Fe3O4和Zn2＋掺杂型Zn1-xFe2＋xO4纳米晶的溶剂热合成和电磁性能

利用溶剂热法,在醋酸钠静电保护剂的辅助下,成功制备出Fe3O4和Zn2+掺杂型Zn0.07Fe2.93O4纳米晶.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等对样品的晶体结构、粒径、形貌和化学组成进行了分析.结果表明,所得纳米晶的粒径均匀,形貌为球形,分散度好;Zn0.07Fe2.93O4纳米晶的平均粒径(70 nm)明显小于Fe3O4(170 nm).磁性能测量结果表明,室温下Zn0.07Fe2.93O4的饱和磁化强度(54.2 A.m2.kg-1)小于Fe3O4(81.6 A.m2.kg-1).利用矢量网络分析仪对样品的电磁性能和吸波性能进行了研究.结果表明,Zn2+掺杂型Zn0.07Fe2.93O4纳米晶的吸波性能优于Fe3O4,前者的最大吸收峰(-19.3 dB)大于后者(-9.8dB),且吸收峰低于-10 dB的峰宽达2.5 GHz.

Mg_(74)Zn_(25)Y_1三元合金中的准晶相

旨在研究高镁、低锌和低钇合金中准晶的形成和分布,降低材料的密度,研究制备准晶增强自生复合材料的可行性。用金相显微镜和SEM分析低Zn和低Y含量下,Mg_(74)Zn_(25)Y_1合金普通凝固组织:EDS分析合金和凝固组织中各相的成分;XRD分析凝固组织的相组成;TEM确定准晶的结构。研究结果表明,Mg_(74)Zn_(25)Y_1合金的凝固组织为α-Mg+MgZn+Zn_(60)Mg_(30)Y_(10)。其中,Zn_(60)Mg_(30)Y_(10)准晶为五次对称的20面体结构,微观形貌呈现出完整五瓣花瓣和没有完全长大的五边形。准晶晶粒尺寸小于50μm。

0.91Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3)O_3-0.09PbTi0_3的析晶行为及助溶剂法生长

研究了0.91Pb(znl/3Nb2/3)O3-0.09PbTiO3(PZNT91/9,摩尔分数)在不同组分和配比熔盐中的析晶行为及其对晶体生长的影响。发现B2O3,PbF2等助溶剂不利于钙钛矿相的析出;而BaTiO3-PbO复合体系虽然能够促进钙钛矿相析出,但晶体析出量很少;只有适当比例的。PbO助溶剂比较适合于生长具有铁电性的钙钛矿相PZNT91/9单晶。助溶剂法生长的工艺参数为:溶质与PbO助溶剂的摩尔比为l:l,泡料温度1 150-1 200℃,泡料时间10 h,晶体生长时降温速度0.8-2℃/h,当温度降到900℃时停止生长,以50℃/h快速冷却至室温。所得晶体为琥珀色,最大尺寸达φ30 mm×15 mm,其压电系数和机电偶合系数分别为2000 pc/N和0.92。

固溶体半导体ZnS_(1-x)Te_x(0≤x≤1)多晶薄膜的制备及特性研究

ZnS1-xTex是制作短波长光波段光电子器件和紫外探测器的理想材料。本文介绍了ZnS1-xTex多晶薄膜的真空蒸镀制备情况,并用原子力显微镜、X射线衍射仪、能量色散谱仪、紫外 可见分光光度计、荧光光谱分析仪等对制备的多晶薄膜的性质进行了测试和分析,发现该多晶薄膜保持了单晶薄膜的紫外吸收、光致发光等良好特性。

时效温度对含准晶相Mg93Zn6Y1合金的组织及性能影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射及能谱分析,研究了铸态、固溶处理及在不同温度下时效处理的Mg93Zn6Y1合金的显微组织。发现铸态Mg93Zn6Y1合金显微组织主要由α-Mg和I相组成。经过固溶处理后,晶界处准晶相发生熔断,由铸态下的连续网状结构变为颗粒状。在不同的时效温度下,晶界处颗粒状准晶相长大且α-Mg晶内出现颗粒状准晶相。随着时效温度的升高,颗粒状准晶相发生长大,逐渐变为多边形状或鱼骨状。时效温度为300℃时,合金中准晶相大部分以颗粒状均匀分布在基体上。通过硬度及耐腐蚀性能测试,发现时效处理可大幅提高合金的硬度及耐腐蚀性能。其中,时效温度为300℃时效果最佳。

