Pr(Sr_(0.2)Ca_(0.8))_2Mn_2O_7纳米颗粒的磁性研究

采用溶胶-凝胶法成功制备了双层钙钛矿锰氧化物Pr(Sr0.2Ca0.8)2Mn2O7纳米颗粒样品,并研究了样品的相结构和显微形貌及样品的磁性.X射线衍射分析结果表明样品中没有出现明显的杂相,SEM分析晶粒平均尺寸约为35nm,EDS测得的样品原子百分比表明成分基本没有偏析,Scherrer公式计算晶粒平均尺寸与SEM测试结果相同约为35nm.在场冷(field cooling FC)和零场冷(zero field cooling ZFC)模式测得的磁化强度-温度(M~T)曲线上,没有观察到300K时电荷有序转变;通过不同温度下磁化强度-磁场强度(M~T)曲线可以清楚的看出,Pr(Sr0.2Ca0.8)2Mn2O7纳米样品在5K和77K时都表现出铁磁行为,表明样品中铁磁(ferromagnetic FM)团簇磁矩已经开始有序排列形成铁磁态.     

Mn_3O_4包覆对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料界面电化学性能的提高（英文）

本文采用化学湿磨法,首次将金属氧化物Mn_3O_4包覆于LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4颗粒表面,使得电极材料的电子电导率从1.53×10~(-7) S/cm提高到3.15×10~(-5) S/cm.电化学测试结果表明Mn_3O_4包覆大大提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的倍率性能和高温循环稳定性.最佳包覆样品为2.6wt% Mn_3O_4包覆的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4,在10 C倍率下具有108 mAh/g的高放电容并且在55℃下100次循环后仍有78%的容量保持率,远大于未包覆样品67%的容量保持率.     

铁电材料Pb(Zr_(0.44)Ti_(0.56)Ni_(0.30))O_2的光伏特性

通过对Pb(Zr0.44Ti0.56Ni0.30)O2(PZTNi3O)铁电材料单独掺杂铅后相界宽度的计算获得了铁电材料明显的通断光电流和较大的剩余极化强度,从而得出间接带隙为2.9e V,无栅极偏置电压大,偏置场的增加显著,光电流密度增大为0.1~0.5 m A/cm2。因此,铁电材料在极性相反的极化强度下可以决定开路电压(VOC)和短路电流(Isc),这一特性为非中心对称的铁电材料对可见光敏感的极性向前迈进了一步。     

LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2制备及表征

采用共沉淀法制备了LiNi0.5Mn0.5O2.XRD,Raman测试都表明材料是六方结构.XPS检测得出镍主要以正二价存在,锰元素主要以正四价存在.合成的LiNi0.5Mn0.5O2得到了50次的循环,但比容量较低.充放电循环性能比较研究表明,经过40次循环后,0.3,0.6,1.5 C的放电比容量分别是65.88,61.56,52.23 mA.h.g-1.     

双层钙钛矿锰氧化物LaDy_(0.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7的磁性和电性研究

双层钙钛矿锰氧化物LaDy_(0.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7是采用传统固相反应法制备得到的多晶样品,通过测量样品的磁化强度与温度变化曲线(M-T)以及不同温度下磁化强度与外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性进行了研究.结果表明,在15K~375K的整个温度测量范围内,在类Griffiths相温度(T_G≈350K)以上,样品处于纯顺磁态;在奈尔温度(T_N≈200K)~T_G范围内,随温度的降低,样品的铁磁性逐渐增强;在T_N以下,随温度的降低,样品出现了团簇玻璃行为,反铁磁性增强,铁磁性减弱,系统处于反铁磁-铁磁共存态.另外,通过居里外斯拟合以及Griffiths相模型拟合,发现样品在T_G以下存在类Griffiths相.通过对样品LaDy_(0.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7电性的分析发现,磁电阻会受到掺杂的影响而减小,由于掺杂量过大,使得金属-绝缘温度消失了,从而样品表现出了绝缘态的特性.     

Photo-induced effect in the layered perovskite manganite La_(1.2)Sr_(1.8)Mn_(1.8)Co_(0.2)O_7

1IntroductionWiththediscoveryofcolossalmagnetoresistance(CMR)effectinmanganites,hole-dopingperovskitemanganiteswithunusualelectronictransportandmagneticpropertieshaveattractedconsiderableattention.Thesepropertiesresultfromanintrinsicinteractionbetweencharge,spin,orbitalandlatticedegreesoffreedomthatarestronglycoupledtoeachother[1—6].DoubleexchangemodelcombinedwithJohn-Tellereffectwasusedtoexplainthesepropertiespartly[7—9].InordertogetbetterunderstandingofthemechanismofCMReffect,externals…     

