沉积硫化物层形成的物理化学条件研究

本文以甲生盘层控铅-锌-硫铁矿床为例,应用化学平衡及热力学计算方法定量估计同生硫化物层形成的古盐度、pH和Eh条件。计算表明,在富有机质的还原性海盆地中,细菌还原硫酸盐反应使体系pH、Eh值明显降低。甲生盘矿含矿层沉积环境为:S≈70‰,pH=7.08～7.17,Eh=—0.230～—0.418V。高盐度、强还原及偏低的pH环境有利于硫化物富集。

多相界面检测技术对沉降罐硫化物层的识别

针对联合站沉降罐硫化物层的动态变化特性,提出了一种多相界面检测技术,该方法是通过分析罐内各层物质介电常数的突变规律来对沉降罐的硫化物层进行识别。经现场检测表明,其检测结果与取样分析结果相吻合,应用效果较好。

多硫化物阻隔层在锂硫电池中的应用研究进展

锂硫电池具有远高于锂离子电池的理论放电比容量(1 675 mAh/g)和能量密度(2 600 Wh/kg),被认为是很具应用潜力的电池体系,因此被广泛的研究和关注。然而硫的导电性能差、利用率低以及多硫化物的穿梭效应等问题使得锂硫电池的循环性能不稳定。为了克服穿梭效应的影响,近年来发展了多种新型的多硫化物阻隔层设计和制备方法来提高电池循环稳定性,本文分别从碳质材料阻隔层、金属氧化物阻隔层以及导电聚合物阻隔层三方面综述了最新的研究进展,并指出免集流体正极材料、阻隔层以及隔膜实现一体化设计将成为锂硫电池研究的发展方向。

长江中下游成矿带铜陵矿集区层控硫化物矿床成因研究进展

安徽铜陵矿集区是长江中下游成矿带内重要的多金属成矿区,该矿集区具有大规模的成矿作用和多种类型的复杂成矿系统演化,找矿潜力大,研究程度较高。区内广泛发育一系列层状硫化物矿床,其成因问题一直是中国矿床学界争议的焦点之一。文章从成矿年代学、成矿流体来源以及成矿物质来源等方面,对近半个世纪以来国内外学者对该矿集区内层控硫化物矿床成因研究的主要成果进行了初步归纳,并对对铜陵矿集区的成矿规律和成矿机制取得了一些新的认识:①铜陵矿集区的层状硫化物矿床的成矿过程包含海西期海底喷流沉积和燕山期岩浆热液叠加富集两个阶段,但是对于不同矿床的贡献是有差异的,具体到单个矿床需要结合多种方法进行详细分析;②燕山期岩浆热液交代改造、叠加富集成矿作用发生在早白垩世,大约持续20 Ma,峰值在140 Ma左右;③燕山期含矿岩浆从早到晚岩石地球化学上表现出由中基性→中酸性→中性的演化趋势,以岩浆活动高峰期(140 Ma±)的花岗闪长岩成矿规模最大,这种成矿偏好性是否与深部岩浆源区性质有关值得深入研究;④目前关于海西期喷流沉积作用对成矿的贡献的工作很少,期望对其有正确客观的评价。

含晶界单层过渡金属硫化物的压电效应研究

在单层过渡金属硫化物(Transition metal dichalcogenides,TMDs)的合成过程中,缺陷是不可避免的,而且缺陷对单层TMDs的物理化学性质有着重要的影响。为了研究晶界(Grain boundaries,GBs)对单层TMDs压电效应的影响,基于密度泛函理论(Density functional theory,DFT),计算了36种含晶界单层TMDs和36种不含晶界单层TMDs的压电系数。结果表明:晶界的存在会增强单层TMDs的压电效应,这是由于晶界会导致体系产生应变梯度,从而激发了挠曲电效应。压电系数的变化呈现明显的周期趋势,即随着硫族元素相对原子质量的增加压电系数逐渐增大,其中,含晶界的单层MoTe_(2)的压电系数最大为11.17 pm/V,与单层MoTe_(2)(8.74 pm/V)相比,提高了约27.8%。本文的研究结果可以为开发应用于飞行器中的高灵敏度传感器和高精度控制器的设计提供理论指导。

九瑞地区层控块状硫化物型铜矿床的改造与迭加

层控块状硫化物型铜矿床,是九江—瑞昌地区铜矿床中重要的组成部份,它常在一个矿区与矽卡岩铜矿床、斑岩铜矿床的贴邻地段产出,组成所谓“三位一体”。层控块状硫化物型铜矿床,具有独特的地质特征,矿体受层位、岩性控制,走向稳定,形态简单,以含钢黄铁矿石为主,具有同生沉积结构构造。本文运用被人们所忽视的传统地质理论揭示矿床受后期地质构造、岩浆热液改造、迭加的主要特征,从面阐明矿床为沉积—改造(再造)—迭加复合作用形成,即以沉积改造为主,迭加为次的成矿物质多来源,成矿多期次,多成因的复合型铜矿床。

