MgF_2作为镁离子内扩散LiNbO_3单晶扩散源的研究

利用ＭｇＦ_２作为扩散源进行镁离子内扩散ＬｉＮＯ_３单晶基片的研究．经电子探针显微镜分析表明，镁的扩散层镁离子浓度分布具有近似半抛物形和阶跃形分布，并得到镁的激活能为１０４ＫＪ／．Ｘ射线衍射分析发现，当镁离子内扩散超过一定程度时，在镁的扩散层出现具有ＬｉＮｂ_３Ｏ_８的物相结构，并发现该物相结构的出现与ＬｉＮＯ_３体内锂离子的外扩散和扩散表面氟离子的存在有关．由扫描电子显微镜观察到氟离子以ＬｉＦ的形式出现，并随着扩散程度的增大，挥发和脱离开扩散层表面．     

镁离子内扩散铌酸锂研究(Ⅰ)——电子探针显微分析表征

对y切铌酸锂单晶基片镁离子内扩散后,镁的扩散层经电子探针显微分析(EPMA)表明,随着扩散深度镁离子浓度只有近似半抛物形分布,由此得到镁激活能为221kJ·mol~(-1)。探索性地分析了锂外扩散的机理,并提出了一种抑制锂外扩散的方法。对镁离子浓度分布进行了理论模拟,其结果基本上与实验符合。文中所得结果可用于铌酸锂单晶光纤芯-包层波导结构的实现,经选择适当参数(扩散温度、扩散时间、MgO膜厚度、晶纤直径)可望达到低次模传输。 关键词：     

MgF2作为镁离子内扩散LiNbO3单晶扩散源的研究

利用ＭｇＦ₂作为扩散源进行镁离子内扩散ＬｉＮＯ₃单晶基片的研究．经电子探针显微镜分析表明，镁的扩散层镁离子浓度分布具有近似半抛物形和阶跃形分布，并得到镁的激活能为１０４ＫＪ／mol.X射线衍射分析发现，当镁离子内扩散超过一定程度时，在镁的扩散层出现具有ＬｉＮｂ₃Ｏ₈的物相结构，并发现该物相结构的出现与ＬｉＮＯ₃体内锂离子的外扩散和扩散表面氟离子的存在有关．由扫描电子显微镜观察到氟离子以ＬｉＦ的形式出现，并随着扩散程度的增大，挥发和脱离开扩散层表面． 关键词：     

抛物型折射率包层的铌酸锂单晶光纤

利用镁离子内扩散的方法，实现了铌酸锂单晶光纤具有抛物型折射率包层的波导结构。对扩散层中的镁离子浓度分布进行了理论模拟，理论和实验结果相符合。     

镁离子内扩散铌酸锂研究（Ⅰ）：电子探针显微分析表征

对ｙ切铌酸锂单晶基片镁离子内扩散后，镁的 经电子探针显微分析表明，随着扩散镁离子浓度具有近似半抛物形分布，由此得到镁激活能为２２１ｋＪ．ｍｏｌ＾－１。探索性地分析了锂外扩散的机理，并提出了一种抑制锂外扩散的方法。对镁离子浓度分布进行了理论模型，其结果基本上与实验符合。     

锂离子外扩散对扩镁铌酸锂表层结晶特性的影响

利用常规X射线衍射和掠入射X射线衍射对在空气中进行镁离子内扩散的扩镁铌酸锂单晶表层的富氧化镁层特性进行了研究,揭示出镁离子内扩散初期随着体内锂离子的外扩散,首先在富氧化镁层形成Li₃Mg₂NbO₆和Mg₄Nb₂O₉的化合物结构,Li₃Mg₂NbO₆出现在富氧化镁的内表层,而Mg₄Nb关键词：     

镁离子电池正极材料VS_4掺杂改性的第一性原理研究

阳离子掺杂能够有效提高材料的电化学性能,而对掺杂材料结构和电化学性质的研究能从理论上解释产生这种变化的原因.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了过渡族金属掺杂的镁离子电池正极材料TM_(0.125)V_(0.875)S_4(TM=Mo、Fe、Co、Ni)的几何和电子结构变化,计算结果显示:通过采用范德华力修正的GGA+vdw-DF方法,获得了和实验结果相一致的晶格常数.阳离子掺杂后,a轴和b轴晶格常数减小,而c轴晶格常数增大.电子态密度分析表明离子掺杂能够有效降低带隙,提高材料的电子电导率.通过对镁离子扩散进行微动弹性带(NEB)计算,发现Fe掺杂能够有效降低扩散能垒,提高材料的离子迁移率.     