机械搅拌对含准晶相Mg_(93)Zn_6Y_1合金的显微组织及性能影响

通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析和力学性能测试研究了机械搅拌对Mg_(93)Zn_6Y_1合金的显微组织及力学性能的影响。发现机械搅拌后,α-Mg枝晶破碎,呈菊花状,部分球化,游离分布于组织中;晶粒细化,组织均匀。对不同机械搅拌参数下的Mg_(93)Zn_6Y_1合金进行了力学性能测试。通过改变机械搅拌参数,发现Mg_(93)Zn_6Y_1合金硬度可增加13.8%,耐磨性能及阻尼性能均得到提高。

固溶处理对含准晶相Mg93Zn6Y1合金显微组织及性能影响

通过光学显微镜、扫描电镜分析了铸态及固溶处理态Mg93Zn6Y1合金的显微组织,并利用EDS、XRD进行了物相分析。结果表明,铸态Mg93Zn6Y1合金的显微组织主要由α-Mg相和准晶相(Mg3Zn6Y1)组成。此外,差热分析(DTA)用来分析其相变,得到Mg93Zn6Y1合金合适的固溶温度为430℃。研究发现固溶处理后,Mg93Zn6Y1合金中准晶相发生熔断,由铸态下的连续网状结构变为颗粒状。通过阻尼性能测试以及腐蚀速率测试,发现固溶处理可以较好地改善Mg93Zn6Y1合金的阻尼性能以及耐蚀性能。

Al掺杂ZnO多晶的热电输运性质研究

采用固相反应法制备了六方纤锌矿结构Zn_(1-x)Al_xO(0≤x≤0.03)系列多晶,探究了Al掺杂对ZnO多晶的微观形貌和热电输运性质的影响。结果表明,Al掺杂促使ZnO晶粒长大联结,晶界减少,x>0.003时出现在晶界分布的ZnAl_2O_4尖晶石相。掺杂后样品由ZnO的半导体行为转变为电阻率显著下降的金属行为,且x=0.003有最小的室温电阻率~1.7 mΩ·cm,主要由于掺杂使样品载流子浓度和迁移率显著提高,x=0.003时载流子浓度和迁移率为最高,分别为1.05×10^(21)cm^(-3)和20 cm^2/V·s;300~900 K下掺杂样品热电势的绝对值和功率因子均随温度升高而增大,x=0.003时有最大的室温功率因子~0.4 m W/m·K^2。综合得到ZnO中Al掺杂的饱和固溶度x≈0.003。

退火对热挤压Mg-3.8Zn-1Y合金组织及性能的影响

采用光学显微镜,扫描电子显微镜等手段研究了退火处理对热挤压Mg-3.8%Zn-1%Y合金组织及性能的影响。结果表明,该合金经425℃×15 min退火可通过完全再结晶获得细小的晶粒,合金的拉伸屈服强度为171.9 MPa,伸长率为29.8%。EBSD分析表明合金的优良的塑性来自于合金在拉伸过程中拉伸压缩({10 12}-{10 11})二次孪生的交互发生引起的协调变形。另外,拉伸过程中形成的较弱的"双峰"型{0002}纤维织构作为变形有利的取向也有利于改善合金的塑性。

Zn_(1-x)Mg_xS薄膜的磁控溅射制备及其性能研究

利用双靶磁控溅射法,在普通石英玻璃基底上成功制备出II-VI族化合物固溶体半导体Zn1-xMgxS多晶薄膜,并用X射线能量色散谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见(UV-V is)分光光度计、荧光分光光度计(PL)等测试手段表征了多晶薄膜的成份、表面形貌、晶体结构和光学性质。结果表明:磁控溅射法制备的Zn1-xMgxS多晶薄膜具有立方和六方相混晶相结构,晶粒生长均匀,薄膜在波长小于280nm的紫外区有强烈的吸收,在可见光区紫光范围有一个强的发光峰,而且随着Mg含量的增加,强度增加,吸收边和发光峰的蓝移也增加。蓝移说明了带隙的展宽,其禁带宽度大约从3.6 eV增至4.4 eV。较高的结晶质量和发光特性显示了它是一种制作短波光电器件和紫外探测器的理想材料。

