组合结构化合物Ho_2Ni_(7-x)Fe_x(x=0—3.0)的晶体结构、结构转变和磁性

在金属间化合物的结构演变中,原子尺寸因素起着重要的作用.由于密堆积效应,不同原子半径比的元素往往形成不同的结构.而自由电子填充于原子构成的晶体结构的间隙中,它对化合物的结构也有影响.基于组合结构化合物Ho2Ni7-xFex,结合原子尺寸与自由电子对晶体结构的不同影响,文章探讨一种单位体积内自由电子浓度的经验方法来判断Ho2Ni7-xFex化合物中两种异构体间的转变.随着Fe含量的增加,Ho2Ni7-xFex化合物先结晶成Gd2Co7型三方结构,然后结晶成Ce2Ni7型六方结构.利用Rietveld精修技术和磁测量,获得了化合物的晶体结构参数和饱和磁化强度.化合物晶胞常数随Fe含量增加而增加,饱和磁化强度则随之减少(dMs/dx=2).分析结果表明,单位体积内自由电子浓度更高,化合物形成三方结构,反之则形成六方结构.

固态电解质Li_(3)PS_(4)晶相结构转变

硫化物Li_(3)PS_(4)是重要的含硫快离子导体,锂离子电导率高,机械性能优异,化学兼容性好,属于全固态电池中一类重要的固态电解质.Li_(3)PS_(4)具有多种晶体结构(玻璃态、α相、β相、γ相),而晶体结构对于材料离子电导率有决定性的影响,因此探究不同Li_(3)PS_(4)晶体结构的合成条件及其转变过程对固态电解质的应用有重要意义.本文通过原位变温Raman和室温X射线衍射(XRD)分析发现,通过球磨法所得glass-Li_(3)PS_(4)在首次升温过程中(240℃)优先转变为亚稳态的β-Li_(3)PS_(4),此时冷却到室温能保持β相结构,并具有较高的离子电导率(0.65 mS cm^(-1)).当烧结温度继续升高(>480℃),β相会转变为离子电导率更高但热力学不稳定的α-Li_(3)PS_(4),在后续的降温过程中,α相会直接转变为热力学更稳定但离子电导率差的γ-Li_(3)PS_(4).此外,γ-Li_(3)PS_(4)和β-Li_(3)PS_(4)具有一定的结构记忆效应,即使经历二次低温烧结后(240℃)也能维持其固有的结构.以上结果表明,首次烧结温度对于Li_(3)PS_(4)材料的结构和离子电导率具有重要的影响,合理控制烧结温度能够成功制备出具有更高离子电导率的β-Li_(3)PS_(4)固态电解质.此外,所制备的β-Li_(3)PS_(4)固态电解质对锂表现出相对优异的界面性能.

CVD金刚石表面增透膜的研究进展

CVD金刚石膜因特有的物理化学性质,具有发展成为新一代光学材料的前景。但由于CVD金刚石膜自身局限性导致其理论透过率不到71%,在金刚石膜表面镀制增透膜,通过改变增透膜组成成分、显微组织和晶体结构,可有效地改善CVD金刚石膜自身理论透过率的问题。首先,介绍了CVD金刚石表面镀制单层增透膜增透原理,并总结了物理和化学气相沉积技术制备增透膜的优缺点。然后,重点综述了近年来CVD金刚石表面氮化物、金属氧化物和稀土金属氧化物等增透膜材料的研究进展,详细分析了增透膜制备参数、热处理工艺、衬底表面改性和掺杂工艺对增透膜整体组织和性能影响的规律。其中优化增透膜沉积温度、氧分压和热处理等工艺参数,是通过改变增透膜微观组织形貌以及晶体结构来提高其光学透过性能,而改变衬底表面结构能够通过改变增透膜与基体之间的成键方式来提升界面结合能力,而稀土元素掺杂方式是通过改变增透膜化学组成成分来改善增透膜的光学透过性能,并指出掺杂元素成型机理和影响机制。最后,展望了未来CVD金刚石表面增透膜的发展方向。

Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金在250℃去离子水中的初期腐蚀行为

为研究锆合金从开始氧化至生成ZrO2的相组成及其晶体结构变化,采用锆合金大晶粒TEM薄样品在250℃、3 MPa去离子水中短时腐蚀的方法,利用距离TEM薄样品穿孔周围不同距离处样品厚度差别造成的O含量差别,采用HRTEM研究了Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr合金的初期腐蚀行为以及早期形成的氧化膜晶体结构演化过程。结果表明:从开始氧化至ZrO2形成前,α-Zr的晶格点阵随着样品中O含量增加而不断演变;在Zr/O原子比为5~7时,基体晶格中原本无序的O原子有序地固溶在α-Zr中,形成有公度的长周期超点阵,其晶格常数(a、c)与基本晶格α-Zr的晶格常数(a0、c0)之间的关系为a=9a0,c=2c0,称其为9a0-2H结构;当Zr/O原子比为3时,形成具有hcp超结构的Zr3O亚氧化物;当Zr/O原子比为1时,转变为具有fcc超结构的ZrO亚氧化物;Zr/O原子比为0.85时,形成单斜结构ZrO2。