Pr_2(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(14)B磁结构的中子衍射研究

本文报道用中子衍射测定的含硼稀土过渡族金属间化合物Pr_2(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(14)B的晶体结构与磁结构。将中子三轴谱仪用作二轴粉末衍射仪,在室温测该化合物粉末样品的中子衍射强度,用轮廓精化法弥合衍射数据。该化合物属Nd_2Fe_(14)B类四方结构,α=8.8110A,c=12.2307A。设Pr,Fe和Co原子磁矩间为铁磁耦合,同一晶位的Fe,Co原子磁矩相等,存在沿c轴的易磁化方向,得到两个非等效Pr原子晶位Pr4f和Pr4g的磁矩1.2μ_B和1.4μ_B,和六个非等效铁族原子晶位T16k_1,T16k_2,T8j_1,T8j_2,T4e和T4c的磁矩2.2,2.1,1.9,3.1,1.6和1.0μ_B。Co原子在六种非等效晶位上的分布是平均的、等几率的。     

钙钛矿型锰氧化物(La_(0.8)Eu_(0.2))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁性和电性研究

采用传统固相反应法制备钙钛矿型锰氧化物(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7多晶样品,X-射线衍射分析表明,样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7结构呈现良好的单相.通过磁化强度随温度的变化曲线(M-T)、不同温度下磁化强度随磁场的变化曲线(M-H)和电子自旋共振谱发现:在300 K以下,随着温度的降低,样品先后经历了二维短程铁磁有序转变(T2D C≈282K)、三维长程铁磁有序转变(T3D C≈259K)、奈尔转变(T N≈208K)和电荷有序转变(T CO≈35K);样品(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7在T N以下,主要处于反铁磁态;在T3D C达到370 K时,样品处于铁磁-顺磁共存态,在370 K以上时样品进入顺磁态.此外,分析电阻率随温度的变化曲线(ρ-T)得到:样品在金属-绝缘转变温度(T P≈80K)附近出现最大磁电阻值,其位置远离T3D C,表现出非本征磁电阻现象,其磁电阻值约为61%.在T CO以下,电阻率出现明显增长,这是由于温度下降使原本在高温部分巡游的e g电子开始自发局域化增强所致.通过对(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的ρ-T曲线拟合,发现样品在高温部分的导电方式基本遵循小极化子的导电方式.     

铕掺杂纳米氧化锌发光材料的制备及其性能研究

采用均匀沉淀法,制备了平均粒径在20nm左右掺杂铕的纳米氧化锌粉体,通过XRD、粒度分析仪、FL、IR测试方法分别对其物相结构及组成、粒径分布和光致发光性能进行了分析.结果表明:所制样品仍然为六方晶系纤锌矿结构,Eu3+全部进入到ZnO晶格中;且Eu3+掺入量为5％时发光效果较好;所制样品颗粒粒度较小,粒径分布均匀.     

Eu掺杂层状钙钛矿Nd_(1.2)Sr_(1.8)Mn_2O_7的类Griffiths相研究

采用传统固相反应法制备Nd_(1.2-x)Eu_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05,0.1)多晶样品,通过测量样品的磁化强度随温度变化曲线(M-T曲线)、磁化强度随外场的变化曲线(M-H曲线)并对样品的M-T曲线进行居里外斯拟合得到不同磁场下磁化率倒数与温度的变化曲线(X~(-1)-T曲线)和温度与磁化率的乘积随温度变化曲线(X·T-T曲线),以及类Griffiths相模型的拟合,研究了Nd_(1.2-x)Eu_xSr_(1.8)Mn_2O_7(x=0,0.05,0.1)多晶样品的磁性及类Griffiths相(Griffiths-like phase)现象.研究结果表明,三个样品都体现出类Griffiths相现象,分别在126K—282K,117K—282K和101K—282K范围内观察到类Griffiths相,同时发现掺杂使得三个样品的居里外斯温度(T_C)、三维铁磁有序温度(T_c~(3D))和二维铁磁有序温度(T_c~(2D))降低,但对类Griffiths相温度(T_C≈282K)没有明显影响.     

