Effects of Mg on diamond growth and properties in Fe–C system under high pressure and high temperature condition

Diamond crystal crystallized in Fe–Mg–C system with Archimedes buoyancy as a driving force is established under high pressure and high temperature conditions. The experimental results indicate that the addition of the Mg element results in the nitrogen concentration increasing from 87 ppm to 271 ppm in the diamond structure. The occurrence of the {100}plane reveals that the surface character is remarkably changed due to the addition of Mg. Micro-Raman spectra indicate that the half width of full maximum is in a range of 3.01 cm~(-1)–3.26 cm~(-1), implying an extremely good quality of diamond specimens in crystallization.     

高压下尼龙1010-单壁碳纳米管复合材料的结晶行为

 采用XKY-6×1200MN型六面顶压机,在不同温度、压力条件下处理30 min后制备了尼龙1010(PA1010)-单壁碳纳米管（SWCNT）复合材料的高压结晶样品,通过X射线衍射（XRD）、差热分析仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）,研究了高压处理样品的结晶行为、结构变化及形貌特征。结果表明：在1.0~2.5 GPa压力下,属于高压熔体结晶;在3.0和4.5 GPa压力下属于高压退火处理;高压结晶或高压退火均有助于聚合物片层晶体的增厚,并且高压熔体结晶的增厚效果优于高压退火处理。XRD结果表明,PA1010的三斜晶型在高压处理后保持不变,高压熔体结晶或高压退火都可以使(100)晶面和(010)晶面间距减小,即高压处理致使聚合物分子链紧密堆积。DSC结果表明：在高压熔体结晶过程中,升高压力和温度可以得到片层厚度较大的PA1010晶体;在2.0 GPa、350 ℃下获得的高压结晶样品的熔点和结晶度最高,分别达到208.5 ℃和64.6%。SEM和TEM结果表明：与常压结晶样品相比,高压结晶样品内部出现c轴厚度超过150 μm的大尺寸晶体;SWCNT与PA1010基体之间形成相互穿插的网络结构,刚性的SWCNT作为高压成核剂促进PA1010晶体生长和增厚。     

退火温度对Cu:ZnO薄膜绿光发射的影响

利用溶胶-凝胶法在Si衬底上制备了不同退火温度的Cu:ZnO薄膜.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜和光致发光谱研究了样品的晶格结构、表面形貌、成分及其发光特性.结果表明:所有样品均具有高度的c轴择优取向,随着退火温度的升高,样品的结晶质量变好,样品的表面都被晶粒覆盖,强而稳定的绿光发射被观察到.绿光强度随退火温度的升高先增加后减小,发光中心位置不随退火温度的变化而改变,这样的绿光发射强而稳定.XRD和XPS结果表明,随退火温度的升高Cu2+还原为Cu+,导致Cu:ZnO薄膜形成的缺陷是VZn,所以绿光发射是由VZn引起的.Cu2+还原为Cu+时,Cu:ZnO薄膜中VZn浓度增加,使绿光发射强度增大.当退火温度超过800?C时,Cu2+的还原能力变差,绿光发射强度减弱.     

基于第一性原理研究Y掺杂锐钛矿TiO2的磁光性质

基于第一性原理计算,建立了未掺杂和三种Y掺杂量的锐钛矿TiO2模型。对各个模型的形成能、磁性、电子结构及吸收光谱进行了计算。结果表明：掺入锐钛矿晶格的不同Y原子之间没有团簇趋势;Y掺杂量越大,实现掺杂所需的能量越高;Y掺杂的锐钛矿体系具有铁磁性,因而晶格中的自旋能级分裂效应能降低锐钛矿的带隙宽度,但当Y掺杂量升高时,这种影响显著减弱;随着Y掺杂量增加,弱束缚的O-2p态电子浓度增加,导致价带顶的O-2p态跨越费米能级,使得带隙值减小,进而提高了改性锐钛矿TiO2对可见光的吸收系数。     

工程教育认证背景下学生能力培养研究

工程教育认证是以毕业要求为核心培养学生解决复杂工程问题能力为最终目的的综合评价体系.课程建设是根本,通过课程体系构建,利用合适的教学方法在教学过程中培养学生的能力尤为重要.本文通过导师制、教学方法改革和企业参与教学过程,培养学生的工程专业能力、发展能力及工程素养,提高课堂教学质量,实现工程教育的能力培养.     

