放电等离子烧结Bi、Ce掺杂钇铁石榴石陶瓷的微观结构与磁性能

钇铁石榴石(Y_(3)Fe_(5)O_(12),YIG)是一种立方晶体结构的软磁铁氧体材料。YIG具有法拉第效应、低的铁磁共振线宽,在微波磁光领域具有广阔的应用前景。采用球磨法,通过预烧成功制备Y_(2.6-x)Bi_(0.4)Ce_(x)Fe_(5)O_(12)(x=0.1,0.2)粉末,再利用放电等离子烧结(SPS)将其在较低温度下制备成陶瓷。采用X射线衍射仪对陶瓷表面和内层进行了物相分析,采用扫描电子显微镜对粉体和陶瓷形貌进行观察,采用振动样品磁强计对样品进行了静态磁性能测试。实验结果表明,由于Bi元素的掺入,预烧温度降低到1050℃。利用放电等离子烧结方法,在1050℃、60 MPa、保温4 min条件下制备出孔洞少、表观密度为5.3585 g/cm^(3)和5.4469 g/cm^(3)的Bi,Ce-YIG陶瓷,实现了Bi,Ce-YIG陶瓷的低温快速烧结。Ce的掺入提高了Y_(2.6-x)Bi_(0.4)Ce_(x)Fe_(5)O_(12)(x=0.1,0.2)粉末陶瓷的饱和磁化强度(分别为23.01 emu/g、25.96 emu/g),有利于磁光器件的小型化。Bi,Ce-YIG陶瓷的铁磁共振线宽最低为140.5 Oe,有利于器件在微波应用中的低损耗。

弱交变磁场辅助晶界扩散增强烧结钕铁硼磁体矫顽力

采用物理气相沉积工艺在商用N35级烧结钕铁硼磁体表面沉积0.3 wt%的镝金属,并在910℃的热处理过程中施加频率为50 Hz的弱磁场,研究了弱交变磁场辅助晶界扩散对磁体矫顽力的影响。磁性能测试显示,相比于原始磁体,常规扩散和0.3 T弱交变磁场辅助扩散的矫顽力分别增加了3.28 kOe和5.02 kOe。基于扫描电镜图像,使用ImageJ软件分析了扩散磁体中的粒径分布,发现与原始磁体的平均粒径相比,磁场辅助扩散过程中晶粒没有进一步长大,但常规扩散磁体的平均粒径却增长了约0.5μm。能量色散光谱仪线扫描结果显示,在距磁体镀镝表面400~1500μm范围内,磁场辅助扩散磁体的镝含量明显高于常规扩散。结果表明,弱交变磁场辅助晶界扩散能够有效抑制晶粒长大和增加镝元素沿晶界扩散的深度;磁体矫顽力的提升应归因于这些效应的叠加。实验结果为进一步优化烧结钕铁硼磁体晶界扩散工艺提供了新方案。

透射电镜强磁场原位样品台的研发及其应用

本文介绍了一种可施加水平强磁场的透射电镜样品台。通过降低磁场发生端面沿电子束方向的厚度,实现了增加磁场强度时较小的电子束偏折角度,在施加较强水平磁场的情况下仍然可以清晰地成像。在加速电压为200 kV的透射电镜中能够施加的最大磁场数值为075 T,远高于国际上现有装置的数值。利用该样品台成功观察了饱和磁场为06 T的AlNiCo磁体样品的磁化过程。

Sn掺杂对ZnO晶体形貌和磁性的影响

采用水热法,在ZnO中添加SnCl2.2H2O作前驱物,3M KOH作矿化剂,温度430℃,填充度35%,反应24h,合成了掺杂Sn的ZnO晶体。当前驱物中添加SnCl2.2H2O可以明显影响部分晶体形态,使正极面c轴方向的生长速度受到抑制,较大面积显露正极面c{0001},同时也显露负极面-c{000 1}、正锥面p{10 10}、负锥面-p{101 1}和柱面m{10 10}。磁性测量结果显示Sn可微量掺入ZnO晶格中,且呈现顺磁性特征。X射线衍射和X光荧光能谱分析表明,SnCl2.2H2O的添加量较大时,还伴随生成金红相SnO2棒状晶体。

Ni(IO_3)_2·2H_2O晶体的局部结构、吸收光谱和漫反射光谱的研究

采用半自洽场(semi-SCF)d轨道模型和点电荷模型,利用完全对角化方法,建立了D4h对称晶体场中晶体的局部结构与光谱之间的定量关系,统一解释了Ni(IO3)2.2H2O晶体的局部结构、吸收光谱和漫反射光谱的实验值,预测了Ni(IO3)2.2H2O晶体的光谱精细结构和电子顺磁共振(EPR)谱(零场分裂D和顺磁g因子)。所得理论结果与实验值符合得很好。