Mg_2Si_(0.3)Sn_(0.7)掺杂Ag和Li的热电性能对比

采用两步固相法合成了物相均匀的Mg_(2(1–x))Ag_(2x)Si_(0.3)Sn_(0.7)(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)和Mg_(2(1–y))Li_(2y)Si_(0.3)Sn_(0.7) (y=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08)热电材料,测试了室温物理性能和室温至773 K的热电性能,研究了不同掺杂剂的固溶度、微观结构、载流子浓度、电性能和热输运. X射线衍射图谱和扫描电子显微镜图像显示掺杂Ag和Li的固溶度分别为x=0.03和y=0.06.根据单抛物线模型, p型的Mg_(2(1–x))Ag_(2x)Si_(0.3)Sn_(0.7)和Mg_(2(1–y))Li_(2y)Si_(0.3)Sn_(0.7)的有效质量为1.2m0.对比结果表明:掺杂Ag或Li的最大载流子浓度分别达到4.64×1019 cm~(–3)和15.1×1019 cm~(–3);掺杂Li元素的样品有较高的固溶度、较高的载流子浓度和较高的功率因子PF约为1.62×10~(–3) W·m~(–1)·K~(–2);掺杂Li元素样品中较高的载流子浓度能够有效抑制双极效应,显著降低双极热导率; Mg_(1.92)Li_(0.08)Si_(0.3)Sn_(0.7)的最大ZT值0.54,比Mg1.9Ag0.1Si0.3Sn0.7的最大ZT值0.34提高了大约58%.根据Callaway理论,由于质量场波动和应变场波动增强声子散射,掺杂Ag和Li元素样品的晶格热导率比未掺杂样品明显降低.     

Li掺杂ZnO纳米棒的导电和发光特性(英文)

利用气相输运方法,在(111)面硅衬底上制备了名义上原子数分数为2%的Li掺杂的ZnO纳米棒(样品A)。作为比较,我们在相同的生长条件下制备了没有任何掺杂的ZnO纳米棒(样品B)。XRD分析测试表明:样品A和样品B中的ZnO纳米棒具有纤锌矿六边形结构,没有其他氧化物,例如Li2O。Hall效应测量表明:样品A导电类型为p型,空穴载流子浓度为6.72×1016cm-3,空穴载流子迁移率为2.46 cm2.V-1.s-1。样品B为n型,电子载流子浓度为7.16×1018cm-3,电子载流子迁移率为4.73 cm2.V-1.s-1。低温光致发光光谱测试表明,样品A和样品B发光峰明显的区别是位于3.351 eV(样品B)和3.364 eV(样品A)处。根据文献报道,在没有掺杂的ZnO中,3.364 eV发光峰源于施主束缚激子发光。通过变温光致发光光谱的测试,证明了在样品A中,位于3.351 eV的发光峰源于受主束缚激子发光,其光学受主能级位于价带顶142meV处。     

Pb(Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法计算了Pb(Zr0.4Ti0.6)O3五层超晶胞的顺电相和铁电相的电子结构.由态密度、电子密度和能带结构的计算结果发现顺电相下钛氧八面体Ti-O6和锆氧八面体Zr-O6在铁电相中分裂为由1个O1离子和4个O2离子组成的金字塔结构Ti-O5和Zr-O5;与顺电相相比,铁电相中钛离子的3d电子和氧离子的2p电子存在更强的轨道杂化,这种杂化降低了离子间的短程排斥力,使得具有铁电性的四方结构更为稳定,而且钛离子与氧离子的相互作用对于铁电相Pb(Zr0.4Ti0.6)O3沿c轴自发极化的贡献大于锆离子与氧离子的相互作用;由电子密度的分布可推断立方结构的Pb-O键呈现离子键特征,而铁电相下Pb-O键则有较大的共价成分,铅离子与氧离子的这种轨道杂化对Pb(Zr0.4Ti0.6)O3的铁电性起重要作用.所得结果对深入理解Pb(Zr0.4Ti0.6)O3铁电性的微观机理具有参考价值.     

Nd含量对Bi_(6-x)Nd_xFe_(1.4)Ni_(0.6)Ti_3O_(18)多晶材料多铁性的影响

采用柠檬酸-硝酸盐法制备了Bi_(6-x)Nd_xFe_(1.4)Ni_(0.6)Ti_3O_(18)(BNFNT-x,x=0.00,0.10,0.20,0.25和0.30)前驱液,再经过干燥、烧结过程制备了单相多晶材料.研究发现,少量Nd掺杂有助于提高样品的铁电性能,BNFNT-0.25样品的铁电性能(2Pr)最大,约达到19.7μC/cm~2.室温下BNFNT-0.20样品磁性能(2Ms)最大约达到4.132 emu/g(1 emu/g=10–3 A·m~2/g).变温介电损耗结果表明Nd掺杂降低了Fe~(3+)和Fe~(2+)间的电子转移或跃迁的激活能.X射线光电子能谱结果表明小量Nd掺杂有助于增强Bi离子稳定性,对改善样品的铁电性能有积极意义.     

