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.

PEG-2000添加量对Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)催化氧化NO活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)催化剂,并用于NO催化氧化。以聚乙二醇-2000(PEG-2000)为模板剂对催化剂进行改性,研究了不同模板剂添加质量分数对NO催化氧化活性的影响。结果表明,催化剂活性随PEG-2000添加质量分数的增加而降低;在300℃、PEG-2000添加质量分数为2%时,Pr_(x)Zr_(1-x)O_(2-δ)的催化活性最高,NO转化率达到了94.81%。利用XRD、SEM、N2吸附-脱附、XPS及FT-IR对催化剂进行表征,结果表明,模板剂添加质量分数的变化不会改变催化剂Pr_(2)Zr_(2)O_(7)晶型;催化剂为介孔结构,质量分数为2%时的比表面积和孔容最大,有利于催化氧化NO。此外,模板剂质量分数的增加会增强催化剂的亲水性。

n型(AgSbTe_2)_x(PbTe)_(1-x)热电材料的制备和性能

采用熔融缓冷法制备了组成为(AgSbTe2)x(PbTe)1-x(x=0.04—0.20)的热电材料,研究了AgSbTe2固溶量对材料微观结构和热电传输性能的影响。结果表明,当AgSbTe2固溶量增大时,样品易发生相结构偏析,样品由富Pb和富AgSb的两相组成。样品热导率随AgSbTe2固溶量增加而降低,电性能也有一定程度的降低。样品的无量纲热电优值(ZT)随AgSbTe2固溶量的减小而增加。

(Sn1-x,Ni2x)O2纳米颗粒膜的制备及半导体性能

为提高SnO2的半导体性能,以分析纯SnCl2.2H2O和NiCl2.6H2O为主要原料,控制不同n(Ni2+)/n(Sn2+),利用溶胶凝胶-浸渍提拉法制备了(Sn1-x,Ni2x)O2纳米颗粒膜及半导体元件。用XRD、AFM对样品的结构、形貌进行了分析,并测试了(Sn1-x,Ni2x)O2元件的半导体性能。结果表明,(Sn1-x,Ni2x)O2纳米颗粒膜表面椭球形颗粒排列致密,尺寸约30 nm,(Sn1-x,Ni2x)O2为金红石型结构,但Ni2+代替了SnO2晶格中的部分Sn4+,使其晶胞参数a轴长平均减小0.000 4 nm,c轴长平均减小0.000 3 nm;随n(Ni2+)/n(Sn2+)由0.006增大到0.03,(Sn1-x,Ni2x)O2的晶粒尺寸由约45 nm减小至约18 nm;随温度由30℃上升至150℃,n型(Sn1-x,Ni2x)O2半导体元件的电阻约减小至其10%,而纯净SnO2元件的电阻仅约减小至其15%;随n(Ni2+)/n(Sn2+)的增大,离子化杂质散射增强,(Sn1-x,Ni2x)O2内部载流子迁移率下降,元件在150℃左右的电阻也由4.8 kΩ增大至12.1 MΩ,提高了元件的半导体性能。

(Ta_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷结构相变研究

采用固相反应技术制备了x分别为 0 0 5、0 0 8和 0 1 1的 (Ta2 O5) 1-x(TiO2 ) x 陶瓷 ;在室温至 6 0 0℃范围内 ,测量了这些陶瓷样品的拉曼光谱随温度的变化。随着温度的升高 ,拉曼光谱中位于 35～38cm- 1的最低频移的声子模发生软化 ,并随之发生结构相变。拉曼光谱和实验结果都表明 :组分x分别为0 0 5、0 0 8和 0 1 1的 (Ta2 O5) 1-x(TiO2 ) x 陶瓷分别在 36 0、4 5 0和 5 4 0℃发生了由三斜至单斜相的结构相变。上述结论得到了 (Ta2 O5) 0 92 (TiO2 ) 0 0 8单晶热膨胀系数测量数据的支持。

