钛酸铝材料的结构、热膨胀及热稳定性

详细回顾了关于钛酸铝材料结构、热膨胀和热穗定性的研究。Al_2TiO_5属于正交晶系假板钛矿结构。其晶格热膨胀各向异性行为,导致多晶钛酸铝陶瓷材料的微裂纹化,从而具有低膨胀、低热导率和优良的抗热震性等特性。但Al_2TiO_5低温下属于动力学稳定态,当温度低于1280℃易于分解为α-Al_2O_3和金红石型TiO_2引入异质同构的化合物MgTi_2O_5或Fe_2TiO_5固熔于Al_2TiO_5晶格,可以降低热力学分解温度和增加结构熵,有效地抑制Al_2TiO_5的分解。Al_2TiO_5在还原气氛下的分解机理上不明确,需要进一步的研究。

快速凝固法制备ZrNiSn基Half-Heusler热电材料的微结构

通过悬浮熔炼的方法制备了half-Heusler热电材料Zr(Hf)NiSn(Sb)合金,并进一步通过快速凝固来细化晶粒,通过放电等离子烧结制备块材并测试其热电性能.X射线衍射分析表明获得了单相Half-Heusler化合物.扫描电子显微观察发现,快速凝固后的样品晶粒尺寸在500nm左右,放电等离子烧结后晶粒尺寸并未明显长大.同时观察到在晶粒的表面还分布了很多几十纳米尺寸的小晶粒.快速凝固的样品与熔炼样品相比具有较高的电导率及载流子浓度,据此推断在快速凝固过程中产生的纳米晶粒应为金属相.快速凝固后的样品晶界散射增多,因而具有较低的晶格热导率.

光电子领域中的纳米半导体材料

近年来,纳米半导体材料特别是纳米硅在光电子领域中的研究已经越来越引起人们的注意。由于纳米半导体材料的量子限域效应、尺寸效应等影响使得它们在光电转移、电子器件等方面有着优异的性能,必将在未来的微电子以及纳米电子发展中发挥令人鼓舞的作用。详细介绍了纳米半导体材料在光电子领域中的发展历史,研究情况以及存在的问题等。

有机/无机纳米复合材料的制备及应用

有机/无机纳米复合材料是一种集有机、无机、纳米材料的诸多特性于一身的新型功能材料,正在成为一个新兴的极富生命力的研究领域,本文对有机/无机纳米复合材料的制备方法、应用进行了综述.

含Sm、Mn的P型FeSi_2基热电材料的电学性能

用悬浮熔炼法制备了含Sm、Mn的P型FeSi2基热电材料。实验结果表明,其电学性能是由掺杂的两种元素共同决定的,Sm对降低样品电阻率的作用较大,而Mn有助于提高样品的热电动势率。要保证有较高功率因子,Mn、Sm掺杂总摩尔分数应小于5%,而Mn的最佳掺杂摩尔分数在1.7%左右。

稀土元素掺杂对LiFePO4正极材料电导率和电化学性能的影响

橄榄石型LiFePO4因其安全性能突出、价格低廉、绿色环保、循环性能优良等优点已成为最具应用潜力的新一代锂离子电池用正极材料。由于LiFePO4电子导电能力较低，因此其充放电容量有待进一步改进。采用水热合成法制备了纯LiFePO4和稀土元素La、Ce、Nd掺杂的LiFePO4纳米粉末。研究表明，掺杂后材料的电导率比未掺杂试样高2-3个数量级。电化学测试显示掺杂后LiFePO4的首次充放电容量提高2-5倍，其中掺Nd的效果最好。水热合成产物经高温碳包覆后，掺杂的LiFePO4/C复合材料也比纯的LiFePO4/C复合材料的放电容量高，表明掺杂稀土元素能有效提高橄榄石型LiFePO4的充放电容量。

功能梯度材料及其在太阳能电池中的应用

功能梯度材料(Functionally Gradient Materials,FGM)由于其独特的性能及作为一种全新的概念已引起越来越多科学家的重视.本文简要回顾了功能梯度材料的研究发展史,对FGM的各种制备技术进行了总结,并对其在太阳能电池方面的应用进行了重点介绍.

