纳米GaP材料Ga填隙缺陷的EPR实验观察

利用电子顺磁共振(EPR)技术对纳米GaP粉体材料的本征点缺陷进行了研究，结果表明：由EPR信息的g因子值（2.0027±0.0004）可以确定纳米GaP粉体材料存在Ga自填隙（Ga_i）本征缺陷；纳米GaP粉体EPR信号超精细结构消失，以及谱线线宽（ΔH_PP）变窄等实验现象，可能是由纳米材料界面的无序性，以及缺陷原子和界面原子之间的电子交换造成的；在较低的测试温度范围内，升高温度引起纳米GaP材料发生晶界结构弛豫；当测试温度由100 K升高至423 K时，ΔH_PP值和自由基浓度皆逐渐降低.     

碱性品红分子在纳米磷化镓粒子表面的吸附取向(英文)

利用表面增强拉曼光谱,初步确定了吸附于纳米磷化镓(GaP)粉体表面的碱性品红分子的取向。在295K时,将50 mg GaP粉体分别置于50 ml,4.7×10-3M和50 ml,4.74×10-6M碱性品红水溶液中。对由较高浓度溶液形成的吸附系统持续搅拌24小时;而对极稀溶液吸附系统则连续搅拌处理7天。在经过过滤、干燥处理后,吸附有染料分子的GaP粉体被直接用于碱性品红的表面拉曼光谱测试。通过对染料分子中央碳原子呼吸振动和氮-苯环伸缩振动模式的相对强度进行分析可知:在较高浓度的溶液中,染料分子主要以一种混合取向方式吸附于GaP粉体表面上,即“端基接触”和“平躺”两种方式;而在极稀溶液中,染料分子则仅以“端基接触”方式吸附于GaP粉体表面上。     

磷化镓纳米粒子的固氮

Under mild ambient conditions gallium phosphide （GAP） nanoparticles were employed to carry out the reduction of nitrogen. By using Nessler＇s reagent ammonia was detected in the slurry where the aggregated GAP particles were suspended in water and bubbled by pure nitrogen. Dependence of the concentration of ammonia upon bubbring time, velocity of the flow of nitrogen, and dosage of GAP particles was investigated. In comparison with the original GAP nanoparticles, the Raman scattering of the GAP particles undergoing the process of nitrogen fixation reveals that two sharp lines at 138 and 182 cm^-1, respectively, emerged from the broad continuum around 100-200 cm^-1. These two lines might be assigned to the translational motions of ammonia adsorbed on the surface of the GAP particles. An assessment of the infrared spectra of the two GAP particles led to the conclusion that the environment of the two H2O molecules was not identical. Analysis of the electron spin resonance results showed that the structure defect, gallium self-interstitial, was not involved in the nitrogen fixation of the GAP nanoparticles.     

纳米GaP粉体反射光谱的测量及其分析

通过测量纳米磷化镓(GaP)粉体在紫外可见光波段(200-800nm)的反射光谱,运用三流理论由反射光谱计算出纳米GaP粉体的吸收系数(Ea)和散射系数(Es)的比值(Ea/Es)。纳米GaP粉体的反射光谱的形状主要受吸收的影响,即GaP禁带结构的影响。     

钨/石墨烷/钨第一壁材料缺陷与力学性能的第一性原理计算

托卡马克装置是实现可控热核聚变的主要装置之一,而第一壁材料在确保托卡马克装置稳定运行的过程中起着至关重要的作用.钨金属已被广泛使用作为第一壁材料,但是聚变反应产生的氦原子在进入钨晶体后易形成“氦气泡”和点缺陷,严重影响托卡马克装置第一壁材料的稳定性.首次设计将钨/石墨烷/钨体系作为第一壁材料.第一性原理计算结果表明,钨/石墨烷/钨第一壁材料中的界面可以捕获氦原子和空位,且能促进自填隙钨原子与空位复合,从而降低钨体相中的缺陷密度;弹性常数计算结果表明,石墨烷层的存在可以提高钨金属的柯西压力值(C’)和各向异性因子(A),使第一壁材料的延展性得以提高,且不易出现裂纹,但是在相同温度下钨/石墨烷/钨第一壁材料的力学模量有所下降;利用准简谐德拜模型计算吉布斯自由能G^*、定容热容Cv、熵(S)等热力学函数结果表明,钨/石墨烷/钨第一壁材料的热力学稳定性与纯钨金属相比有所下降.     

钨/石墨烯/钨面向等离子体复合材料力学和热学及其抗辐照性能的第一性原理计算研究

通过第一性原理计算研究了钨/石墨烯/钨复合材料相比于纯钨金属在力学与热学性质方面的变化，并用氦原子-空位缔合缺陷模拟核聚变辐照损伤评估等离子体辐照条件下的性能.计算结果表明:钨/石墨烯/钨复合材料的体积弹性模量、杨氏模量与剪切模量呈现一定程度的下降，但是提升了钨基材料的延展性;钨/石墨烯/钨复合材料的热膨胀系数有所增加，但是具有较高的最小热导率.本文阐述了石墨烯界面层可以对基体杂质与缺陷进行吸附的独特机制，通过这种机制，钨/石墨烯/钨复合材料在力学、热膨胀系数以及最小热导率有更低程度的衰减，这显示了钨/石墨烯/钨复合材料在抗辐照性能方面具有较大的应用潜力.