个旧锡多金属硫化物矿床铅同位素组成特征及其成因意义

主要研究了个旧锡多金属硫化物矿床的矽卡岩型和层间硫化物型两类矿床。矽卡岩型矿床铅同位素组成与矿区花岗岩铅一致。层间硫化物型矿床铅同位素在同位素比值图上的投点比较分散,2/3投点较集中且与矿区花岗岩铅一致,另有部分硫化物型与矿区印支期火山岩一致,位于铅演化线的上地幔区域,其他少部分投点位于铅演化线的上地壳区域,因受到地层铅的加入而明显高于花岗岩铅。铅同位素组成特征表明,矽卡岩型矿床的形成与燕山期花岗岩直接相关,其矿质主要来源于花岗岩,较少部分源于地层;层间硫化物型矿床的矿质部分来源印支期的热水沉积作用,少部分来源于地层,并受到燕山期花岗岩的岩浆热液叠加改造。个旧超大型锡矿床的形成是多种成矿作用叠加的结果。

Cr-Si合金钢表面纳米层对低温离子渗硫的影响

利用超音速微粒轰击技术在调质处理的Cr-Si合金钢表面制备了厚度约25μm的纳米晶层。透射电镜（TEM）对表面结构的观察表明,最表面层形成了具有随机取向等轴的纳米晶粒,晶粒的平均尺寸约为16nm。对表面纳米化试样进行低温离子渗硫处理,在纳米结构表层形成了厚度约10μm的硫化物固体润滑薄膜。对硫化物层的结构分析结果表明,试样经表面纳米化处理后表面的扩渗性能和化学反应能力明显提高,在硫化物层和基体的界面处出现了厚度约为1-2μm的硫元素的扩渗层。表面纳米化试样表面硫化物的含量明显高于原始试样的硫化物的含量,且硫化物层主要由FeS相所构成,而在原始试样的硫化物层中FeS2的含量相对较高。表面层的晶界体积分数以及原子活性提高是表面纳米化试样表面化学反应能力和扩渗能力提高的主要原因。

过渡金属硫化物基自旋阀中栅压调控的巨磁电阻和非平庸金属状态

在这里,我们从理论上研究了单层过渡金属硫化物基自旋阀器件中的谷分辨和自旋分辨输运,在该器件中,Rashba自旋轨道相互作用和栅极电压同时存在于中心电极中。与传统的半导体相比,非平庸的金属态,如正常的Rashba金属态、异常的Rashba金属态和Rashba环金属态,可以通过Rashba自旋轨道相互作用产生和操纵,而不需要磁效应。对于铁磁自旋阀器件,中心电极中的非平庸金属基态直接与巨磁电阻相关,具有显著的各态关联性和独特性。我们进一步揭示了一个来源于自旋分裂和自旋谷耦合效应的完美的谷和自旋巨磁阻效应。这些谷和自旋分辨特征对基础研究和应用研究都很有趣。

45钢表面离子渗硫层组成与减摩过程的研究

应用SEM、EDS、AES及XPS等分析方法对45钢表面离子渗硫层的组成结构的研究结果表明,渗硫层由沉积于基体表面的硫化物沉积层与少量硫元素渗入基体表层形成的扩散层组成,硫化物沉积层中主要生成了FeS及少量的FeS2,硫化物扩散层中主要形成了FeS。渗硫层的结构组成与减摩性能实验结果结合说明,离子渗硫表面的摩擦因数与未渗表面相比始终较低,是因为离子渗硫层的硫化物沉积层与硫化物扩散层分别在摩擦过程中的不同阶段发挥了减摩润滑作用,且摩擦表面始终存在分解再生的硫化物。

钢复合化学热处理的表层特性及应用

本文通过对比试验研究了20Cr_2Ni_4钢经渗碳或氰化处理和渗碳或氰化与低温电解渗硫相结合的复合化学热处理以后的表面层特性和摩擦学行为.结果表明:渗碳或氰化后再进行低温电解渗硫可获得一具有层状结构的硫化物层.它不仅能够降低摩擦系数,而且能起到固体润滑作用.

城门山铜矿外围深部找矿物探方法研究

对城门山铜矿矿床地质和岩(矿)石物性进行分析,认为城门山层控硫化物矿体具有低阻、高极化和弱磁异常的特征。在已知矿体上进行的典型剖面EH4电磁测深、高精度磁测和V8复电阻率测量试验,证实了硫化物矿体确实具有上述地球物理特征。按层控矿床的思路,在城门山铜矿外围关注黄龙和五通控矿层位,尝试采用EH4电磁测深和高精度磁测,发现低电阻率、弱磁异常带,然后,利用V8对异常带进行复电阻率剖面测量,对复电阻率视谱参数进行综合解译,最后,选点进行钻孔验证,取得了较好效果。研究表明,城门山铜矿区深部有潜力,外围有远景。

怀集大坑山成矿带地球化学特征及成因初探

通过1∶5万永固圩幅化探普查工作证实,广东省怀集县大坑山一带多金属异常强度较高,元素组合复杂,尤以金为主,品位高、强度大,其成矿条件有利,为Au-Pb(Zn)多金属成矿带的反映.通过化探普查及地质踏勘,认为矿带处于浅剥蚀状态,找矿意义重大,找矿目标是层控硫化物石英网脉-细脉-大脉型金矿,其次对于铅、银矿也具有一定找矿意义.

二维半导体中的能谷电子学

文章介绍了能谷电子学背后的基本物理原理,并回顾了此方向在材料实现上的进展。在理论背景部分简单回顾了基本模型和有关贝里曲率导致量子输运和光选择的重要概念,在材料实现部分除了总结在真实材料中重要的实验和理论的发现,也讨论了在这些材料中的自旋轨道耦合和近邻诱导的塞曼效应,最后展望了能谷电子学的发展前景。