Li含量对Li3xLa((2/3)–x?(1/3)–2x)TiO3固态电解质表面稳定性、电子结构及Li离子输运性质的影响

Li_3xLa₍(2/3)–x^?(1/3)–2x)TiO₃(LLTO)是一类颇具前景的锂离子电池固态电解质.本文采用第一性原理结合分子动力学方法对贫锂相和富锂相两种类型的LLTO表面进行研究,分析表面Li含量对其稳定性、电子结构及Li离子输运性质的影响.结果表明,具有La/O/Li-原子终端的(001)面为最稳定晶面.对于LLTO(001)面,当贫锂相/富锂相终端Li含量为0.17/0.33,0.29/0.40,0.38/0.45时,其表面结构更为稳定.电子结构分析表明,随着Li含量的增大,不论是贫锂相还是富锂相,其(001)表面均发现金属至半导体的转变.Li离子输运性质的研究结果表明,贫锂相和富锂相LLTO(001)表面均具有沿ab平面的二维扩散通道,且当终端Li含量分别达到0.38和0.40时具有最大的Li离子扩散系数及最低的Li离子扩散能垒,最低扩散能垒分别为0.42 eV和0.30 eV.因而,改变终端Li含量有利于提高LLTO(001)表面稳定性、打开表面带隙、改善Li离子迁移性能,这有助于...     

Mg掺杂ZnO纳米晶的低温共沉淀法制备及光学性质

采用共沉淀(co-precipitation)法制备了Mg掺杂ZnO纳米晶,分别用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见吸收(UV-Vis)光谱、光致发光(PL)光谱、透射电镜(TEM)、电子顺磁共振(EPR)等分析手段对样品进行了表征。探究了Mg离子在ZnO纳米晶中的存在状态,ZnO纳米晶颗粒尺寸和发射光谱随Mg掺杂浓度的变化,并对其发光机理进行了分析。结果表明:Mg离子在ZnO晶格中以部分晶格位,部分间隙位的方式存在,没有形成MgO表面壳层结构;随Mg掺杂浓度的增大,ZnO纳米晶的颗粒尺寸变小,发射光的光强增大。发射光的最佳激发波长为342nm,中心波长为500nm,荧光量子产率为22.8%。实验分析表明:Mg离子的掺杂在ZnO纳米晶中引入了锌空位(VZn),间隙位的镁离子(IMg),提供了新的复合中心,从而增强了ZnO纳米晶的光致发光。     

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.     

NBT导致的深亚微米PMOS器件退化与物理机理

研究了深亚微米PMOS器件在负偏压温度(negative bias temperature, NBT) 应力前后的电流电压特性随应力时间的退化，重点分析了NBT应力对PMOS器件阈值电压漂移的影响，通过实验证明了在栅氧化层和衬底界面附近的电化学反应和栅氧化层内与氢相关的元素的扩散，是PMOS器件中NBT效应产生的主要原因.指出NBT导致的PMOS器件退化依赖于反应机理和扩散机理两种机理的平衡. 关键词： 深亚微米PMOS器件 负偏压温度不稳定性 界面态 氧化层固定正电荷     

KNb0.77Al0.23O2.77的高压相变研究

 利用水热法合成了立方相KNb_0.77Al_0.23O_2.77。在水热晶化过程中得到了包括正交相钙钛矿和一新相在内的中间相产物。结构相变行为采用XRD、DSC、高压Raman和XPS进行了表征。结果表明，低于1 000 ℃的热处理不能导致KNb_0.77Al_0.23O_2.77发生结构相交。而在4.49 PGa高压下可能发生了到一新相的结构转变。高温高压处理可以导致另一新相的出现。最后对该立方相的相变机理进行了研究。     

平板混和层流动的可视化实验研究

混和层流动是多种流动的原型流场,一直受到众多研究者的重视,对气液两相混合层流动进行研究有助于研究离散相气泡与流场中的大尺度拟序涡结构之间的相互作用机理.本文对竖直方形通道内主流雷诺数1819条件下的单相和气液两相平板混和层流动进行可视化研究,分析了单相混和层流动中不同形式的涡的合并过程,并与同样条件下的泡状流混和层的发展过程进行了对比,得到了气泡对涡合并的影响规律.     