Ag/LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)触点材料的制备及电接触性能研究

本文运用溶胶-凝胶燃烧法合成了双钙钛矿型LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)(LNCO)纳米材料,利用粉末冶金和热挤压技术制备了相应的Ag/LNCO触点材料及元件样品。重点考察了不同Ni、Co含量对Ag/LNCO触点材料微观结构、物相组成、物理性能、力学性能及电寿命服役能力的影响,对其电弧侵蚀失效行为进行了研究,并与SnO2粉体增强Ag基触点材料进行对比。结果表明:溶胶凝胶法合成的LNCO纳米颗粒粒径为20-30 nm,经粉末冶金工艺制备的Ag/LaNi_(0.5)Co_(0.5)O_(3)触点材料电学性能和电寿命都优于Ag/SnO_(2)触点材料,其电阻率低至2.10μΩ∙cm,电寿命性能达到51287次。表明Ag/LaNi_(0.5)Co_(0.5)O_(3)触点材料性能较佳,是一种可以取代Ag/CdO的新型触点材料。

激光烧结(Ta_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷的拉曼光谱研究

简介了激光快速烧结陶瓷技术;测量了采用激光快速烧结技术和传统电炉烧结技术制备的(Ta2O5)1-x(TiO2)x陶瓷的相对介电常数和介电损耗;分析了这两类试样的激光拉曼光谱和粉末XRD谱;发现:(Ta2O5)1-x(TiO2)x陶瓷经激光快速烧结后产生了新相,从而导致相对介电常数大幅度提高。

单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金材料中硒原子的晶界择优掺杂和富集

采用球差校正扫描透射电子显微镜(STEM)研究化学气相沉积法制备的二维MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金材料中Se元素掺杂、取代的微观过程和机理。定量和统计STEM表征结果发现:Se原子晶界处富集显著,晶界处Se元素含量远高于晶畴内部。进一步研究表明晶界中掺杂取代Se原子的浓度和分布与晶界结构密切相关。主要与晶界处的局域畸变及其诱导的反应活性有关。该结果对于二维过渡金属硫族化物合金体系的可控合成及应用拓展具有重要意义。

Zn_(x)Co_(1-x)Fe_(2)O_(4)纳米球的水热法制备及光催化与电化学性能研究

以醋酸钠为沉淀剂,乙二醇为溶剂和还原剂,氯化铁、氯化钴、硝酸锌为原料,通过一步水热法成功制备了Zn_(x)Co_(1-x)Fe_(2)O_(4)纳米球。结果表明,Zn_(x)Co_(1-x)Fe_(2)O_(4)纳米球直径为80 nm左右,分散性良好。以亚甲基蓝为目标降解物研究了纳米球的光催化性能,研究发现,在紫外光照射下,Zn_(x)Co_(1-x)Fe_(2)O_(4)纳米球具有优异的光催化活性,在360 min之内对亚甲基蓝的催化分解率可达76%。以其作为锂离子电池负极材料研究了电化学性能,发现在0.1 C倍率下,首次放电和充电容量可达1729.7 mAh/g和1098.8 mAh/g,经过20次充放电循环后放电和充电容量为812.5 mAh/g和677.68 mAh/g。

单层W_(x)Mo_(1-x)S_(2)合金电子和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法对W_(x)Mo_(1-x)S_(2)(x=0,0.25,0.5,0.75,1)单层合金的电子结构和光学性质进行了较为系统的研究。计算结果表明:合金的带隙都为直接带隙,随着W含量增加可由1.802 eV增加至1.940 eV,但并不是线性增加。电荷差分密度图计算结果显示,随着W含量的增加,Mo原子失电子数逐渐增加,W原子得电子数逐渐增加。合金的光学性质可随着W含量的变化调谐。随着W含量的增加,W_(x)Mo_(1-x)S_(2)合金的静态介电常数逐渐减小,虚部吸收阈值逐渐增大,吸收边向高能区移动。与本征Mo_(16)S_(32)相比W_(x)Mo_(1-x)S_(2)合金在紫外光区域(6~8.5 eV)表现出更强的紫外吸收能力,而W_(12)Mo_(4)S_(32)和W_(16)S_(32)合金在可见光区域(~3 eV)有着更高的吸收系数,这在理论上表明此类单层合金在可见光及近紫外光区域可应用于光电信号的探测。

(Nb_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷的制备及其介电性能的研究

我们采用传统固态反应方法烧结制备(Nb2O5)1-x(TiO2)x陶瓷,给出了掺杂量x从0.01到0.13陶瓷的介电性能。在本工艺条件下,所有样品的介电系数均大于120。当样品中TiO2的掺杂量为5mol%时,陶瓷的介电性能最佳:介电系数和损耗分别为217和0.078。XRD测试实验给出,当x≤0.05时,陶瓷的主要相结构为Nb2O5;当x≥0.07时,主相为TiNb24O62。

