纳米Ce_(1-4x)(FeAlCoLa)_(x)O_(2-δ)固溶体微观光谱特征及氧化还原性能研究

采用水热法合成Fe^(3+)、Al^(3+)、Co^(2+)及La^(3+)共掺杂纳米Ce_(1-4x)(FeAlCoLa)_(x)O_(2-δ)(x=0.00~0.05)固溶体,利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(PL)、拉曼光谱(Raman)以及与H2的程序升温还原反应(TPR)等方法对固溶体的微观结构、形貌、光谱特征和氧化还原活性进行系统表征及分析。XRD结果表明,Ce_(1-4x)(FeAlCoLa)_(x)O_(2-δ)固溶体均呈CeO_(2)立方萤石结构,当掺杂量增加到x=0.04时,在36.6°处出现了微弱的Co_(3)O_(4)杂相,可以确定掺杂离子在CeO_(2)晶格中的固溶度x<0.04。样品的(111)衍射峰位向高角度偏移,表明掺杂离子引起晶格发生畸变。TEM及SEM结果显示样品为球形纳米颗粒,掺杂离子引起晶面间距变小。紫外吸收光谱表明,与纯CeO_(2)相比,掺杂样品的吸收边逐渐红移,在560~780 nm范围观察到掺杂离子的紫外吸收峰。掺杂引起样品能隙降低,从2.84 eV(纯CeO_(2))逐渐降低至2.10 eV(x=0.05)。其原因可归结为掺杂离子在CeO_(2)的价带和导带之间形成新的杂质能级,允许电子从价带跃迁到较低的杂质能级上,继而降低了跃迁能隙。由于掺杂离子引起晶格内部发生畸变以及氧空位比例增大,阻碍了电子的高能跃迁,也可引起能隙减小。荧光光谱证明,掺杂样品的发射峰强度明显降低。Raman光谱表明,掺杂引起F_(2g)峰位发生偏移,峰强减小,峰宽变大。同时,对应于氧空位峰的相对强度逐渐提高。荧光光谱及Raman光谱均证明掺杂离子引起固溶体晶格畸变程度增加,氧空位浓度提高。H_(2)-TPR测试表明,掺杂可以有效降低CeO_(2)的氧化还原反应温度,提高氧化还原活性,当x=0.03的样品表面还原温度最低,还原峰的面积最大,即氧化还原反应活性最佳,表明样品的氧化还原性能与晶粒尺寸、晶格缺陷及氧空位浓度密切相关。通过以上研究证明,四种离子共掺杂CeO_(2)能够有效修饰微观晶体结构,在较低掺杂浓度下即可显著改善样品的催化活性。

固态电解质Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)中Li+的迁移特性

Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP)是一种颇具前景的NASICON型锂离子固态电解质.本文通过第一性原理计算研究了不同Al掺杂浓度(x=0.00,0.16,0.33,0.50)对LATP的结构特性、电学特性以及Li^(+)迁移特性的影响.结果表明,Al能够稳定掺杂进入LiTi2(PO4)3(LTP)的晶体结构当中.当Al掺杂浓度x=0.16时,Li—O键的平均键长最长,成键强度最弱,而Ti—O键强度随Al掺杂浓度变化不大.Al掺杂浓度对LATP带隙的影响不大,但Al附近的O原子聚集了更多的负电荷,形成AlO6极化中心.Li^(+)不同的迁移方式(空位迁移、间隙位迁移和协同迁移)在Al掺杂浓度不同时展现出复杂的能垒变化,Li^(+)在空位迁移中迁移势垒随Al掺杂浓度的增大而升高,而在间隙位迁移中Li^(+)的迁移势垒变化相反,由于协同迁移中涉及空位和间隙位两种位点,Li^(+)的迁移势垒表现为随Al掺杂浓度的升高先降低后升高的复杂变化.当x=0.50时,LATP具有最低的Li^(+)迁移势垒0.342 eV,这个势垒值是间隙位迁移的结果.因此,通过改变Al掺杂浓度,可改变间隙Li^(+)浓度及迁移通道结构,进而调节Li^(+)的迁移性能,提高LATP中的Li^(+)导电性能.

Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)纳米结构制备及光谱特性研究

Zn_(3)As_(2)与Zn_(3)P_(2)具有相同的伪立方晶格结构,它们具有较高的电子迁移率、较窄的直接带隙和良好的空气稳定性,在光电器件领域呈现出广泛的应用前景。目前关于Zn_(3)As2-Zn_(3)P_(2)固溶体纳米结构的研究相对较少,采用高气压烧结技术得到Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)(x=0、0.05、0.1)母合金,再利用化学气相沉积方法合成出多种形态的Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)纳米结构,包括宏观尺寸的纳米带(长度3~10 mm;宽度1~4 mm;厚度约20μm)、纳米帆、纳米棒及纳米银簪等。系统的研究了P掺杂对相组成、元素含量、微结构以及光谱特性的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)宏观纳米带样品的主相为α′相,随着P掺杂含量的增加,(224)衍射峰向右发生偏移,表明晶格常数减小。电子能谱分析显示P理论值(光致发光光谱)掺杂含量值x=0.05和x=0.1的Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)母合金纳米带中P的实际含量分别为x=0.026及x=0.062。微结构分析表明,Zn_(3)As_(2)宏观纳米带的生长模式为沿〈221〉晶面菱形层状生长,P掺杂使纳米带的宏观尺寸减小,生长模式由菱形层状生长转变为纳米颗粒堆积层状生长。纳米带样品的拉曼光谱在79、97、198、320、428和1107 cm^(-1)出现特征峰,P掺杂导致拉曼光谱中1107 cm^(-1)特征峰发生蓝移,傅里叶红外光谱(FTIR)中1101和1599 cm^(-1)特征峰与PL谱中的300、422和635 nm特征峰也发生蓝移。Zn_(3)As_(2)与Zn_(3)(As_(0.974)P_(0.026))_(2)纳米带光电流与电压的线性关系良好,存在较好的欧姆特性,P掺杂后的Zn_(3)(As_(0.974)P_(0.026))2纳米带在900 nm条件下的光响应最为敏感。

Al纳米孔阵列/(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜中的紫外波段超常透射

采用有限差分时域算法计算(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜衬底上的周期性三角晶格Al纳米孔阵列的透过率,研究不同(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)衬底的Al组分x以及Al纳米孔阵列的厚度、孔径和周期对其光学传输特性的影响.数值计算结果表明,当x=0时,在263 nm和358 nm波长范围处出现两个强透射峰,随着x的增大,其中位于263 nm处的透射峰发生轻微蓝移,强度则先增强后下降;358 nm处的透射峰发生明显蓝移且不断加强.若纳米孔阵列的周期不变,随着空气柱孔径增大时,紫外波段两强透射峰峰值位置分别位于244 nm和347 nm处,两峰均先发生红移再蓝移,透过率不断增大,反射率减小.随着周期扩大,紫外波段两强透射峰分别位于249 nm和336 nm处,两透射峰均发生明显红移,其中249 nm处的透射峰红移至304 nm,336 nm处的透射峰红移至417 nm,并且透过率不断降低.随着Al厚度的增大,位于380 nm处的透射峰峰值位置发生蓝移,且透过率不断下降.本文数据集可在https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00036中访问获取.

(ZrCa)_(x)Y_(2-2x)W_(3)O_(12)固溶体吸水性及热膨胀性能研究

采用固相烧结法制备出(ZrCa)_(x)Y_(2-2x)W_(3)O_(12)(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1.0)固溶体,并利用XRD、拉曼光谱、热分析及热膨胀仪对材料的结构、吸水性及热膨胀性进行研究。结果表明,随着(ZrCa)^(6+)含量的增加,固溶体的吸水性明显降低,结晶水释放后,该系列固溶体的热膨胀系数呈规律性变化。当x=0.6时,(ZrCa)_(0.6)Y_(0.8)W_(3)O_(12)为近零膨胀,且其线性热膨胀系数a_l为2.79×10^(-7) K^(-1)(453~1 000 K)。

