锰酸钙晶体结构与催化活性

ABPO_(3-x)型催化剂的完整晶体CaMnO_3是钙钛矿型结构。在催化过程中催化剂晶体发生氧化——还原应用,晶体中首先出现缺氧空位点缺陷。当失氧量很小时(x≤0.5)晶体中的缺陷主要是缺氧空位,当失氧量很大时(x<0.5晶体就会出现线,面甚至体缺陷而部分结体,解体后的微晶仍具有较高的活性,能再氧化形成大块完整晶体。显然催化剂失去氧在失氧量很小时用点缺陷可以很好地解释,但对大量失氧晶体解体用点缺陷来解释这个还原—再氧化过程是不充分的。本文就这一问题进行了高分辨电子显微象研究。     

钨铌酸钾晶体的透射电镜研究

本文报导了KNbW_2O_9晶体倒空间、畴结构及α-β相变的透射电镜观测结果。电子衍射的实验结果表明了该晶体在a、c方向分别具有明显的三倍和两倍超结构。通过对KNbW_2O_9晶体α-β相变的动态观测,发现了在相变温度以下(T<570℃),晶体中存在着一种“扩展反相畴界”,这种界面具有一定的宽度,其中间区域的平均结构接近或等于α相的晶体结构。因此,在β→α相变过程中,这一中间区域相当于β→α相变的预置核,相变可以通过这种“扩展反相畴界”的扩大而实现。     

弛豫铁电陶瓷PST中反相畴结构的HREM研究

本工作用高分辨电子显微学方法研究了弛豫铁电陶瓷Ｐｂ（Ｓｃ０．５Ｔａ０．５）Ｏ３（ＰＳＴ）中的有序－无序结构，直接观察到有序－无序结构畴界及反相畴界（ＡＰＢｓ），对反相畴界的结构进行了分析，指出在ＰＳＴ中的反相畴往往是（１１１）面的层错，晶格位移在（１１１）方向上，位移量是１／２（１１１）。提出了在ＰＳＴ中ＡＰＢｓ形成的机制。     

SBT材料微结构的TEM研究

本文利用透射电子显微术(TEM)对 SrBi2Ta2O9 (SBT) 材料(单晶、陶瓷及薄膜)的微结构进行了研究. 在(001)取向的SBT单晶材料及多晶陶瓷中观察到90°铁电畴结构.在SBT晶体中观察到大量的条带状四度反相畴界结构和少量的三度反相畴界结构,利用TaO6氧八面体的扭转和四态自旋结构模型,对反相畴界结构的实验观测结果进行了解释.在(001)取向的SBT铁电薄膜中,观察到小角晶界(倾角为8 2°)的位错分解现象,导致不全位错和层错的出现.利用平衡状态下两个不全位错之间的排斥力等于层错的吸引力,估算了小角晶界处的层错能量,大小为0 27～0 29 J/m2.小角晶界位错的分解对(001)取向的SBT铁电薄膜漏电流及耐疲劳特性具有重要的影响.     

μ相的平移畴与旋转畴

用JEM200CX电镜研究了GH128合金的析出物—μ相的畴结构,提出了畴界的原子结构模型。图1是沿[110]方向观察的μ相晶体的结构象及计算模拟象。在适当的成象条件下结构象的白点分布构成3~3 4~2网格,与μ相的五角反棱锥体有一一对应关系。图2是在μ相晶体里视察到的平移畴及旋转畴。图中箭头及字母P表示平移畴界,R表示旋转畴。有些平移畴内还出现MgCu_2畴(U处)及孪晶。(1)平移畴:平移畴界有(111)和(221)两种图3a是畴界为(111)的μ相平移畴的结构象。具有相同取向的μ相畴并列连接在一起构成(111)畴界两个平移畴之间的匹配是完整的,无畸变,在畴界形成两侧μ相畴之间的过渡结构。(111)畴界可以看成为与两侧μ相畴连接的4片(Co,Si)_(?) V_2类结构片(图3b)。(221)平移畴界有两种。第一种(221)畴界可以看成为旋转     