快速热压制备(AgSbTe_2)_x(Pb_(0.5)Sn_(0.5)Te)_(1-x)半导体材料及热电性能研究

为了进一步提高PbTe系列合金的热电性能和降低生产成本,采用溶剂热反应合成平均粒度为500nm的PbTe粉末,以所合成的PbTe粉末为主要原料通过封管熔炼法制备(AgSbTe2)x(Pb0.5Sn0.5Te)1-x(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)系合金。所得合金锭经过高能球磨制成微米级的超细合金粉,再通过快速热压烧结制备测试用的多晶试样,所有试样的相对密度均达到90%以上。通过XRD和SEM等手段分析材料的物相组成和微观结构,研究x的变化对于该体系材料热电性能(电阻率、Seebeck系数、热导率和ZT值)的影响。研究表明,当x取值为0.1时该体系材料的热电性能得到最优化,在575K时取得最大的ZT值为1.093。

垂直排列ReS2(1-x)Se2x合金纳米片的控制合成及带隙调控

二维过渡金属硫属化合物具有优异的电学和光学特性,形貌控制及带隙调控对于其在光电子学、光子学、纳米电子学领域中的应用至关重要。研究采用CVD技术在SiO_2/Si衬底上生长了垂直排列ReS_2纳米片材料,硒化处理后得到ReS_(2(1-x))Se_(2x)合金纳米片,并研究了硒化温度(700、850和920℃)及硒化时间(0.5、1和1.5h)对ReS_(2(1-x))Se_(2x)合金纳米片形貌及组分的影响。XPS元素定量分析及紫外–可见–近红外吸收光谱研究表明ReS_(2(1-x))Se_(2x)样品中Se含量可以在x=0(纯ReS_2)到x=0.86之间调变,相应材料的带隙可从1.55eV(800nm)调变到1.28eV(969 nm)。SEM结果显示ReS_(2(1-x))Se_(2x)纳米片的结构受到硒化温度和硒化时间的影响,硒化温度升高和硒化时间延长会破坏纳米片的垂直结构。上述结果表明本研究成功合成了垂直排列ReS_(2(1-x))Se_(2x)合金纳米片,该材料在电化学催化、功能电子器件和光电子器件方面具有潜在应用价值。

La_((1+x)/3)Ba_((2-x)/3)Mn_(x)Cu_(1-x)O_(3)(0.8≤x≤1)晶体结构和输运性质

用固态反应法制备了名义组分为 L a(1 + x) /3Ba(2 - x) /3Mnx Cu1 - x O3(0 .8≤ x≤ 1) 的系列试样。试样结构的单相性经粉末 X射线衍射分析而得以证实 ,且随 Cu的掺杂其结构由未掺杂时的立方对称性转变为正交对称性。输运实验表明 :所有试样均经历了半导体到金属的转变 ,但转变温度 TP随掺杂量增加而逐渐移向低温端 ;外加磁场大大增加了 TP附近的导电性 ,导致

Microstructural Probing of (1-x) GeS_(2-x)Ga_2S_3 System Glasses By Raman Scattering

Roman scattering measurement of （ 1 - x ） GeS2-x Ga2S3 system glasses was conducted in order to understand the microstructural change caused by the addition of Ga2S3 . According to the change of Raman spectra with the addition of Ga2S3, two main structural transformations were deduced ： the gradual enhancement of ethane- like structural units S3 Ge- GeS3 （ 250 cm ^- 1） and S3 Ga- GaS3 （270 cm ^- 1 ） and the appearance of charge imbalanced units [ Ga2 S2 （ S1/2 ）4 ]^2- and [Ga（ S1/2 ）4 ]^- . And this change of structural aspect seems to give as a clue to understanding the cause of the increased rare-earth solubility.

Synthesis and Absorption Properties of New Na Specific Adsorbent Li_(1+x)Al_xTi_(2-x)(PO_4)_3

A new kind of adsorbent Li（1＋x）AlxTi（2-x）（PO4）3 was synthesized by solid state reaction method. The influence of the content of doping aluminum on the adsorbent Li（1＋x）AlxTi（2-x）（PO4）3 was investigated by XRD, while the morphology of powders was observed by SEM. The investigation of the adsorption properties showed that the adsorbent can selectively adsorb sodium with the adsorption capacity of 11.76 mg/g. The optimum conditions of adsorption are at pH 10.0-11.0 in LiCl solution.

