Mo掺杂4H-SiC的磁性和光学性能的第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函理论（DFT）的广义梯度近似（GGA）的平面波赝势法（PBE）,计算了4H-SiC的本征体系、过渡金属元素Mo单掺杂4H-SiC体系的电子结构、磁性和光学特性。结果表明：Mo掺杂将导致4H-SiC由本征非磁性变为p型磁性半导体材料,其带隙值由2.88 eV 变为0.55 eV。当Mo掺杂浓度为1.359×1021 cm-3时,磁矩为0.98 ,这表明掺Mo后的4H-SiC材料可以作为自旋电子元器件的备选材料。此外,Mo掺杂4H-SiC体系在（100）和（001）方向的静态介电常数分别为3.780和3.969。介质函数虚部不为0的起始点发生红移,表明掺杂使电子更容易跃迁。     

Cr、Mn、Co、Ni掺杂对Al13Fe4相稳定性和力学性能影响的第一性原理研

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了不同掺杂浓度下过渡族元素Cr、Mn、Co、Ni在Al13Fe4相中的占位情况、结构稳定性和机械性能. 计算得到所有的Al13(Fe24-xMx) (M=Cr、Mn、Co、Ni;X=1,2,4)相都具有良好的热力学稳定性和机械稳定性. 相同掺杂浓度化合物的形成焓按如下顺序减小：Al78(Fe24-xCrx) > Al78(Fe24-xMnx) > Al13Fe4 > Al78(Fe24-xNix) > Al78(Fe24-xCox).形成焓的降低增加了Al13Fe4相成核驱动力,Co和Ni有利于促进Al-Fe合金中Al13Fe4相形核,细化Al13Fe4相. 过渡族元素可以改善金属间化合物的脆性,增强塑性变形能力. 并且随着掺杂浓度的增加,过渡族元素的加入对脆性的改善呈先增大后减小的趋势.     

材料物理的新进展—纳米固体材料

纳米固体材料（ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｓｉｚｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）的出现，引起了国际上物理、材料、化学及工程科学家们的很大兴趣．这是由晶粒或颗垃尺寸为 １—１５ ｎｍ（１ｎｍ＝１０－９ｍ）的超细金属、陶瓷、高分子组成的固体材料．与固体中传统的晶体、非晶体不同的是，纳米晶体材料中存在着既无长程序、又无短程序的新的固态结构．由于其特殊的原子组态，已观察到一系列不寻常的物理学和力学效应。同时也为制备相图限制之外的合金或具有特殊结合键的新型材料提供了可能性．     

SiH4激光等离子体内自由基反应动力学研究

本工作采用时间分辨的OES(Optics Emission Spectroscopy)技术,研究横向激励大气压(TEA)CO₂激光诱发的SiH₄等离子体内碎片反应动力学过程。实验结果表明,等离子体内某些碎片的发光特征谱线主峰位置明显不同。据此,讨论了各碎片的产生及反应过程。比较各碎片发光的持续时间及综合其它OES结果,我们认为SIH₄激光等离子体的最终反应通道为产生Si的通道。 关键词：     

γ－Fe_2SiO_4在静水压下的压缩行为的测定

采用同步辐射高压原位Ｘ光衍射技术及金刚石对顶压砧高压装置，对γ－Ｆｅ＿２ＳｉＯ＿４进行了静水压条件下等温压缩行为的测定，最高压力达２３ＧＰａ。γ－Ｆｅ＿２ｓｉＯ＿４在０～２３ＧＰａ压力范围内的ｐ、Ｖ数据表明，其等温压缩可分为两个阶段：若设Ｋ＇＿０＝４，在０～１８Ｇｐａ，Ｋ＿０＝１８９±２ＧＰａ；而在１８～２３０Ｐａ，Ｋ＿０＝２１３±２ＧＰａ。我们认为，样品在１８ＧＰａ以下处于较好的静水压状态，压力超过１８ＧＰａ，传压介质的静水压性质变坏，所以Ｋ＿０值偏高。在整个实验过程中并未发现样品有任何发生相变的迹象。最后，对一些虽然使用了液体介质但得不到静水压条件的实验现象进行了讨论。     