急冷Mn—Si—Al中八次准晶中的反相畴界的观察

自从在急冷的Cr-Ni-Si合金中首次发现八次对称准晶后,在急冷的Mn-Si-Al合金中也观察到了八次准晶,且后者准晶颗粒比前者大,因此可以通过衍衬方法来研究Mn-Si-Al合金中准晶相的缺陷。图A是当电子束平行于八次轴方向入射时得到的八次对称衍射谱的四分之一部份,对该谱的衍射点逐个进行暗场成象分析,结果发现衍射斑点可以分为四类(a.b.c.d)。在a类点的暗场象中看不见黑线似的反相畴界衬度,如图B和图C所示。在b类点成象的暗场象中能看到图D所示的黑线似的反相畴界的衬度,c类点的暗场象则给出图E示的反相畴界衬度。我们从图D和图E可看出,b类点的畴界衬度在c     

退火对钨酸镉晶体光谱性能影响的研究

研究了提拉法生长的钨酸镉单晶在真空与氧气氛中退火对晶体透过率、激发发射光谱和荧光寿命等的影响,结果表明:氧退火有利于提高晶体的透过率与光产额,并在一定程度上提高了蓝光发射比例,提高了该晶体的能量分辨率,这可能是氧退火使晶体的氧空位减少,导致晶体在340～440 nm由氧空位缺陷产生的吸收减弱所致.同时,氧退火有利于缩短晶体的荧光寿命,从而提高钨酸镉的时间分辨率.     

无位错Si单晶剖析(三)

一、引言 近年来,国内外研究者对无位错Si单晶中的微观缺陷,都十分重视,已发表了比较系统的研究报告。应当说,无位错晶体的制备成功,这标志着科学研究工作向完整的理想的晶体已经跨进了一大步了。相对于有线缺陷的有位错晶体来说,无位错晶体的结构已比较完整了,但是,它的晶格还不是完整无缺的。到目前为止,人们借助于腐蚀法,X光貌相术,透射电子显微镜等手段,发现无位错Si单晶中还存在有结构缺陷,如位错环、生长条纹、杂质团、空位团以及不希望的杂质O,C,N等。上述这些发现,给科技工作者又提出了新的任务,要继续向完美晶体结构进军。国内在这方面的工作已有进展,都观察到了Si晶体中有严重的微观缺陷,并积极进行探讨。从目前来看,国际上在研究工作中所借助的手段有:(1)腐蚀法,(2)红外显微镜(IRM)配以缀蚀工艺,     

钙铁矿晶体中存在的切变结构与堆垛错

形如MO_2、MO_3等的氧化物晶体中存在的结晶学切变面已有较多报导。然后钙钛矿结构的晶体中是否存在切变结构尚未有人报导过。钙钛矿结构中,氧原子与金属原子成密堆排列,在接近熔点时,如BaTiO_3存在着六角相,沿立方<111>方向,钙钛矿结构的排列顺序是…ABC ABC…构成共顶角排列的氧八面体框架;而六角相中,发生周期性的错排顺序…ABCA′CB′ABC…,形成了沿立方<111>方向即六角[00.1]方向的长周期结构,堆垛错构成的晶面上,氧八面体由共顶角联结转变成共面联结。众所周知全共面联结的氧八面体ABO_3晶体就是LiNbO_3型结构。我们知道,ABO_3型的钙钛矿结构的晶体中尤其是在非化学配比的晶体中,存在着为数众多的A离子及氧离子空位,因此形成{100}切变面的可能     

一维长周期反铁电畴界的电镜研究(Ⅰ—电子衍射)