Sc3+掺杂的尖晶石型LiMn2O4正极材料制备及性质

采用固相分段反应的方法,以LiOH·H2O、MnO2 和Sc2O3 为原料,合成了一系列Sc3+掺杂的尖晶石型锂离子电池正极材料Li1+xScyMn2-yO4 (y=0. 01、0. 02、0. 06、0. 10).利用X射线衍射测试研究了材料的结构,掺杂后的Li1+xScyMn2-yO4 保持了尖晶石相Fd3m结构.测试了材料的电化学性能,初次放电容量最高可达到135mAh/g, 40次循环后容量衰减率小于2%, X射线衍射测试显示尖晶石相得到了很好的保持. Sc3+掺杂显著提高了尖晶石型LiMn2O4 材料的性能.     

Mn掺杂Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3单晶微米尺度压电阵列的制备与铁电畴结构研究

超声探头是高端医学超声诊疗设备的核心元件,由弛豫型铁电单晶制备的新型压电器件可显著提高其性能.由于高阵元密度阵列技术与微机电系统迅速发展,传统切割填充法刀缝过宽,难以降低阵元尺寸,无法提高阵元密度,更不利于高分辨率及高频率的应用需求.采用紫外光刻-深反应离子刻蚀工艺的微机械制备方法,可以降低缝宽、提升阵列密度.制备了基于新型、高性能弛豫铁电单晶—Mn离子掺杂0.3Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-0.4Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbTiO_3 (Mn-PIMNT)的微米尺度压电阵列.研究了紫外光刻工艺参数、深反应离子刻蚀工艺参数对压电阵列形貌的影响规律,得到了不同沟道深度与不同压电阵元形状的形成机制以及Mn-PIMNT单晶的刻蚀速率与天线功率、偏置功率及刻蚀气体比例之间的关系规律.得到压电阵列阵元尺寸小于10μm,沟槽深度大于20μm,沟槽宽度小于5μm,侧壁角度高于87°.通过压电力显微镜研究了微米尺度压电阵元的铁电畴结构及电场效应调控.与传统切割填充法相比,本文的加工方法不存在刀缝过宽,可确保单晶晶向,促进了高频率压电单晶复合材料、高密度超声换能器阵列以及新型压电微机械系统的发展.     

稀土掺杂的纳米发光材料的制备和发光

概述了用溶胶-凝胶法制备的纳米Y2SiO5：Eu及燃烧法合成的纳米Ln2O3：Eu(Ln=Y,Gd)的发光性质,包括它们的激发光谱、发射光谱、荧光寿命,以及这些性质随颗粒尺寸的变化。着重介绍了稀土掺杂的纳米发光粉中浓度猝灭受到抑制的现象,认为这一特性为纳米发光材料的实际开发应用展示了广阔的前景。文中还对X1型Y2SiO5：Eu纳米粉中的不同发光中心的发光,和它们之间的能量传递作了讨论。     

铕掺杂氧化锌纳米棒阵列材料的制备及光学性能研究

通过低温化学方法在多孔硅柱状阵列(NSPA)衬底上制备得到铕掺杂ZnO(ZnO∶Eu)纳米棒阵列结构。实验方法简单、条件温和,有效地实现了ZnO纳米棒和铕离子之间的能量转移,丰富了ZnO纳米半导体材料体系的发光。X射线衍射以及X射线光电子能谱证实铕离子成功掺杂进了ZnO晶体中。室温荧光光谱测试结果表明:ZnO∶Eu纳米棒阵列可实现从紫外光到蓝-绿光的宽谱带发射,其中发光中心位于～380 nm的紫外光源于ZnO的带边发射,位于450～570 nm的蓝-绿光源于ZnO的本征缺陷发光,而位于～615 nm的红光发光则源于铕离子核外电子4f壳层结构。同时借助于能带示意图对光致发光机理进行了分析。     

不同粉料制备Nd∶(Y_(0.9)La_(0.1))_2O_3透明陶瓷及其性能

分别采用液相法和固相法制备的纳米粉,制得透明性良好的Nd∶(Y0.9La0.1)2O3透明陶瓷,并测试了各样品的结构,光谱及光学性能.结果表明:该陶瓷具有相同的光谱性能;但液相法复合纳米粉制备的透明陶瓷光学性能优于固相反应法制备的透明陶瓷;固相反应法制备的透明陶瓷,由于有部分La2O3分布不均,易导致晶粒生长不均匀和残留少量气孔;长时间球磨混料,也不利于样品性能的提高.     

稀土Pr掺杂纳米发光材料Sr_(0.2)Ca_(0.8)TiO_3的结构及光学性质

采用溶胶-凝胶法制备了Pr掺杂Sr0.2Ca0.8TiO3纳米粉体,用紫外可见光吸收光谱、X射线衍射、透射电镜进行结构表征,分析了不同温度下Sr0.2Ca0.8TiO3∶Pr的粒径大小以及结构变化,分析了其发光特性,并总结出最佳的合成温度为600℃.