光谱导数Kalman滤波同时测定苯酚-邻氯苯酚和2,4二氯苯酚

文中提出了一个新的、稳定的光谱导数Kalman滤波紫外分光光度法同时定量分析方法,并且成功地将其应用于极难分辨的苯酚-邻氯苯酚和2,4二氯苯酚三组分混合体系的同时测量.选择分析光谱导数的原因是其不仅包含着吸光度,还包括在指定波长位置变化趋向等更多的信息量,这样更利于在吸收峰重叠的位置捕捉有较大差异的信号.利用Kalman滤波可以解决由光谱导数而引起的噪声放大问题,也可以过滤源于实验的噪声以及来自传递模型误差.在260～290 nm区间测量了30组浓度各自在1～10 mg·L-1范围的苯酚-邻氯苯酚和2,4二氯苯酚标准混合溶液紫外吸收光谱图.利用分段延伸高次多项式回归模拟求导准确获得吸光度导数,并且利用偏最小二乘法将其制作成Kalman滤波标准工作系数矩阵.通过随机线性离散系统的Kalman滤波器最优平滑计算,对混合体系中的各组分进行定量分析.回收实验显示出,光谱导数Kalman滤波分析法应用于本实验的极难分辨的三组分体系,得到了非常高的回收率,并且在整个实验范围内光谱导数Kalman滤波分析法具有非常好的稳定性.     

Controlling optical responses through local dielectric resonance in nanometre metallic clusters

Optical responses in dilute composites are controlled through the local dielectric resonance of metallic clusters. We consider two located metallic clusters close to each other with admittances \varepsilon₁ and \varepsilon₂. Through varying the difference admittance ratio \eta [ = (\varepsilon₂- \varepsilon ₀) / (\varepsilon₁- \varepsilon₀)], we find that their optical responses are determined by the local resonance. There is a blueshift of absorption peaks with the increase of \eta. Simultaneously, it is known that the absorption peaks will be redshifted by enlarging the cluster size. By adjusting the nano-metallic cluster geometry, size and admittances, we can control the positions and intensities of absorption peaks effectively. We have also deduced the effective linear optical responses of three-component composites \varepsilon_e= \varepsilon₀ \bigl(1 + \sum_n=1^{n_s} [(\gamma_n2+ \eta \gamma_n2)/({\varepsilon₀(s - s_n))]} \bigr), and the sum rule of cross sections: \sum_n=1^{n_s} {(\gamma_n2+ \eta \gamma_n2 ) = N_h1+ N_h2, where N_h1and N_h2 are the numbers of \varepsilon₁ and \varepsilon₂ bonds along the electric field, respectively. These results may be beneficial to the study of surface plasmon resonances on a nanometre scale.     

阻挡层电容对ACu3Ti4O12巨介电性能的影响研究

用固相反应法成功地制备了ACu3Ti4O12(A=Ca,La,Y)系列陶瓷,在50-300K温区内测量了样品的介电性能,分析了交流电导与外场频率、温度的关系.发现在相同组分的CaCu3Ti4O12晶体中相对含量大于等于0.776时,样品的相对介电常数可达104;而A位上价态为3+的化合物La2/3Cu3Ti4O12和Y2/3Cu3Ti4O12相对介电常数仅为103.分析表明,样品中内部阻挡层电容数目的多少直接对ACu3Ti4O12的相对介电常数产生影响.电导与温度及频率的关系是由电子、声子与外场的共同作用决定的.     

磁控溅射法制备的CaCu3Ti4O12薄膜

采用溅射方法成功地制备了CaCu3Ti4O12薄膜,用原子力显微镜、x射线衍射(XRD)仪和LCR分析仪对样品进行形貌、物相结构和介电性质的研究.XRD表明,薄膜比块体的晶格常数小但晶格畸变较大;LCR测量结果显示,在相同温度下薄膜比块体的相对介电常数低,薄膜相对介电常数由低到高转变时对应的温度较高且激活能较大.分析表明:薄膜的相对介电常数较低是样品中晶相含量较低、缺陷较多使内部阻挡层电容大量减小、致密度不高引起的;薄膜中激活能的增大由膜和基底间晶格的不匹配造成膜中的内应力增大、微结构、缺陷和畴等因素决定;介电常数在低频时的急剧增大,意味着存在界面极化,它与界面的缺陷、悬挂键有关.