CdGd_2(WO_4)_4单晶的结构与磁性研究

采用提拉法生长尺寸为12mm×50mm的钨酸钆镉单晶,名义组分为CdGd2(WO4)4,研究表明该晶体具有白钨矿结构,属于四方晶系,晶格常数为a=b=0.5203nm,c=1.1359nm。样品的磁性测量质量比磁化强度与温度σ-T曲线,以及室温下磁化曲线σ-H,都表明晶体具有朗之万顺磁性,但又具有磁各向异性,室温下的/χ/=3.5018×10-3,χ┴=3.4403×10-2;电子自旋共振实验也显示出各向异性的特征。a-b平面的两个最近邻Gd3+离子间电子自旋耦合作用较强,沿晶体c轴方向Gd3+离子间电子自旋耦合作用较弱,晶体的磁各向异性体现了晶体的结构特征。

用光谱、声子谱和EPR谱确定MgO:Ni^(2+)的局域结构

分析了MgO:Ni2+晶体的光谱、声子谱和EPR谱的实验结果,采用半自洽场(Semi SCF)d轨道模型和点荷模型,通过完全对角化方法确定出MgO:Ni2+晶体的局部结构Ni—O键长为0.2117nm.

晶体CsMgCl_3:Ni^(2+)的局部结构、光谱和EPR谱的理论研究

本文采用半自洽场(semi-SCF)自由Ni2+的3d轨道波函数、点电荷—偶极子模型和Ni2+-6X-(X=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型,建立了结构参数与光谱、EPR谱之间的定量关系,利用完全对角化方法,由光谱和电子顺磁共振(EPR)谱,确定了CsMgCl3:Ni2+晶体的局部结构参数,统一解释了CsMgCl3:Ni2+晶体的吸收光谱和EPR谱。此外,还讨论了高阶微扰方法、参量拟合方法等问题。理论计算结果与实验值符合得很好。

钛酸铅晶体中3种Cu^(2+)离子中心的电子顺磁共振研究

电子顺磁共振谱(EPR)参量对杂质离子局域结构极为敏感,对EPR参量的理论研究可以用来确定材料的离子占位和缺陷结构等。在晶体场理论基础上,采用高阶微扰方法,通过分析电子顺磁共振谱参量,确定了压电铁电材料PbTiO3晶体中3种Cu2+离子中心的局域结构。目前,对PbTiO3:Cu2+的EPR谱研究一般认为Cu2+离子在PbTiO3中只占据Ti4+位置。理论研究表明,除了传统认为的Cu2+离子占据Ti4+位置外,杂质Cu2+离子还可同时占据Pb2+位置,并给出了相应的缺陷结构。

LaSrAlO_4中Cu^(2+)的自旋哈密顿参量的理论分析

根据晶体场理论,利用3d^9离子在四角对称(伸长八面体)中自旋哈密顿参量g因子的四阶微扰公式以及超精细结构常数A因子的三阶微扰公式,对掺Cu^(2+)的LaSrAlO_4晶体的自旋哈密顿参量作出了理论分析。其中的四角晶场参量D_s、D_t由重叠模型和杂质中心的局部结构计算,A因子公式中的芯区极化常数κ≈0.286。所得到的计算值与实验符合较好,并从理论上确定了A//为负值。

由黑体D_(bb)~*确定峰值D_λ~*以及黑体波段D_(△λ)~*——G因子的计算

介绍了G因子的概念和确定方法。常规黑体Dbb*和相对光谱响应测量结果加上黑体辐射特性数*据便可计算G因子。同时介绍了波段G因子及其计算方法。

DHMS中掺杂Cu^(2+)电子顺磁共振参量及局部结构

基于晶体场模型,利用3d9离子斜方(C4v)伸长八面体对称EPR参量的高阶微扰公式,计算了(NH4)_2Mg(SO_4)_2·6H_2O:Cu^(2+)的g因子gii和超精细结构常数Aii。公式中晶场参量由重叠模型确定,计算中考虑了d轨道基态波函数的混合。研究结果表明,晶体(NH4)_2Mg(SO)_2·6H_2O中络离子[Cu(H_2O)6]^(2+)的Cu^(2+)4-H_2O键长Rx约为0.187 2 nm,Ry约为0.203 3 nm,Rz约为0.229 2 nm;中心金属离子基态波函数混合系数a和b分别为0.995和0.099 9。所得EPR参量理论计算与实验符合很好,并对上述结果进行了讨论。

我国硅酸盐保温节能涂层的研究进展

阐述了近年来国内硅酸盐保温涂层研究取得的新进展,总结了国内硅酸盐保温节能涂层研究取得的成果,并对下一步硅酸盐保温节能涂层的发展趋势进行了展望。指出采用新的无机填料如膨胀玻化微珠、陶瓷微珠有望制备出性能优异的硅酸盐保温涂层;纳米复合硅酸盐保温节能涂层的研究有望取得突破性进展;硅酸盐保温节能涂层的研究将向着长寿命、保温效果好、环保及装饰性优异的方向发展。

