La2CuO4阴极薄膜的相转变及其对电化学性能的影响

通过调控薄膜的沉积条件,探索La₂CuO₄的晶体结构对电化学性质的影响。采用脉冲激光沉积设备在YSZ(100)单晶基底上沉积一系列La₂CuO₄薄膜,通过调节沉积时的氧压,制备了不同晶体结构的La₂CuO₄薄膜。 研究表明,沉积氧压的变化使薄膜晶体结构发生相转变,从T'相→T^*相→T相。 T'相为沿着c轴择优生长的单晶四方相,且表现出较大的界面极化电阻,在850 ℃的R_p值为2.351 Ω·cm²。 T^*相为T'相和T相的混合相,在850 ℃的电阻值介于T'相和T相之间。 T相为正交相,相对于其它相结构表现出较低的界面极化电阻,沉积氧压为26.60 Pa下制备的T相在850 ℃的电阻值为0.783 Ω·cm²,比T'相的电阻值低近67%。 并且,正交相表面有相对较高的氧空位浓度,有利于氧气的吸附和扩散,加速了阴极的氧还原反应。 因此,具有正交对称性的La₂CuO₄的电化学性质优于其它对称性。 这一结果也表明可以通过改变薄膜材料的晶体结构,降低界面极化电阻,提高阴极薄膜的电化学性能。     

聚苯乙烯分子链构象与其薄膜的玻璃化转变行为

本文利用椭偏仪研究了成膜方式对不同分子量聚苯乙烯(PS)超薄膜玻璃化转变行为的影响.发现PS超薄膜的玻璃化转变温度(Tg)随着厚度降低的幅度与其成膜方式、分子量有关.当PS膜低于一定厚度时,旋涂法制备的PS膜的Tg比相同厚度浇铸法制备的膜低,且二者Tg差值随着厚度的降低而增大.这二种膜Tg的差值和Tg发生偏离时膜的临界厚度随聚苯乙烯分子量的增加而增加.利用非辐射能量转移荧光光谱证实成膜方式主要是影响PS分子链在膜中的构象.旋涂法制备的PS膜相对于本体在近表面区域分子链的形变更大.分子量愈大,分子运动时内摩擦阻力愈大,近表面区域分子的残余应力愈大.由于强运动能力的活性层(空气/PS界面)对PS薄膜Tg的影响占主导,相同厚度下分子链愈伸展,残余应力越大,PS薄膜的Tg越低,导致成膜方式与分子量的影响也愈大.     

不同拓扑结构高分子链在拉伸流场下如何穿过柱状纳米小孔?

在流场剪切下发生形变的高分子穿过比自身尺寸还小的纳米孔的现象被称为高分子的超滤.阐明该现象是高分子物理研究中的一个重要课题,它的研究与许多其它领域相关,如高分子研究中常用的体积排除色谱,石油开采用的高分子助剂,DNA、mRNA和蛋白链的跨膜传输.然而,因缺乏合适的理想高分子样品及纳米孔中超滤流场的不确定性,直到21世纪初人们仍未系统地在实验上对高分子的超滤行为进行本质探究.为揭示其物理本质及验证相关理论,近十年来我们课题组合成了一系列具有不同拓扑结构的模型高分子,解决了在纳米孔道中形成理想拉伸流场等一系列技术难题,成功开展了对高分子链在柱状纳米小孔中超滤行为的系统研究.本文回顾了高分子链穿过纳米小孔的经典理论,并综述了我们所取得的研究成果,即(1)首次成功观测到了线形高分子链穿越柱状纳米小孔的"coil-to-stretch"转变行为,并发现过孔临界流量的确与高分子链长无关,但与小孔直径相关,与de Gennes经典理论的预测不相符;(2)结合实验观测结果,建立了不同拓扑结构高分子链穿过柱状纳米小孔的统一理论描述;(3)通过高分子模型样品,系统地在实验上研究了过孔临界流量与高分子链拓扑结构、小孔结构之间的关系;(4)根据实验研究结果和新发展的理论描述,成功实现了不同拓扑结构高分子链混合物的分离以及高分子聚集结构之间的快速转变.     

2014(第八届)中国科学仪器发展年会(ACCSI2014)第二轮通知

"2014(第八届)中国科学仪器发展年会"将于2014年4月18日在北京召开,将邀请相关领导、仪器公司、企业实验室、检测机构、科研院校等相关负责人出席本次年会。近两年,中国经济增速放缓,科学仪器市场竞争日趋白热化。环境、食品、药品等领域安全事件频发,政府职能转变、国有检测机构市场化转型,国家扶持国产科学仪器发展等政策,一方面促进了科学仪器市场的持续增长,另一方面对科学仪器行业提出更高的要求。2014年是新一届政府掌舵中国经济,开局与破局的关键之年,中国科学仪器行业将面临哪些机遇和挑战?     