氧化锌基阵列染料敏化太阳能电池研究进展

ZnO基染料敏化太阳能电池(DSSCs)因其成本低、光电转换效率稳定、制备工艺简单且易于大规模生产等优势成为研究的热点.本文从形貌结构和优化方案两方面总结了近期ZnO阵列光阳极在DSSCs中的研究进展.通过分析不同形貌结构的ZnO阵列的优势和缺点来解释其对DSSCs影响的机理;通过总结ZnO阵列相关的掺杂、构筑异质结等优化方案获得了提高DSSCs光电转换效率的信息,为进一步提高DSSCs电池效率提供指导.     

基于MATLAB的单色仪定标实验数据处理

研究MATLAB在普通物理实验数据处理过程中的应用,探讨普通物理实验数据处理方法的改进.通过计算机执行MATLAB语言设计的程序,由实验数据得到单色仪定标曲线,实现由某一鼓轮读数N确定与之相对应的出射光波长λ.该曲线比传统手工作图的人为误差减小,充分体现了MAT-LAB对普通物理实验数据处理的辅助作用.     

Mo掺杂锐钛矿相TiO2磁光性能的第一性原理研究

采用密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法研究了Ti0.97917 Mo0.02083 O2,Ti0.96875 Mo0.03125 O2和Ti30 Mo2 O64超胞模型的晶格常数,能带结构,态密度和吸收光谱分布.研究结果表明,随着Mo掺杂量的增大,掺杂体系的体积逐渐增大,形成能逐渐升高,掺杂越困难.与此同时,掺杂体系吸收带边均显著红移,禁带宽度均变小,所有掺杂体系均转化为n型简并半导体.与未掺杂TiO2相比较,随着Mo掺杂量提高,掺杂体系禁带宽度减小趋势逐渐减弱,吸收光谱红移减弱.同时,体系的磁矩减小.     

4.0～5.5GPa压力下硬玉翡翠的合成与表征

模拟天然硬玉成矿原理,采用优化的合成工艺,以硅酸铝和硅酸钠为原料制备出玻璃料,在高温高压下将非晶质的硬玉成分粉末转化为晶态硬玉.合成硬玉质地温润细腻、色泽均匀,具有高档硬玉的品质.XRD和SEM分析结果表明合成样品结晶矿物为硬玉(NaAlSi2O6),且结晶程度较好,晶粒细密,具有与天然硬玉相似的柱状纤维编织结构.在4.0～5.5 GPa压力条件下研究发现,随着压力的增加,硬玉合成温度随之增加;温度对合成硬玉晶粒的成长和编织情况有很大的影响;利用FTIR检测合成硬玉,其红外特征峰与天然硬玉一致,表明其分子结构为硅氧四面体结构;检测合成硬玉的硬度和密度等常规宝玉石参数与天然硬玉接近.     

用FeNiMn55#粉末触媒合成工业金刚石

利用FeNiMn55#粉末触媒在国产六面顶压机上进行工业金刚石单晶的合成,研究高温高压条件下(5.7 Gpa,1400～1600 ℃),C-FeNiMn55#粉末触媒体系中金刚石单晶的生长特性.结果表明,C-FeNiMn55#系能够合成出六-八面体及八面体金刚石,但六面体金刚石生长区间较窄,不易生长.通过光学显微镜观测表明,合成出的金刚石单晶呈黄色,晶形完整,晶体内部有气泡产生.M(o)ssbauer测试结果表明金刚石中包裹体的主要成分为Fe3C和FeNiMn55#合金.