用光谱和EPR谱确定CsMgBr_3:Ni^(2+)的局域结构

本文采用半自洽场(semi-SCF)自由Ni2+的3d轨道波函数、点电荷—偶极子模型和Ni2+-6X-(X=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型,建立了结构参数与光谱、EPR谱之间的定量关系,利用完全对角化方法,由光谱和电子顺磁共振(EPR)谱,确定了CsMgBr3:Ni2+晶体在77K温度时的局域结构参数,统一解释了CsMgBr3:Ni2+晶体的局域结构、光谱和EPR谱。所得理论结果与实验值符合得很好。此外,还讨论了晶体局域结构发生畸变的原因。

用光谱和零场分裂确定晶体K_2ZnF_4:Ni^(2+)的局部结构参数

采用半自洽场(semi-SCF)d-轨道模型和点电荷-偶极子模型,利用完全对角化方法,由K2ZnF4:Ni2+的d-d跃迁光谱和零场分裂D,确定了晶体K2ZnF4:Ni2+在常温(290 K)和低温(4.2 K)下的局部结构参数,并预测了顺磁g因子的大小.建立了局部结构参数与光谱、零场分裂之间的定量关系,并统一解释了K2ZnF4:Ni2+晶体的光谱和零场分裂的实验值,所得理论结果与实验值符合得很好.

Cu掺杂对ZnO基薄膜光学及磁学性能影响

本文采用脉冲激光沉积(PLD)方法在单晶Si(100)衬底上沿c轴方向生长出单晶ZnCoAlO薄膜,并通过加镀Cu层调节薄膜的光学和磁学特性。采用X射线衍射仪(XRD),光致发光光谱仪,振动样品磁强计(VSM)和霍尔效应仪对薄膜的结构、光学和磁学性能进行了研究。实验表明,样品均具有纤锌矿结构并沿(002)面择优生长。加镀Cu层之后,薄膜紫外发光得到增强,掺杂导致薄膜ZnO晶格能带间隙变宽,并使得近带边激子发光增强。同时发现,在室温下Cu离子对薄膜磁性和电子浓度产生影响,Cu掺杂可以改变薄膜中载流子浓度,并影响原有磁性的双交换机理。

中国电子顺磁共振(EPR)发展50年回顾

自从1945年前苏联科学家Zavoisky在固体中观察到电子顺磁共振(EPR)这一奇妙的物理现象以来,电子顺磁共振波谱学已经经历了60多年漫长的发展历程.在世界上,20世纪50、60年代是EPR的基本理论、实验技术和实验方法迅速发展的时期,同时对我国产生了很大的影响.从60年代开始至今,EPR波谱学在我国已有50多年的发展,其间大约可以分为3个阶段:(一)20世纪60～80年代初是EPR波谱设备研制和技术发展的初始阶段;(二)20世纪80年代到21世纪初主要是EPR实验技术进一步发展和实验方法及其在化学、物理学、生物学、医学等学科中的应用研究阶段;(三)21世纪以来,开始了新的实验技术和开展更加广泛深入的应用研究,特别是开始脉冲EPR波谱学的应用和相关设备的研制.

Sr位掺Na对La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3晶格结构和磁电特性的影响

采用固相反应法制备了样品La0.67Sr0.33-xNaxMnO3(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.33)。通过实验测出了样品的X射线衍射谱图、M-T曲线、ρ-T曲线和MR-T曲线,研究了Sr位掺Na对La0.67Sr0.33MnO3的晶格结构和磁电特性的影响。结果表明,样品呈菱面体结构,当x≥0.20时,Mn3+/Mn4+<1,体系在反铁磁态,但实验中所有样品表现为顺磁-铁磁相变伴随绝缘体-金属相变;随x增加,巨磁电阻MR增大,Tc降低,当x=0.33时,在室温区获得了很大的磁电阻MR=241%。

CdX_2(X=Cl、Br):Ni^(2+)晶体的吸收光谱和EPR谱的统一解释

本文考虑3d电子<eg>和<t2g>轨道局域性差异和配体旋-轨耦合作用的影响,在晶体场理论和电子顺磁共振理论基础上,采用d轨道模型,推导出了3d2/d8电子组态在D3d对称下的广义能量矩阵,利用双共价因子双旋-轨耦合EPR谱高阶微扰公式,统一解释了CdX2(X=Cl、Br):Ni2+晶体的吸收光谱和EPR谱。

CsNiCl_3晶体光谱、EPR谱和x散射实验的理论研究

采用半自洽场(semi SCF)d轨道模型和完全对角化方法,对CsNiCl3晶体的吸收光谱,EPRg因子和零场分裂D和x散射实验作出了新的统一解释,计算结果与实验值符合得很好.在此基础上,进一步对CsNiCl3在低温下顺磁共振g因子随温度的漂移作了半定量的解释.