Ti_(3)(Zn_(x)Al_(1-x))C_(2)固溶体热学、电学和力学性质的理论研究

采用第一性原理的密度泛函理论平面波赝势法,通过投影缀加波(PAW)和广义梯度近似(GGA)系统地研究了Ti_(3)(Zn_(x)Al_(1-x))C_(2)的结构、能量、声子性质、电子性质和弹性性质。对MAX相Ti_(3)AlC_(2)晶体中A位置的Al元素用Zn元素进行替换掺杂,构建出Ti_(3)(Zn_(x)Al_(1-x))C_(2)(x=0,0.25,0.5,0.75,1)固溶体结构模型。计算分析表明:在所研究的掺杂浓度范围内Ti_(3)(Zn_(x)Al_(1-x))C_(2)均是热力学、动力学和力学稳定的脆性材料;此外,Ti_(3)(Zn_(x)Al_(1-x))C_(2)(x=0,0.25,0.5,0.75,1)均呈现金属性,在费米能级处的电子态密度主要贡献来自Ti-3d态,同时具有离子键、共价键和金属键的综合性质。随着Zn原子掺杂浓度的增加,在一定程度上其导电性和塑性均增强。

层数变化对堆叠生长的MoS_(2(1-x))Se_(2x)电子结构的影响

二维过渡金属硫化物因其独特的光电特性在多功能光电器件方面具有广泛的应用前景.为了进一步拓展其在微纳光电子器件方面的应用范围,并提高器件性能,人们开展了通过合金手段改变端组分材料配比实现对二维半导体材料带隙调控的带隙工程以及调控生长条件改变材料形貌和结构的缺陷工程研究.本文利用光学、原子力和扫描电子显微镜等设备以及拉曼和光致发光光谱等手段对由化学气相沉积法生长出来的堆叠状MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金的性质进行了研究.不同于大多数单层或少层MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金的情况,堆叠生长的阶梯状MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金材料在厚度从2.2 nm (约3层)一直增加到5.6 nm (约7层)时都显出了较强的发光特性,甚至在100 nm厚时,样品的发光谱线仍具有两个发光峰.两个激子发光峰分别来源于自旋轨道耦合造成的价带劈裂.随着厚度的增加,两个峰都逐渐红移,显示了合金掺杂时的能带弯曲效应.拉曼光谱给出了类MoS_2和类MoSe_2两套振动模.随着厚度的增加,拉曼峰位几乎不移动,但面内的两个振动模E_(2g(Mo-Se))和E_(2g(Mo-s))逐渐显现并增强.显然缺陷和应力是影响堆叠生长MoS_(2(1-x))Se_(2x)合金样品电子结构的主要因素,这为特殊功能器件的制备和可控缺陷工程的研究提供了有益的参考.

化学共沉淀法制备Al_(2(1-x))Mg_xTi_(1+x)O_5体系复合粉体研究

以TiCl4,MgCl2,AlCl3水溶液为原料,以氨水(NH3·H2O)和碳酸氢铵(NH4HCO3)为沉淀剂,利用化学共沉淀法,制备出了Al2(1-x)MgxTi1+xO5(x=0.05～0.3)复合粉体,用TG-DTA,XRD等对其进行了表征,并结合晶格常数的计算,定性、定量地说明用化学共沉淀法比固相法制备的该复合粉体更有效地提高了Al2TiO5的热稳定性;获得了制备稳定Al2TiO5复合粉体Al2(1-x)MgxTi1+xO5(x=0.05～0.3)最佳工艺条件:MgTi2O5的摩尔分数30%,氨水浓度2mol/L,沉淀时溶液的pH值9.0,煅烧温度1350℃。

二维MoS_(2(1-x))Se_(2x)特性及其光电晶体管性能

表征了MoS_(2(1-x))Se_(2x)样品的Raman光谱和光致发光(PL)谱性质,验证了MoS_(2(1-x))Se_(2x)基于组分和厚度的带隙可调特性,并基于Raman光谱分析了单层及多层样品由于引入Se原子引起的结构变化及光谱特性。此外,受益于单层材料的直接带隙的电子结构,在405 nm激光波长、112.1μW/cm^(2)功率密度光照和0.5 V偏压的条件下,单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)光电探测器响应度最大约为29 A/W,探测率超过4.0×10^(10) Jones,电流开关比约为10^(2)。单层MoS_(2(1-x))Se_(2x)光电晶体管展示出的优异光电探测性能显示出其在未来光电领域的巨大潜力。