聚合物薄膜玻璃化转变及其分子松弛行为的研究进展

随着纳米技术的发展,受限聚合物的玻璃化转变以及分子松弛行为受到了高分子物理学家的关注.由于纳米尺度效应,高分子薄膜的玻璃化转变以及分子松弛行为偏离于本体,呈现出尺寸依赖性.研究聚合物薄膜的玻璃化转变及其相关分子松弛行为对聚合物纳米材料的结构设计,进一步理解聚合物玻璃化转变的物理本质具有重要意义.本文总结了近20年来聚合物薄膜玻璃化转变行为的研究成果,介绍了薄膜分子松弛行为偏离本体的主要物理机制、聚合物薄膜分子运动能力的深度分布特征以及薄膜分子松弛行为的相关理论模型,并对该领域研究进行了展望.     

一种C50Cl10富勒烯氯化物新的生成机理的密度泛函理论计算

过去广泛接受#271C50Cl10是由#271C50空笼直接氯化得到.我们通过研究拓扑结构弄清了C50富勒烯之间的相互关系.利用密度泛函理论(DFT)计算从最稳定 C50富勒烯#270C50出发,通过氯化和 Stone-Wales (SW)转变获得#271C50Cl10.结果表明：氯化后最终产物是热力学最有利的,并且在有氯存在下, SW 转变的活化能垒会降低.这些结果可以解释目前的相关实验事实,暗示了#270C50空笼先氯化得到不同#270C50氯化物,再进行两次SW旋转的路径,由于活化能垒更低因而是一条更为可行的路线.     

调幅W(Mo)/Cu纳米多层膜He+离子辐照响应行为

用磁控溅射技术制备不同调幅波长 (L) 的W(Mo)/Cu纳米多层膜,所制膜系在60 keV氦离子 (He⁺) 辐照条件下注入不同剂量: 0, 1×10¹⁷ He⁺/cm², 5×10¹⁷ He⁺/cm². 用X射线衍射仪 (XRD) 和高分辨透射电子显微镜(TEM)表征W(Mo)/Cu纳米多层膜辐照前后微观结构. 研究结果表明: 1) He⁺离子轰击引起温升效应是导致沉积态亚稳相β-W 转变成稳态 α-W相的主因, 而与调幅波长无明确关联; 2) 纳米多层结构中W(Mo) 和Cu膜显现出的辐照耐受性与调幅波长相关, 调幅波长越小, 抗He⁺的辐照性能越强; 3) 在5×10¹⁷ He⁺/cm²注入条件下, 观察到He团簇/泡在纳米结构W(Mo) 和Cu膜中的积聚行为存在明显差异: 在W (Mo) 膜中He团簇/泡的分布与晶粒取向相关, He团簇/泡倾向于沿W (211) 晶面分布; 而Cu膜非晶化且He团簇/泡在其体内呈均匀分布. 关键词： W(Mo)/Cu纳米多层膜 +辐照')" href="#">He⁺辐照 He团簇/泡 相转变     

高温氢退火还原V2O5制备二氧化钒薄膜及其性能的研究

过渡金属氧化物二氧化钒(VO₂)在温度340 K附近会发生金属绝缘体的转变(metal-insulator transition, MIT). 基于金属绝缘体的转变性质, VO₂薄膜材料具有很好的应用前景. 本文首先采用脉冲激光沉积制备了高质量的V₂O₅薄膜, 再通过高温氢退火还原V₂O₅薄膜制备出VO₂多晶薄膜. 研究了不同的退火温度、退火时间、退火气氛对VO₂薄膜制备的影响, 采用X射线衍射、X射线光电子能谱、变温电阻特性测量等手段对样品进行分析, 发现在H₂(5%)/Ar退火气氛下, 在一定的退火温度范围内(500–525 ℃), 退火 3 h, 得到了B相和M相共存的VO₂薄膜, 具有M相的VO₂的MIT特性, 而相同退火温度下退火时间达到4.5 h, 薄膜完全变成B相的VO₂. 通过纯Ar气氛下对B相VO₂再退火, 得到了转变温度为350 K, 电阻突变接近4个数量级的M相的VO₂薄膜. 实现了VO₂的B相和M相的相互转变. 关键词： 2薄膜')" href="#">VO₂薄膜 金属绝缘体转变 氢退火     

微圆管内流动凝结换热的实验研究

本文对水平微圆管内凝结两相流流型进行了可视化观察,对流动和换热特性进行了实验研究。实验中只观察到 三种流型:柱塞状流、环状流和毛细泡状流。柱塞状流在质量小流量时才出现,流量较大时,流型以环状流和毛细泡状流 为主。实验的Nu数在某一Re数下具有最大值,而流动凝结的压降随Re数的增大单调增大。     

脉动热管的工质流动和传热特性实验研究

建立了半可视化环路型脉动热管的实验台并进行了实验。结果表明,加热功率较小时管内工质的流型是间歇振动,加热功率较大时管内工质的流型是单向脉动流动。随着蒸发器加热功率的增大,热阻减小。随着脉动热管倾角的增加,热阻是先降后增,60°的实验台倾角会使热阻达到最小。蒸发器的加热位置改变后的影响效果并不显著。不凝性气体的含量对蒸发器和冷凝器运行的温度水平和热阻的影响较大。有些结果是首次发现,对改进脉动热管的物理模型有重要参考价值。