快速凝固法制备（Ge1-ySnyTe）x（AgSbTe2）100-x化合物热电材料的电学性能

利用快速凝固方法制备了（GeTe）x（AgSbTe2）100-x（x=80，85，90）和（Ge1-ySnyTe）85（AgSbTe2）15（y=0.05，0．1，0．2，0．4）系列TAGS热电化合物。所得材料晶体结构属于菱形晶系，晶格常数随X的增加而减小，随Y的增加而增加。（GeTe）85（AgSbTe2）15样品有很好的电学性能，637K时功率因子可达3.40×10^-3W／m．K^2，在中温区（370-670K）功率因子最低值＞2．6×10^-3w／m．K^2。掺杂Sn提高了TAGS-85的电导率，但是Seebeck系数大幅下降导致了样品电功率因子下降。

高性能稀土永磁材料制备与研究的进展

稀土永磁材料的高磁性能使其成为应用广泛的基础性功能材料．概述了高性能烧结Nd-Fe-B和纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料的制备与性能研究的几点进展．在采用速凝铸带加氢爆工艺制备高性能烧结Nd-Fe-B磁体方面，概述了材料中添加元素对磁体显微组织和磁性能的影响，以及制备工艺对高能积磁体的力学性能和耐腐蚀性能的影响．在采用非晶晶化工艺制备纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe型永磁材料方面，概述了添加元素在非晶晶化过程所起的作用，及其对材料相组成和微结构及磁性能的影响；同时概述了快淬速度、压力和晶化处理等制备工艺对材料微结构和磁性能的影响．

常压化学气相沉积方法制备非晶硅薄膜及其光致发光性能研究

使用改进的常压化学气相沉积 (APCVD)系统制备了非晶硅薄膜 ,测量了样品的光致发光特性 ,使用Raman光谱和X射线光电子能谱 (XPS)谱测量了薄膜的微结构特征。样品在 5 2 3nm出现发光峰 ,Raman光谱和XPS谱表明制备的薄膜结构中存在富氧相和富硅相的分相现象 ,分析认为相界面的存在是产生发光的原因。Raman光谱分峰结果表明薄膜中存在纳米晶粒。

非晶硅碳合金(a-SiC_x:H)薄膜的进展

从制备方法、结构特征和光电性能等各方面介绍了氢化非晶硅碳合金(a-SiC_λ:H)薄膜这种重要的半导体材料,对其发展现状及前景进行了综述。并对近年来出现的纳米硅碳(nc-SiC_λ:H)薄膜的发展状况作了专门评述。

低镜面反射纳米硅镀膜玻璃制备及拉曼光谱表征

为解决"光污染"问题,我们采用化学气相沉积的方法及后退火工艺,制备了低镜面反射纳米硅镀膜玻璃.用拉曼谱对样品的微结构进行表征,并测量了薄膜的反射率.结果表明,退火样品由于表面氧化形成低折射率的氧化物,以及大晶粒增强了对可见光的散射,因而具有低的反射率.

常压化学气相沉积法氮氧化硅薄膜性能的研究

我们用常压化学气相沉积法（APCVD），以SiH4和NH3为先驱体，在较低的温度（＜700℃）下制备氮氧化硅（Si-O-N）薄膜，并对其性能进行了研究。研究结果表明氮氧化硅薄膜能使改性后平板玻璃硬度提高40％，并具有良好的抗高温氧化性，这种薄膜在材料表面改性领域有着广阔的应用前景。

Ge取代P型高锰硅合金的晶粒细化及其热电性能

采取悬浮熔炼法制备Ge取代的高锰硅试样Mn(Si1-xGex1).733(x取0.004,0.006,0.008,0.010,0.012),采用甩带法得到快凝高锰硅合金粉末,XRD分析表明快速凝固能够减少MnSi金属相的含量,Ge对Si位的取代产生晶格畸变,使得衍射峰向低角区偏移;将悬浮熔炼和快速凝固所得试样进行放电等离子烧结,测试并比较其热电性能。结果显示,快速凝固有效地降低了材料的热导率,Ge取代则使得有效载流子浓度增加,提高了电导率,从而提高材料的热电性能。实验范围内,当Ge取代量x=0.010时,ZT值最高,悬浮熔炼试样在850K时ZT值为0.53,快速凝固试样在750K时ZT值达到0.55。