高压下混合卤化物钙钛矿CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶在激光诱导下的相分离行为

混合卤化物类钙钛矿具有多种优异的光电特性,如随卤素成分变化而大范围可调的带隙、高荧光量子产率等,是制备太阳能电池和发光二极管等光电材料的理想候选材料。然而,混合卤化物钙钛矿的稳定性较差,如在强光照条件下会发生相分离,这种不稳定性阻碍了它们在光电领域的广泛应用,因此,研究其相分离的内在机理和控制方法对于改善其特性以实现实际应用至关重要。针对强激光照射下具有不同组分的CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶,系统研究了其激光诱导相分离随压强的变化,发现不同I/Br比例的CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶具有不同的激光诱导相分离特征:x<0.1的富溴样品随着激光照射而迅速产生CsPbBr3纯相,并实现较大的荧光量子产率增益;0.10.9低溴含量样品则只产生荧光峰宽化,并伴随荧光强度的快速降低。将CsPb(I_(x)Br_(1-x))_(3)纳米晶置于准静水压强环境中,观察到富溴样品和较多溴含量样品中的相分离随着压强的升高而迅速减缓,并在约0.1 GPa的较低压强下被极大程度地抑制,而低溴含量样品的相分离则随压强上升而增强。这些发现为理解和克服相关光电材料在强光工作环境中的应用问题提供了一种有效的解决途径。

具有Ruddlesden-Popper结构的杂化非本征铁电体(Ca_(1-x)Sm_(x))_(3)Ti_(2)O_(7)陶瓷的制备及其物理性能

为探究稀土离子掺杂对Ca_(3)Ti_(2)O_(7)物理性能的调控,采用固相反应法制备了Sm^(3+)掺杂的(Ca_(1-x)Sm_(x))_(3)Ti_(2)O_(7)(x=0,0.02,0.04)陶瓷样品,通过XRD、XPS、紫外-可见光吸收光谱以及第一性原理计算等方法对样品的晶体结构、光学性能、电学性能和磁学性能进行分析.结果表明:随着Sm^(3+)含量的增加,(Ca_(1-x)Sm_(x))_(3)Ti_(2)O_(7)的晶胞参数逐渐增大.Sm^(3+)掺杂导致氧空位减少,因此样品的漏电流随着Sm^(3+)掺杂量的增加而减小.同时,随着Sm^(3+)掺杂量的增加,样品的光学带隙呈现增大趋势.此外,第一性原理研究表明,Sm^(3+)掺杂可在体系中诱导出磁性能,进一步丰富了该材料的物理性能.

拓扑绝缘体(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜制备及其电输运性能研究

文章利用分子束外延(molecular beam epitaxy, MBE)法,在超高真空的条件下,于蓝宝石衬底上制备超薄的高质量拓扑绝缘体(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜。利用反射高能电子衍射(reflection high-energy electron diffraction, RHEED)仪、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)仪、显微共焦激光拉曼光谱仪(micro confocal laser Raman spectrometer)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)仪对不同Sb掺杂量的样品进行表征,并获得最佳的制备参数。研究结果表明:衬底温度为460℃时Bi和Te的流量比为1∶16左右;在Sb温度为350、360、370、380℃时,可以制得高质量的(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜。利用霍尔效应测量系统测量样品的电阻率、霍尔系数、迁移率和载流子浓度;测量结果表明,(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜的载流子浓度和主要载流子类型随x的变化而发生相应的变化,并伴随着费米能级位置的调谐,随着x的增加,在x=0.53到x=0.68的掺杂过程中,费米能级从导带下移到带隙,最终进入价带,多数载流子类型也从自由电子转变成空穴,(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)实现了从n型到p型的转化。

同步辐射SAXS技术研究Al(OH)_(3)胶体的分形结构

本论文以Al(OH)_(3)胶体为研究对象,使用同步辐射SAXS技术并结合FTIR、SEM、DLS、Zeta potential表征手段,考察了Al(OH)_(3)胶体粒子在老化时间0-135 min下的分形结构演化规律,并提出了一种可能的生长机制。不同老化时间下的双对数坐标图呈现明显的线性,说明胶体样品存在分形结构。结果表明,随着老化时间的延长,质量分形维数D_(m)由25 min时的2.29增加至85 min的2.78;95 min-135 min时,D_(m)值在2.76-2.79范围内,基本不发生变化。这说明,老化时间在25 min-85 min时,体系初级颗粒由最初的相对分散状态快速团聚为大尺寸的团簇,最后形成致密的凝胶。95 min-135 min,凝胶过程已经完成,胶粒尺寸不发生变化,135 min时胶块可能发生破裂。

