Zn_(1-x)Cr_xO纳米粉体置换固溶体反应机理的探讨

以水热合成Zn_(0.9)Cr_(0.1)O为例,探讨其反应机理。采用分析纯的ZnCl_2和CrCl_3为原料,以3 mol/L NaOH作为矿化剂,在260℃下,进行水热合成反应Zn_(0.9)Cr_(0.1)O稀磁半导体晶体。XRD表明所制备的Zn_(0.9)Cr_(0.1)O稀磁半导体晶体发育比较好,通过UV/vis测试可以观察到Cr离子的吸收峰,说明实现了掺杂。EDS分析确定了Cr^(3+)的含量。从固溶体离子半径比、结构、离子价位和电负性分析,过渡元素Cr^(3+)在基质晶体Zn O中的固溶度是有限的,增加Cr^(3+)的含量会导致杂质相的出现,不利于形成纯净的Zn_(1-x)Cr_xO。不等价置换固溶体会产生组分缺陷,形成空位或电子空穴,在材料的电性能方面有重要意义。

衬底温度对Mg_(0.1)Zn_(0.9)O薄膜结构及光学性能的影响

利用射频磁控溅射技术在不同温度的(100)Si和玻璃衬底上成功地制备了c轴择优取向的Mg_(0.1)Zn_(0.9)O薄膜。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、紫外可见光分光光度计和光致发光谱研究了衬底温度对Mg_(0.1)Zn_(0.9)O薄膜结构、表面形貌和光学性能的影响,结果表明,在衬底温度为400℃时生长的Mg_(0.1)Zn_(0.9)O薄膜具有很好的c轴取向和较好的光学性能。用激发波长为300nm的氙灯作为激发光源得到不同衬底温度下Mg_(0.1)Zn_(0.9)O薄膜的室温PL谱。分析表明,紫外发光峰与薄膜的结晶质量密切相关,蓝光发射与氧空位有关。简单探讨了衬底温度影响紫外光致发光峰红移和蓝移的可能机理。

空气中合成固溶体荧光粉Ba2(Zn,Mg)Si2O7∶Eu^2＋,Eu^3＋,Ce^3＋及其发光特性

采用高温固相法在空气中合成了Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu,y Ce3+系列荧光粉。分别采用X-射线衍射和荧光光谱对所合成荧光粉的物相和发光性质进行了表征。在紫外光330~360 nm激发下,固溶体荧光粉Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7∶0.03Eu的发射光谱在350~725 nm范围内呈现多谱峰发射,360和500 nm处有强的宽带发射属于Eu2+离子的4f 65d1-4f 7跃迁,590~725 nm红光区窄带谱源于Eu3+的5D0-7FJ(J=1,2,3,4)跃迁,这表明,在空气气氛中,部分Eu3+在Ba1.97-yZn1-xMgxSi2O7基质中被还原成了Eu2+;当x=0.1时,荧光粉Ba1.97Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu的绿色发光最强,表明Eu3+被还原成Eu2+离子的程度最大。当共掺入Ce3+离子后,形成Ba1.97-yZn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,y Ce3+荧光粉体系,其发光随着Ce3+离子浓度的增大由蓝绿区经白光区到达橙红区;发现名义组成为Ba1.96Zn0.9Mg0.1Si2O7∶0.03Eu,0.01Ce3+的荧光粉的色坐标为(0.323,0.311),接近理想白光,是一种有潜在应用价值的白光荧光粉。讨论了稀土离子在Ba2Zn0.9Mg0.1Si2O7基质中的能量传递与发光机理。

低温烧结Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质陶瓷的结构与性能

对低温烧结Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质陶瓷进行了研究,讨论了V离子取代Nb离子进入铌酸锌晶格后对材料结构与微波性能的影响以及V5+取代后材料结构与性能之间的关系.实验结果表明:少量V5+取代Nb5+后材料的烧结温度可从未取代时的1150℃显著降至取代后的950℃;V离子进入铌酸锌晶格,材料晶体结构仍为铌铁矿结构;低温烧结后ZnNb0.9(V0.1)2O6微波介质材料具有圆柱状微结构和部分玻璃相物质;Zn(Nb0.9V0.1)2O6微波介质材料950℃烧结后具有最佳微波介电性能(介电常数为25,Q×f值为29 500GHz,谐振频率温度系数为-44×10-6/℃).

ZnO-B_2O_3玻璃对0.95(Mg_(0.9)Zn_(0.1))TiO_3-0.05CaTiO_3陶瓷烧结特性和微波介电性能的影响(英文)

采用传统的固相烧结工艺制备0.95(Mg0.9Zn0.1)TiO3-0.05CaTiO3陶瓷。研究了ZnO-B2O3玻璃掺杂对0.95(Mg0.9Zn0.1)TiO3-0.05CaTiO3陶瓷烧结特性、晶相成分、微观结构和微波介电性能的影响。适量的ZnO-B2O3玻璃掺杂能有效地降低烧结温度,促进致密化,从而提高微波介电性能。随着烧结温度的升高,密度、介电常数εr和Q×f值均达到最大值之后再逐渐减小。当ZnO-B2O3玻璃添加量为5wt%时,0.95(Mg0.9Zn0.1)TiO3-0.05CaTiO3陶瓷在1075℃烧结3 h,获得最佳微波介电性能:εr=19.5,Q×f=62100 GHz,τf=-13 ppm/℃。

Mg_(0.1)Zn_(0.9)O薄膜制备和光学性能研究

采用溶胶-凝胶技术在石英衬底上制备了Mg0.1Zn0.9O薄膜并研究了退火温度对薄膜结构、形貌和光学性能的影响.XRD结果表明,所有薄膜均呈六角钎锌矿结构,当退火温度高于700℃时,薄膜结晶质量变差;AFM结果显示,随退火温度升高,晶粒尺寸增大,当退火温度高于700℃时,薄膜表面出现团聚颗粒;UV-Vis结果表明,所有薄膜均在紫外区存在较强带边吸收,随退火温度升高吸收边红移;PL谱显示,所有薄膜均存在较强的紫外发射峰,随着退火温度升高,紫外发射峰逐渐红移且在700℃退火处理下紫外发射最强.