对于CuAuⅡ合金中长周期有序结构的研究表明,CuAuⅡ电子衍射谱中的卫星斑点是由于每5个有序单胞间存在反相畴界而造成的。不久后的晶格象直接观察证实了这一事实。在由Sn置换的钙钛矿结构的锆钛酸铅(PSZT)中也发现了类似的卫星衍射(图1及2)在图2b中存在的1/2 1/2 0弱衍射在图2a中即不存在。图2a的000—110衍射间有6个斑点而2b中有7个卫星点,根据有{1/2 1/2 1/2}超点阵判定其反铁电相的电偶极子具有图3所示的立方胞结构。类似CuAuⅡ的有序模型提出了图4的一维反铁电畴长周期结构。以M个反铁电胞为单元的边界上,由于是反相畴界,电偶极子作平行排列。对这种两相共存结构推导得的结构振幅表示式如(1)式:     

碲镉汞晶体结构性质的电子显微术研究

采用扫描电子显微术对布里奇曼法、固态再结晶法和碲溶剂法生长的Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ晶体的结构性质进行了研究，结果表明位错和亚晶界是三种方法所得晶体的主要缺陷，而位错和亚晶界的形态与分布则取决于被研究面的结晶学取向。实验还观察到经过长期高温退火的晶体中单个位错成规则的点阵分布，或排列成位错墙。此外也观察到孪晶，多晶以及第二相等结构缺陷。     

LiTaO_3晶体中铁电畴界的高分辨点阵象的研究

铁电材料的高分辨点阵象与非铁电材料相比较,在实验上具有特殊的困难。由于电荷效应,试样在电子束照射下很不稳定,特别是对畴界密度较高的晶体。铁电畴界引起的局部地区电场梯度急剧变化,欲完全纠正物镜象散则相当困难。本文报导了LiTaO_3 [100]投影(即(?)或称X切割)的高分辨(2.7(?))点阵象。同时对完整晶体结构进行电子计算机计算象的模拟,并和实验观察的结果对比,象的符合程度是令人满意的。运用Ta和Li离子在结构模型中的位置构成的Ta.Li网络,定性地描述了点阵条纹的特征。并用暗场(移动光描法)和高分辨显微术相结合,定点定位地观察了LiTaO_3中180°铁电畴界。为180°位移型铁电畴界的结构和宽度,首次提供了原子尺寸范围的直接信息。依据结晶学关系,系统地分析了180°铁电畴结构的六种可能性。比较了高分辨点阵象和电子计算机模拟象,从而确定了180°畴界的结构。结果表明:极化矢量的反转是由于Li离子沿Z轴方向移到邻近的空氧八面体中,移动量为1/6C+R,R为一修正量。实验和结构模型均表明LiTaO_3中180°铁电畴界的宽度为零。     

Co在ZnO和SrTiO3压敏陶瓷中的不同作用机理

从ZnO和SrTiO3的不同晶体结构和烧结工艺出发,论述了CoO在这两种晶体中所处的位置和不同的作用机理。实验结果证实同一种原子在不同的材料和烧结工艺中起着不同的作用。通过分析晶体点缺陷和烧结气氛的关系解释了实验结果:在氧化气氛中,CoO的主要缺陷是金属空位,增加晶界受主态密度;在还原气氛中,CoO的主要缺陷是氧空位,减少受主态密度。     

文摘选辑

一、晶体及薄膜材料187 铁电铌酸铅PbNb_2O_6晶体的研究——(Ingle S.G.)《Pramana》114 435-40 1978用光学法、干涉法和腐蚀法研究了PbNb_2O_6的(001)面,晶体主要是层状生长的,用干涉法可将层界和畴线分开,在90°畴壁及层界附近发现了热腐蚀坑,它们发生在位错座上,在居里温度和畴的形成过程中位错并无运动.     