Mo掺杂对笼目超导体CsV_(3)Sb_(5)结构和电磁性能的影响

新型笼目金属AV_(3)Sb_(5)(A=K, Rb, Cs)作为一个具有多种电子序耦合与竞争的平台,其丰富的物理特性备受关注。本文用新开发的以CsCl为辅助熔剂制备了不同掺Mo含量的Cs(V_(1-x)Mo_(x))3Sb5多晶样品,并通过对XRD数据进行Rietveld分析获得了其晶格结构信息,通过测量各样品的磁化强度及电阻率随温度变化关系,对其磁性和电输运性质进行了表征和分析。结果表明,随着Mo的掺入,母相CsV_(3)Sb_(5)的晶格常数a和晶胞体积略微增大,锑烯层中的Sb2原子会逐渐偏离笼目层。同时,体系的超导电性被抑制,而电荷密度波转变温度却增大,二者呈相互竞争关系。

高温扩散工艺制备带隙可调的β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜

β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)因其优异的抗击穿及带隙可调节性在现代功率器件及深紫外光电探测等领域展现出巨大的应用前景,然而传统直接生长工艺的复杂性和难度限制了其进一步的发展。因此,本文采用较为简单的高温扩散工艺在c面蓝宝石衬底上成功制备了β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)纳米薄膜。利用X射线衍射、原子力显微镜、扫描电子显微镜和紫外-可见分光光度计对其进行了表征。由于高温下蓝宝石衬底中的Al原子向Ga_(2)O_(3)层扩散,β-Ga_(2)O_(3)薄膜将转变为Al、Ga原子比例不同的β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜。实验结果显示:当退火温度从1 010℃增加到1 250℃时,薄膜中Al的平均含量从0.033增加到0.371;当退火温度从950℃增加到1 250℃时,薄膜的厚度从186 nm增加到297 nm,粗糙度从2.31 nm增加到15.10 nm;当退火温度从950℃增加到1 190℃时,薄膜的带隙从4.79 eV增加至5.96 eV。结果表明高温扩散工艺能够有效调节β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)薄膜的光学带隙,为β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)基新型光电子器件提供了实验基础。

HCO-(Fe_(3)O_(4))_(x)复合吸附剂吸附去除Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的差异及机理

采用共沉淀法将Fe_(3)O_(4)掺杂在富含铈研磨抛光污泥(Hydrous cericoxide,HCO)中制备出一种新型HCO-(Fe_(3)O_(4))_(x)复合吸附剂,分别以Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)为处理对象,考察了Ce和Fe的摩尔比、pH、投加量和时间对HCO-(Fe_(3)O_(4))_(x)吸附除锑的影响,并研究了不同n(Ce)/n(Fe)时的等温吸附模型、吸附动力学和吸附机理。结果表明:当n(Ce)/n(Fe)为1:0.67和1:1、pH为3和2、温度为35℃条件下,HCO-(Fe_(3)O_(4))_(x)对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的最大吸附量分别可以达到46.00 mg/g和58.34 mg/g,能有效去除水中的锑离子;HCO-(Fe_(3)O_(4))_(x)吸附Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)过程均符合Langmuir等温吸附模型和准二级反应动力学模型,以化学吸附为主。EDS、XRD和XPS等表征结果显示:HCO与Fe_(3)O_(4)的复合制备提高了比表面积并形成了FeCe_(2)O_(4)、FeOOH、Fe_(3)O_(4)和Fe2O3等无定型铁氧化物,为吸附过程中Fe-O-Sb和Ce-O-Sb络合物的形成提供了条件,从而促进了Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附去除。

