测试Rs和Cd的方法.我们在研究离子双电层电容器的过程中采用了两种…     

纳米固体材料的性能与界面微观结构

综述了纳米陶瓷ＴｉＯ２和纳米金属Ａｇ的力学性能，以及纳米离子导体ＣａＦ２和ＰｂＦ２等的离子导电性能，结合其界面微观结构特征，对上述纳米固体材料的优异性能进行了初步解释     

固态离子学及其材料与器件

 固态离子学是一门研究固态中离子运动的现象和技术的新学科.它包括从现象和原子尺度上对晶态、非晶态、有机和无机固体中离子迁移过程的理解,这些材料(称为固态离子学的材料)的特性与其它材料的特性之间的关系,对其一般和专门过程的描述,以及日益增长的许多实际应用.近年来在能量的储存和转换、环境保护领域中的许多实际应用大大加速了这一学科的研究和发展.     

原位电子显微学探索固体中的离子迁移行为

离子在固体材料中的迁移是很多应用的基础,包括锂离子电池、存取器件及催化剂等。研究固体材料中的离子迁移行为是固态离子学的核心内容。微观上,固体中离子迁移的行为取决于材料微观结构所确定的局域势垒特征。因此,研究离子迁移行为与微观结构的关联至为重要。文章讲述了具有高空间分辨率的原位透射电子显微镜技术用于锂离子电池材料、阻变存储材料等体系中离子迁移行为的研究现状与发展趋势。     

一种电色显示器的初步研究

近年来电色现象和电色显示器件颇受人们重视.电色显示器可以简单表示为: 电极/电解质/显示电极.最初报道的电色显示器是采用液体电解质(如H2SO4),它有漏液、冷凝和挥发以及溶解显示 电极等缺点.随着快离子导体研究的迅速进展,开始了用快离子导体作电解质的全固态电色显示器的研究工作.电色显示现象的物理基础是固体中的快离子传输.在直流电场作用下离子被注入到过渡金属氧化物(如WO3)或层状石墨显示电极中,形成如 HxWO3(0相似文献   

超离子导体

一、引 言 普通的离子晶体,例如岩盐,在窒温下的电导率为 10-15(Ω·c)-1.另一方面,存在一系列的所谓超离子导体(superionic conductor),或称快离子导体(fast ionic conductor)。其离子电导率。可达 1(Ω·cm)-1,与液体电解质相近.在这类超离子导体中,电子电导率只为离子电导率的10-5。 在图1所列出的材料中,除AgBr与ArCl为“正常”的离子导体外.其余在高温下都属于超离子导体.从图1可以看出下列几个特点:(1)与一般离子导体一样,;(2)与一般离子导体相反,在超离子导电相情况下,　随温度的变化较慢,激活能E大约为 0.1eV/粒子,是比较小的;(3…