Fe^(3+)离子敏感Ge-Sb-Se-Fe系薄膜的真空热蒸发制备研究

本文通过在低温下烧结靶材 ,利用电子束蒸发方法制备了Ge/Sb/Se/Fe比例可控的Fe3 + 离子敏感Ge Sb Se Fe系薄膜。用XRD和PHS 9V型酸度计研究薄膜的结构和性能。研究表明薄膜的Fe3 + 离子敏感性能为 (5 0 375± 4 12 5 )mV/十倍浓度 ,线性响应Fe3 + 浓度范围 (10 -2 ～ 10 -6)mol/L。

TiO_2薄膜光电导与光催化性能关系的研究

采用溶胶-凝胶法在石英基板上旋涂制备不同系列的TiO2薄膜样品(掺F浓度、保温时间、薄膜厚度、晶型),并用X射线衍射等分析测试手段对样品的结构等性能进行表征。通过对薄膜样品光降解亚甲蓝溶液的实验测定来表征样品的光催化性能,并测定其光电导值。研究结果发现光电导值越大的样品对应的光催化性能也越好,说明了光电导和光催化性能存在内在联系,为用物理法表征光催化提供了实验依据。经过分析得出,光催化性和光电导率同时存在最佳掺F浓度(2%)、最佳薄膜厚度(331.5 nm),晶粒尺寸越大越有利于光催化性和光电导率的提高,锐钛矿-金红石混晶优于单一的锐钛矿相。

ZrO_2-SiO_2二元系统平面光波导薄膜的制备与性能表征

应用溶胶-凝胶技术,以TEOS与ZrOCl2·8H2O为先驱体,研制了用于有源光波导基质材料的ZrO2-SiO2二元系统薄膜,探明了ZrO2-SiO2二元系统薄膜折射率、厚度与薄膜组分、匀胶速度、陈化时间、热处理温度的内在关系,实现薄膜厚度和薄膜折射率在一定范围内的连续可调,为研制一类新型的光通信窗口有源光波导材料提供了基质材料。

Fe3+离子敏感Ge-Sb-Se-Fe(Ni)系薄膜的掺杂行为研究

本文用电子束蒸发方法制备了掺Fe、Ni的Ge-Sb-Se-Fe(Ni)薄膜.Hall效应测得薄膜均为p型半导体.对薄膜的研究表明Ge-Sb-Se中不同过渡金属元素掺杂因失电子能力差异而形成了不同的网络结构,高电负性过渡金属元素掺杂倾向于形成较少缺陷态的网络结构;Al的热扩散共掺杂使载流子浓度提高,且其浓度的提高可以抵消杂质散射引起的迁移率下降,降低薄膜的方块电阻.

纳米硅镶嵌复合薄膜退火前后的微结构及发光特性研究

采用减压化学气相沉积方法,依靠纯N2稀释的SiH4气体的热分解反应,在玻璃表面生长了纳米硅镶嵌的复合薄膜.实验研究了退火前后薄膜样品的结晶状态和光致发光特性.结果表明,未退火样品的光致发光特性随沉积温度升高反而减弱.退火温度Ta＞600℃时,晶化趋势明显,Ta＜600℃时,退火温度对晶化的贡献不大,但提高退火温度或延长退火时间可以增加PL强度.同时在退火样品中发现Si-Ox的单晶结构.通过Raman、PL、TEM的分析比较,认为在退火前后分别有两种不同的发光机制起主导作用.

氧分压对直流磁控溅射制备ZnO：Ga透明导电薄膜特性的影响

通过直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备了掺镓ZnO(znO:Ga)透明导电薄膜,研究了氧分压对ZnO:Ga透明导电薄膜结构和电光学性能的影响.X射线衍射结果表明所制备的薄膜具有c轴择优取向的六角多晶结构.ZnO:Ca透明导电薄膜的晶粒尺寸强烈依赖于氧分压的大小,随着氧分压的增大薄膜的晶粒尺寸先增大后减小,在氧分压为0.30 Pa时沉积的ZnO:Ga薄膜半高宽最小,晶粒尺寸最大.薄膜的电阻率随着氧分压的增大先减小后增大,沉积薄膜的最低电阻率可达3.50×10^(-4)Ω·cm.此外,所有ZnO:Ga薄膜在可见光范围内的平均透射率均超过90%.