绿色荧光粉Li_(4-3x)Sm_(x)(WO_(4))_(2)的制备及发光性能研究

采用水热法制备了Li_(4-3x)Sm_(x)(WO_(4))_(2)系列绿色荧光粉。通过扫描电镜、X射线衍射和荧光光谱等手段研究所得粉体形貌、结构和发光性能,分析了Sm^(3+)变化对样品形貌和发光性能的影响。结果表明:所有Li_(4-3x)Sm_(x)(WO_(4))_(2)系列微晶样品均为四方晶系、白钨矿结构,该荧光粉可被蓝光(450nm)有效激发,最强发射波长位于568nm,获得高亮度绿光。随着x的增大,样品中Sm^(3+)的568nm和664nm两个特征发射峰的强度先增大后减小,当x=0.4时达到最大。

新型WLED用Li_(2y-7)Sr_(4-1.5x)Eu_(x)(MoO_(4))_(y)红光纳米荧光粉

高温固相反应法制备了系列Li_(2y-7)Sr_(4-1.5x)Eu_(x)(MoO_(4))_(y)纳米荧光粉.XRD结果表明,铕、锂离子的掺入对样品晶体结构影响甚微,但SEM图像表明掺杂锂离子后,荧光粉颗粒平均尺寸变小.激发谱显示存在着396和466 nm两个强的激发峰.Sr_(4-1.5x)Eu_(x)(MoO_(4))_(4)荧光粉在两种激发条件下,均获得强的617 nm红光,CIE坐标分别为(0.663,0.320)和(0.672,0.327).研究了荧光粉光致发光强度随掺铕和锶浓度的变化,优化浓度比为1.8∶1.3.讨论了Li^(+)浓度对Sr_(4-1.5x)Eu_(x)(MoO_(4))_(4)荧光粉发光谱的影响,优化掺锂浓度为2 mol%.

(CuMnNi)_(100-x)Al_(x)高熵铜合金的显微组织、力学与摩擦学性能研究

针对工业领域对新型高强高耐磨金属材料的需求,制备了(CuMnNi)_(100-x)Al_(x)(x=0,5,10,15)系列高熵铜合金,研究了Al含量对高熵铜合金的物相组成、显微组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明:CuMnNi高熵合金仅由面心立方结构(FCC)的高熵固溶体相组成,Al元素的添加对合金基体FCC相产生了强烈的固溶强化作用,并促进了体心立方(BCC)相形成.FCC相具有良好的塑性和韧性,而BCC相具有高强度和高硬度,两者共同作用使(CuMnNi)_(100-x)Al_(x)系列高熵铜合金的强度随Al含量增加而提高,而塑性和韧性不断降低.其中,(CuMnNi)_(90)Al_(10)高熵铜合金中FCC相和BCC相的含量达到最佳匹配,使其具有优异的综合力学性能.室温下,得益于优异的力学性能和硬质BCC相良好的抗磨作用,(CuMnNi)_(90)Al_(10)高熵铜合金的耐磨性优于常规耐磨铝青铜C6161,磨粒磨损为其主要磨损机制.

元素替代对LaO_(0.5)F_(0.5)Bi(Se_(1-x)S_(x))_(2)超导体晶格和电子结构的影响

基于第一性原理计算,本文研究了S元素替代对最近新发现的BiSe2基超导体LaO0.5F0.5Bi (Se1?xSx)2晶格和电子结构的影响。发现随着S掺杂浓度的增加,晶格参数a,c以及原胞体积V都呈下降的趋势。研究了LaO0.5F0.5BiSe2和LaO0.5F0.5BiS2的电子结构,发现二者都具有多带结构,费米面具有准二维结构,费米处的态密度主要来自于Bi-6p轨道。然后运用两种不同方法建立LaO0.5F0.5Bi (Se0.5S0.5)2原胞模型,发现两者费米面出现显著不同,表明Se1和Se2位置原子的不等价性。最后计算发现随着S掺杂浓度的增大,费米面处态密度先增大再减小,在x = 0.6时取得最大值,与实验描绘的Tc^x相图基本一致,预示着LaO0.5F0.5Bi (Se1-xSx)2可能为电声耦合的常规超导体。