STM研究Si(111)7×7表面畴界结构

根据对Ｓｉ（１１１）表面各种不同畴界的研究，我们发现并提出了在畴界形成过程中决定这些畴界结构的三个重要因素：二聚体（ｄｉｍｅｒ）和顶戴原子（ａｄａｔｏｍ，亦称吸附原子）之间的相互作用；７×７单胞中层错半单元（ｆａｕｌｔｅｄｈａｌｆ）和非层错半单元（ｕｎｆａｕｌｔｅｄｈａｌｆ）的差异；亚稳态的（２ｎ＋１）×（２ｎ＋１）结构的影响。     

SI-GaAs材料的电学补偿

研究了ＨＰＬＥＣ工艺生长半绝缘砷化镓单晶过程中,熔体的化学剂量比对晶体深施主缺陷能级、浅受主碳的浓度以及晶体电学性能的影响．由Ｎ型半绝缘晶体的补偿机理对实验现象进行了解释,给出了既能保证晶体电学性能又可以使缺陷浓度较低的最佳熔体剂量比．并将近本征半导体的物理模型推广至半绝缘砷化镓单晶,得到了较理想的电阻率范围．     

DL-丙氨酸掺杂对TGS晶体铁电性能的影响

用测量晶体的电流极性、电滞回线以及观察电畴的方法,对DL-ATGS晶体作了研究,发现离籽晶较远的晶片,除了边缘部分外,基本上是单畴的,存在着明显的畴界;靠近籽晶部分情况较复杂。用DL-ATGS晶体制作的热释电红外探测器的探测率已达到LATGS晶体的水平。     

MgAl_2O_4绝缘性的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理研究了存在本征空位和间隙缺陷的MgAl_2O_4体系。缺陷形成能的结果表明,O_(i4)和V_O分别在富氧(O-rich)和缺氧(O-poor)条件下的形成能最低,两者均在体系中引入深能级,无法增强MgAl_2O_4的导电性。电子结构的结果表明,O_(i4)在价带顶和导带底均引入能级,V_O在禁带中引入深能级,分别存在这两种本征缺陷的MgAl_2O_4依然保持良好的绝缘性。     

掺锗CZSi原生晶体中氧的微沉淀

利用锗硅单晶(锗浓度约为1019cm-3)切制成的籽晶和一般无位错硅单晶生长的缩细颈工艺以及从晶体头部至尾部平稳降低拉速的工艺,生长了直径为60、50和40mm,掺锗量为0.1%和0.5%(锗硅重量比)的锗硅单晶.利用化学腐蚀-金相显微镜法、扫描电子显微镜(SEM)能谱分析和X射线双晶衍射等方法观测了掺锗硅的原生晶体中缺陷及氧的沉淀的状况.发现用CZ法生长的锗硅原生晶体与常规工艺生长的CZSi晶体不同,体内存在着较高密度的氧微沉淀.在晶体尾部,由于锗的分凝使熔体中锗高度富集,出现了"组分过冷"现象,在晶粒间界应力较大处有锗的析出并出现了枝状结晶生长.晶体中高密度氧的微沉淀经过1250℃热处理1h后会溶解消失.     

掺锗CZSi原生晶体中氧的微沉淀

利用锗硅单晶(锗浓度约为1019cm-3)切制成的籽晶和一般无位错硅单晶生长的缩细颈工艺以及从晶体头部至尾部平稳降低拉速的工艺,生长了直径为60、50和40mm,掺锗量为0.1%和0.5%(锗硅重量比)的锗硅单晶.利用化学腐蚀-金相显微镜法、扫描电子显微镜(SEM)能谱分析和X射线双晶衍射等方法观测了掺锗硅的原生晶体中缺陷及氧的沉淀的状况.发现用CZ法生长的锗硅原生晶体与常规工艺生长的CZSi晶体不同,体内存在着较高密度的氧微沉淀.在晶体尾部,由于锗的分凝使熔体中锗高度富集,出现了"组分过冷"现象,在晶粒间界应力较大处有锗的析出并出现了枝状结晶生长.晶体中高密度氧的微沉淀经过1250℃热处理1h后会溶解消失.