A位平均离子尺寸对六方RMnO3多铁化合物的结构和性能调控

实验研究了A位离子的化学内压对Hol-xDyMnO3(0≤x≤1)固溶体相结构物理性质的影响,发现掺杂稀土离子Dy3+所引起的内压力可使具有六方结构的HoMnO3向高压正交钙钛矿结构转变,形成六方相、六方相与高压正交相混相以及高压正交相3个区域.利用Rietveld方法,对Hol-xDyxMnO3的X射线衍射数据进行结...     

离子辐照对单晶Si中预注入B原子扩散的影响

室温下使用MeV能量级Si,F和O离子对5keV B离子预注入后的n-型单晶Si(100)进行了辐照,应用二次离子质谱仪测试分析了掺杂物B原子的分布剖面及其变化.结果表明,高剂量Si,F和O离子的附加辐照可以抑制热激活退火中B原子发生的瞬间增强扩散.在相同的辐照条件下,Si近表面区域中SiO₂层的存在更有助于限制B原子的瞬间增强扩散.结合卢瑟福沟道背散射分析和DICADA程序计算对实验结果进行了讨论.     

刚性光纤元器件芯,皮玻璃的相互散

通过扫描电子显微镜观察到刚性光纤元器件芯、皮玻璃之间有扩散层,用干涉仪测量了扩散层的折射率范围。本文从玻璃网络结构观点解释了这一扩散机理,并就刚性光纤元器件芯、皮玻璃配方设计中如何使离子扩散减到最小程度提出了可行性措施。     

水溶性汞离子荧光探针的研究新进展

汞离子(Hg2+)是剧毒的重金属元素之一,对汞离子的选择性识别尤其是汞离子的原位、实时、在线监测对于医学、生物学和环境科学都具有重要意义。本文综述了近5年来水溶性汞离子荧光探针的最新研究进展。按照作用机理来分,汞离子荧光分子探针主要可分为光诱导电荷转移(PET)、激发态分子内质子转移(ESIPT)、激基缔合物(Monomer/Eximer)的形成和消失、分子内电荷转移(ICT)、荧光共振能量转移(FRET)等。本文列举了每类探针代表性的化合物并分析比较了不同机理类型的水溶性汞离子荧光探针体系。     

当量溶液分光光度法同时测定微量钙和镁

采用当量溶液法对钙、镁进行光度分析 ,研究了酸性铬兰 K与 (1+ 1)钙、镁混合体系的显色条件 ,在不经分离和掩蔽的条件下同时测定出钙、镁离子含量。方法简单、准确 ,对水样进行分析 ,结果令人满意     

直接甲醇燃料电池气、液相流动数值模拟

本文建立了直接甲醇燃料电池(DMFC)的二维两相模型,并重点研究阳极的两相流动和质量传递.模型考虑甲醇串流现象,定量计算了在不同电流密度下甲醇串流量的大小及其对电池工作性能的影响;模型中提出求解气、液单相流速的方法,并分别研究气、液流速对物质传递和电池性能的影响.定量分析发现:由甲醇串流产生的寄生电势导致实际开路电压值远低于理论值;在大电流密度下扩散层和催化层内的气相体积分数非常大,阻碍了液相燃料向催化层扩散,成为制约电池性能的关键因素;扩散层和催化层内存在气、液两相的反向流动,且气、液相速度分别有利于排出生成气体并推动液体燃料到达催化层;减小多孔介质的扩散率将削弱对流,恶化电池性能.     

In在Al(001)表面偏析的模拟

通过一种空位模型详细的描述了In在Al(001)表面的扩散偏析过程,利用周期性密度泛函理论方法计算了这个偏析过程中每步构型的能量和In原子扩散的能量壁垒,并对可能的偏析机理进行分析.结果表明:In原子从Al(001)表面第二层扩散偏析至表面层时,系统的能量降低了0.64 eV,最大的扩散迁移壁垒为0.34 eV;而从表面更内层向表面第二层扩散时系统能量基本保持不变,扩散需要克服的能量壁垒为0.65 eV,说明In原子在Al(001)表面只能由体内向表面扩散偏析.In在Al(001)的清洁表面具有强烈的偏析趋势,在热力学上是容易进行的. 关键词： 密度泛函理论 表面偏析 扩散 Al合金