高热稳定性Zr_(60)Al_(10)Co_(22)Ag_(8)非晶合金团簇状非晶相形成与分解

通过引入具有正混合焓和大原子尺寸差的Co-Ag原子对、降低Zr元素含量,设计出一种高热稳定性的Zr_(60)Al_(10)Co_(22)Ag_(8)非晶合金,采用真空熔融甩带法制备出合金非晶条带。将非晶条带在不同温度下进行退火,通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和透射电子显微镜(TEM)等手段研究了非晶条带的结构特征、晶化行为,探讨了Zr_(60)Al_(10)Co_(22)Ag_(8)非晶合金中团簇状非晶相的形成及其对合金热稳定性的作用。结果表明,Zr_(60)Al_(10)Co_(22)Ag_(8)熔纺条带形成了完全非晶相(fully amorphous phase,am),加热时存在2个结晶放热峰。在高于第1次放热开始温度(Tx1)下退火后形成了团簇状非晶相(clustered glass phase,C-glass),即使退火时间高达24 h,Zr_(60)Al_(10)Co_(22)Ag_(8)合金仍表现为原子排布无序结构。其晶化行为为:[am]→[C-glass]→[C-glass’+Al_(2)CoZr_(6)+AgZr+Ag_(2)Al]→[Al_(2)CoZr_(6)+AgZr+AlZr_(3)](其中,C-glass’为结晶残余团簇状非晶相)。具有正混合焓和大原子尺寸差的Co-Ag原子对的大量存在,导致组成元素长程重排困难,使得团簇状非晶相抵抗晶化的能力极高。这种形成团簇状非晶相、在较宽退火条件下具有抵抗晶化能力的非晶合金,为新型耐热非晶合金提供了新的设计思路。

M_nP_m^+原子簇结构的ab initio从头算(M=Cr,Mn,n=1～3,m=2～12)

应用ahinitio计算程序，我们对飞行时间质谱产生的谱图进行了理论分析。稳定的MnnPm+和CrnPm+的结构基本上是多面体，仅有少数结构为环状和平面的。在计算中，我们尚未发现有链状的簇合物，这与风簇绝大多数是多面体是相一致的。因此，单枚金属簇合物的形成机制很大可能是金属进入磷形成的笼簇中。一般地说，除了磷的个别笼状团簇外，金属和磷相互成键是普遍存在的；在二核、多核金属磷簇合物中，金属间相互作用不常见，绝大多数是通过桥磷相连的。

“非晶”晶体:短程原子结构无序的晶体

大约十年前,人类在高压原位研究中首次发现了一种由无序原子团簇按周期性排列而形成的特殊晶体,被称为“非晶”晶体。该发现改写了人类对晶体中要求原子结构长程和短程皆有序的定义,引起了科学家们的研究兴趣,科研人员对比开展了大量研究。本文对过去十年里在“非晶”晶体材料研究中的进展进行小结和展望,希望能够吸引更多研究者对此类材料进行深入的探索和研究,并推动此研究领域不断向前发展。

光子晶体对非晶纳米团簇辐射特性的影响

用有限时域差分法研究了非晶ZnO纳米团簇的辐射频谱,结果显示频谱呈自发辐射的特性.为了对非晶纳米团簇的辐射输出进行有效的控制和利用,提出了利用光子晶体来控制纳米团簇的自发辐射,使之向所需要的频率内辐射的理论设计;并构想了一种制备简单、成本较低的实现方法,依据这种设想构建了一个二维系统,对其辐射特性进行数值模拟,结果显示光被有效地控制.为制备可嵌入到集成光路中的、具有良好可加工性能的低阈值微型激光器提供了一条新途径.

微型随机激光辐射特性的控制(英文)

为了对随机激光输出特性进行有效地控制,将随机介质纳米团簇植入到光子晶体中,利用有限时域差分法进行模拟,比较了团簇置于空气中和光子晶体中的输出特性.结果表明:当把团簇单纯地置于空气中,被激发后辐射光的能量会随时间慢慢减少,光谱呈自发辐射的特性;而当将这个团簇植入一光子晶体中,一些原始的自发辐射谱峰会逐渐消失,其中一个谱峰会快速上升,最后成为光谱中唯一的一个能量最强的谱峰.因此如果一个无序的系统置于一个匹配的有序系统中,光能被有效地限制,自发辐射能被抑制,激发模式会被调制,系统的有效增益会被提高,激光阈值能被减少.