LiTi_(2)(PO_(4))_(3)修饰高镍单晶三元正极材料增强结构稳定性

单晶LiNi_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y)O_(2)(SCNCM,1-x-y>0.9)正极材料由于其特殊的晶体结构,与多晶NCM材料相比,具有更优越的循环寿命。然而,SCNCM在长循环过程中由于严重的副反应和不可逆相变,导致严重的容量退化。具有较高扩散系数的LiTi_(2)(PO_(4))_(3)(LTP)可以增强Li^(+)在电极和电解质之间的传递,并防止与空气和电解质的副反应。为了优化SCNCM的电化学性能,采用液相混合和固相烧结相结合的方法对其进行表面包覆,提高单晶SCNCM循环性能。X射线衍射(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)结果证实,SCNCM表面包覆一层30~50 nm的LTP涂层,改性后的样品在长循环后仍然可以保持良好的层状结构。具体地说,包覆0.8%(质量分数)LTP的SCNCM正极在0.5 C循环100圈后,放电比容量为151.2 mAh/g。

Fe(OH)x-Pt/BN催化剂上的巴豆醛加氢:Pt-Fe(OH)_(x)相互作用促进不饱和醇选择性

测试了一系列Fe(OH)_(x)修饰的Pt/BN催化剂用于巴豆醛加氢的性能。与纯Pt/BN催化剂上巴豆醇的低选择性(小于5%)相比,Fe(OH)_(x)的修饰可显著增加巴豆醇的选择性。n(Fe)∶n(Pt)=0.1的催化剂(0.1FePt/BN)具有最佳性能,其在80℃液相中的巴豆醇生成速率为166.6μmol·g Pt^(-1)·s^(-1),选择性为72.7%,在70℃气相中的转换频率(TOF)为0.04278 s^(-1),选择性为80.5%。表征结果表明,Pt-Fe(OH)_(x)相互作用改变了Pt物种在Pt-Fe(OH)_(x)界面位点的电子特性,从而促进了吸附羰基的活化,提高了对不饱和醇的选择性。此外,动力学数据的定量分析表明,在70℃时,界面Pt位点的TOF为0.37753 s^(-1),比非界面Pt位点(0.56×10^(-3)s^(-1))高出三个数量级。

ε-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)/ε-Ga_(2)O_(3)异质结电子输运性质研究

Ga_(2)O_(3)是一种新兴的宽带隙半导体,在电力和射频电子系统中具有潜在的应用前景。前期研究以β-Ga_(2)O_(3)为主,并且已经对β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)/Ga_(2)O_(3)异质结构中的二维电子气(2DEG)进行了理论计算,本文主要研究ε-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)作为势垒层对ε-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)/ε-Ga_(2)O_(3)异质结电子输运性质的影响,首先介绍了ε-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)/ε-Ga_(2)O_(3)异质结的结构和性质,分析计算了由于ε-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)/ε-Ga_(2)O_(3)异质结的自发极化和压电极化所产生的极化面电荷密度,以及极化对2DEG浓度产生的影响,接着分析了在不同Al摩尔组分下,ε-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)势垒层厚度与合金无序散射、界面粗糙度散射和极性光学声子散射之间的关系。最后通过计算得出结论:界面粗糙度散射和极性光学声子散射对ε-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)/ε-Ga_(2)O_(3)异质结的电子输运性质有重要影响,合金无序散射对异质结的输运性质影响较小;2DEG浓度、合金无序散射、界面粗糙度散射和极性光学声子散射的电子迁移率强弱由ε-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)势垒层的厚度和Al摩尔组分共同决定。

MAPbBr_((3-x))(BF_(4))_(x)晶体电子结构性质和辐照屏蔽性能研究

设计开发具有优异的γ射线和中子综合屏蔽性能的材料,成为研究的热点。在钙钛矿材料富含高原子序数元素Pb的基础上,进行低原子序数元素掺杂改性可制备综合屏蔽γ射线和中子的材料。从实验和理论上综合研究了BF4-基团对Br-离子进行替位掺杂,即将钙钛矿材料MAPbBr_(3)(CH_(3)NH_(3)PbBr_(3))进行改性得到MAPbBr_((3-x))(BF_(4))_(x)实现对中子和γ射线的综合屏蔽。热力学计算表明随着掺杂浓度的提高,在高温下稳定性提高。通过缺陷形成能计算表明MAPbBr_((3-x))(BF_(4))_(x)具有更高的抗辐照稳定性。实验测试发现通过掺杂,屏蔽性能提升到53.2%。