空位掺杂(La_(0.7-x)Y_(0.3))_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3的结构及其微观机制研究

利用标准的固相反应法在1 200℃烧结了(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3(x=0,0.02,0.04,0.08,0.10)样品,冷却后,取出部分在1 350℃进行再烧结.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面微观结构进行了研究.X射线衍射测量分析表明样品均为单相,单胞仍然具有正交对称性结构(空间群为Pnm a).通过扫描电镜研究表明,当化合物x=0.04时,(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3的表面形貌表现为致密度最好.样品在1 350℃再烧结条件下,当x≤0.04时,可以大大降低样品的晶粒大小和孔隙;但当x>0.04时,再烧结对样品的晶体结构和表面微观结构影响不大.

Al掺杂和空位对ZnO磁性影响的第一性原理研究

Al掺杂和Zn空位在ZnO中或Al掺杂和O空位在ZnO中的磁性来源和机理的认识频有争议.为了解决本问题,本文采用基于自旋密度泛函理论框架下的广义梯度近似(GGA+U)平面波超软赝势方法,用第一性原理对其进行了研究,发现Al掺杂和O空位共存在ZnO中没有磁性;Al掺杂和Zn空位在ZnO中有磁性,并且,磁性来源主要由Zn空位产生的空穴为媒介,使得Zn空位附近O 2p态和Zn 4s态电子交换作用形成的.其次,Al掺杂和Zn空位在ZnO中或Al掺杂和O空位在ZnO中,Al掺杂和Zn空位或O空位相对位置较近时,掺杂体系形成能最低,掺杂和空位越容易,稳定性越高.

氧空位和B离子共掺杂TiO_2催化性能的研究

采用密度泛函理论的第一性原理方法,对氧空位V_O和B离子单掺杂、共掺杂锐钛矿相TiO_2的电荷布居、态密度、可见光吸收光谱等问题进行了对比分析。结果表明:氧空位V_O与掺杂B离子协同作用,使更多的Ti原子失电子能力下降,Ti^(4+)减少而更多低价位的Ti^(3+)出现,有利于减少光生电子-空穴的复合。掺杂形成n型简并半导体,根据对吸收光谱的分析,共掺杂能够提高波长较长(570nm,2.11eV)的可见光吸收效率。因此,共掺杂不仅能提高可见光吸收效率,而且能减弱光生电子-空穴的复合,更有利于提高晶体光催化性能。

碲镉汞材料中Hg空位、Au、As掺杂的研究进展

碲镉汞材料是制造红外探测器的基础,高性能红外探测器对碲镉汞材料的要求越来越高。为了提升器件性能,必须提高碲镉汞材料的电学性能。而掺杂是一个很好的选择。碲镉汞材料掺杂可以分为n型和p型两种。对于n型掺杂来说,In是一种理想的掺杂剂,其掺杂研究目前已比较成熟。相对而言,p型掺杂研究还不是那么深入。Hg空位、Au、As掺杂均为碲镉汞材料中常见的p型掺杂手段。通过分析和总结近些年的部分相关文献,介绍了碲镉汞材料中Hg空位、Au、As掺杂的研究进展。

稀土空位锰氧化物(La_((1-x-y))Y_y)_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3的磁热效应

采用固相反应法制备La(1-x)2/3Ca1/3MnO3(x=0.0,0.04)和(La0.7Y0.3)2/3Ca1/3MnO3系列样品,测量不同温度下的磁化强度—磁场曲线,计算样品的磁熵变,研究La空位掺杂和Y3+离子掺杂对磁热效应的影响。结果表明,La空位掺杂(x=0.04)的样品在居里温度附近磁熵变最大值为6.22 J/(kg.K),这比La2/3Ca1/3MnO3磁熵变最大值(6.26 J/(kg.K))稍有降低;而Y3+离子掺杂的样品在温度60 K时和磁场强度2 T下,其磁熵变最大值为0.568 J/(kg.K),并且磁熵变随温度变化有继续增大的趋势。这表明(La0.7Y0.3)2/3Ca1/3MnO3可以作为一定温区的磁致冷材料。

空位缺陷单层WS_2的电子结构和光催化理论研究

利用Materials Studio 7.0这种量子化学软件对空位掺杂单层WS_2的电子结构和能带边缘电位进行计算,结果表明:空位掺杂WS_2之后,带隙值减小。空位掺杂后引入了掺杂能级,结果造成导带位置降低,所以空位掺杂有利于电子从价带运动到导带。S空位掺杂WS_2之后,CBM电位(即还原电位)较本征态的更正,VBM电位(即氧化电位)较本征态的更负,因而S空位掺杂使得单层WS_2体系的析氢能力和析氧能力都降低。但W空位掺杂使得原体系的析氢能力提高,析氧能力降低。

双钙钛矿氧化物Sr_(2-x)□_xFeMoO_6的晶体结构

采用传统高温固相反应法制备了空位掺杂的系列样品Sr2-x□xFeMoO6(0≤x≤0.04),详细研究了其晶体结构。X射线粉末衍射结果表明该系列样品均为四方晶系,空间群为I4/m。晶胞参数随掺杂量有明显的变化趋势。空位的含量调控反位缺陷的浓度,Fe/Mo有序度从未掺杂时的91.02%降低到x=0.04时的61.26%。由Rietveld精修得到该系列样品详细的布拉格衍射峰的峰位信息。

La空位和Sr离子掺杂对La-Ca-MnO材料磁性能的影响

用溶胶-凝胶法制备了La位空位掺杂La_(0.7-x)Ca_(0.28)Sr_(0.02)MnO_3(x=0.00~0.10)系列样品和Sr离子掺杂La_(0.77-x)Ca_(0.2)Sr_xMnO_3(x=0.00~0.10)系列样品,研究了La位空位掺杂和Sr离子掺杂对样品相结构、居里温度和磁熵变的影响。结果表明,两个系列样品都在近室温有较大磁熵变,对于钙钛矿La-Ca-MnO_3型材料,在La位含少量空位的基础上进行Sr离子掺杂,对居里温度和磁熵都有较积极的调节作用。

La_(0.7)Sr_(0.3-x)Ⅱ_xCoO_3(0≤x≤0.2)钴氧化物中锶空位诱导的自旋态转变效应

研究了锶空位对La0.7Sr0.3-xⅡxCoO3(0≤x≤0.2)多晶钴氧化物结构、磁性和输运性质的影响.结果表明:随着锶空位浓度x的增大,A位阳离子无序度增大,导致铁磁双交换作用减弱及反铁磁超交换作用增强,两者相互竞争,出现团簇自旋玻璃态;空位浓度超过10%后,Co—O键长迅速减小,导致晶体场劈裂能加大,大部分三价钴离子以低自旋态出现,系统基态为类超顺磁态,同时样品发生金属-绝缘体相变.