退火对热挤压Mg-5Zn-1Y合金组织及性能的影响

研究了退火处理对热挤压Mg-5 mass%Zn-1 mass%Y合金组织及性能的影响。结果表明,425℃/15 min为该合金的最佳退火工艺,完全再结晶同时避免晶粒长大,所获得晶粒尺寸仅为10μm。该条件下退火合金的抗拉强度为284.8 MPa,断后伸长率高达31.2%,较高的强度与细小再结晶晶粒及弥散分布的第二相有关;较高伸长率主要源于拉伸过程中{1012}拉伸孪生、{1011}压缩孪生以及({1012}-{1011})拉压二次孪生引起的协调变形。

无膦溶剂制备带隙可调谐ZnS1-xSex量子点

本文利用将硒(Se)粉直接置于十八烯(ODE)溶剂搅拌形成悬浮液获得Se前驱体(ODE-Se)代替传统的三丁基膦-硒(TBP-Se),制备无镉(Cd)的硒硫锌(ZnS1-xSex)合金量子点。紫外可见吸收光谱及发光光谱测试表明,当ODE-S:ODE-Se由7:3逐渐减少到0:10时,其吸收边由350 nm红移到420 nm,激子发光峰位从378 nm红移到429nm,表明通过调节前驱体比例成功实现了对ZnS1-xSex量子点能带的调控。另外,为了理解ODE-Se与传统TBP-Se的差异,分别用这两种前驱体制备了纯ZnSe量子点。研究结果表明,相比于三丁基膦-硒(TBP-Se),利用ODE-Se为Se前驱体制备的ZnSe量子点尺寸更大并分布更宽,证明ODE-Se的活性强于TBP-Se。

固溶体半导体碲硫锌多晶薄膜的制备及发光特性研究

ZnS1 xTex薄膜具有高效的发光特性。样品可观测到强烈的光致发光,随着Te含量x的不同,发射光的颜色从深蓝到黄变化,使其成为制作短波长光波段光电子器件和紫外探测器的理想材料。本文介绍了ZnS1 xTex多晶薄膜真空蒸发制备的情况,并用X射线衍射仪对淀积在玻璃、石英玻璃和单晶硅衬底上的多晶薄膜进行结构分析,用紫外可见分光光度计、荧光光谱分析仪对样品的光吸收和发光性质进行研究。分析表明,该薄膜的结构符合闪锌矿的特征。紫外可见吸收光谱显示该样品在紫外光区有一个强烈的吸收峰,可见光区的吸收很微弱。光致发光光谱表明,样品在可见光区有一个以470nm为中心的发射峰,发射光肉眼可见。该多晶薄膜基本保持了单晶薄膜的紫外吸收、光致发光等良好特性。

HgCdTe长波光伏探测器的表面漏电流及1/f噪声研究

在同一Hg1-xCdxTe晶片上(x=0.217)制备了单层ZnS钝化和双层(CdTe+ZnS)钝化的两种器件,对器件烘烤前后的暗电流和1f噪声进行了测试,烘烤前发现,ZnS钝化的器件在反偏较大时具有较大的表面隧道电流,而这种表面漏电流是ZnS钝化器件具有较大1f噪声电流的原因,通过高分辨x射线衍射中的倒易点阵技术(reciprocal spacemapping,RSM)研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是ZnS钝化器件具有较大表面漏电流和1f噪声的原因.经过高温烘烤后,ZnS钝化的器件暗电流和1f噪声增加,而双层钝化器件经过高温烘烤后性能提高.RSM的研究表明,高温烘烤后ZnS钝化的HgCdTe外延层产生大量缺陷,这些缺陷正是单层钝化器件表面漏电流和1f噪声电流增加的原因.