不同晶粒尺寸Mg掺杂(Ba0.6Sr0.4)0.925K0.075TiO3薄膜的直流场介电性能研究

采用溶胶凝胶工艺,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底制备了Mg掺杂(Ba0.6Sr0.4)0.925K0.075TiO3(BSKT)薄膜.X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析测定了物相微结构和薄膜表面形貌,研究了Mg掺杂含量对BSKT晶粒尺寸和直流场介电调谐性能的影响,讨论了直流场介电损耗谱演变的原因.结果表明,Mg掺杂BSKT使薄膜表面粗糙度、晶粒尺寸、介电常量、介电损耗和调谐量都降低;在室温1MHz下,BSKT薄膜有最大的调谐量73.6%;6%(摩尔分数)Mg掺杂BSKT薄膜有最低的介电损耗为0.0088;发现直流场下薄膜的介电损耗谱演变一方面可能与薄膜的晶粒尺寸有关,另一方面也可能与测试温度有关.     

Co掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响

利用溶胶凝胶工艺在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备了Co掺杂量为0～10%(摩尔分数)的(Ba0.6Sr0.4) Ti1-xCoxO3薄膜.研究了薄膜的结构、表面形貌、介电性能与Co掺杂量的关系.薄膜的介电损耗随着Co含量的增加而减少,在摩尔含量10%时达到最小值0.0128.FOM值在摩尔含量为2.5%达到最大值20,它的介电常数、介电损耗和调谐量分别为639.42、0.0218、43.6%.     

铬掺杂对PZN-PZT陶瓷微观结构和电学性能的影响

研究了Cr2O3掺杂对0．2Pb（Zn1／3Nb2/3）O3-Pb（Ti0.5Zr0.5）03（PZN-PZT）陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明,Cr2O3掺杂量小于0．3wt％时,Cr2O3能引起三方-四方相变,四方相含量诸加,晶粒尺寸和烧结密度上升;掺杂量高于0．3wt％时,Cr2O3掺杂能抑制晶粒长大并降低烧结密度。同时,Cr2O3掺杂表现出硬性掺杂特征：εr变小,Qm值增加。而tanδ,kp和d33随Cr2O3掺杂量增加而表现出极值特征。最佳的压电性能出现在Cr2O3掺杂量为0．3wt％处。     

Mg-Al共掺杂ZnO薄膜的制备及其光学特性

采用溶胶-凝胶（sol—gel）旋涂法在载玻片上制备了不同A1掺杂量的Mg—Al共掺杂ZnO薄膜．在室温下利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光（PL）谱仪等手段分析了Mg—Al共掺杂Zn0薄膜的微结构、形貌和发光特性．XRD结果表明Mg．AI＆掺杂zn0薄膜具有六角纤锌矿结构;随着Al掺杂量的增加,共掺杂薄膜呈C轴取向生长．由SEM照片可知薄膜表面形貌随Al掺杂量的增加由颗粒状结构向纳米棒状结构转变．透射光谱表明共掺杂薄膜在可见光区内的透射率大于50％,紫外吸收边发生蓝移．在室温下的PL谱表明Mg—Al共掺杂zn0薄膜的紫外发射峰向短波长方向移动：Al掺杂摩尔分数为1％和3％的Mg—Al共掺杂ZnO薄膜的可见发射峰分别为596nm的黄光和565nm的绿光．黄光主要与氧间隙有关,而绿光主要与氧空位有关．     

Sr掺杂BaTi2O5单晶的制备与介电性能研究

采用悬浮区熔技术制备了一种Sr掺杂的二钛酸钡（BaTi2O5）单晶（Ba1-xSrxTi2O5,x=O-0．03）,重点研究了Sr掺杂量对其结构和介电性能的影响。结果表明：成功制备出物相单一、沿b轴方向生长的Ba1-xSkTi2O5单晶;适量Sr掺杂能有效改善Ba1-xSkTi2O5单晶的介电性能,其居里温度随Sr掺杂量的增加稍有降低,而介电常数极大值则呈现先增大后减小的趋势,在Sr掺杂量X=0．01时达到最大值42190。     

脉冲电流烧结掺杂Ba0.5Sr0.5TiO3陶瓷介电性能的研究

以硝酸钡、硝酸锶、钛酸四丁脂、硝酸铜、硝酸镧以及氨水为原料，利用柠檬酸一硝酸盐燃烧法制备了Ba0．5Sr0．5TiO3(BST)、1mol％Cu^2 掺杂BST、1mol％La^3 掺杂BST，以及0．5mol％Cu^2 和0．5mol％La^3 共掺杂BST粉末．利用脉冲电流(简称PECS)烧结设备烧结所制备的粉体，结果发现掺杂可以大大改善BST陶瓷晶粒大小的均匀性．介电性能测试结果表明1mol％Cu^2 掺杂不仅降低了BST的介电损耗，同时也降低了介电常数，而1mol％La^3 掺杂，以及0．5mol％Cu^2 和0．5mol％La^3 共掺杂降低了BST的介电损耗，但在25℃附近介电常数升高．     

半化学法制备（Bi2-xNdx）（Zn1/3Nb2/3）2O7微波介电陶瓷与介电性能的研究

采用半化学法制备微波介电陶瓷（Bi2-xNdx）（Zn1/3Nb2/3）2O7（0≤x≤0.6），系统地研究了陶瓷的相结构及低频介电性能。结果表明：当Nd^3＋取代量较少伍≤0．25）时，样品的相结构仍然保持单斜焦绿石单相，随着Nd^3＋取代量的进一步增加，样品中出现立方焦绿石相，样品结构呈现单斜相与立方相的共存。同时，样品的介电性能随Nd^3＋取代量的变化为：介电常数先增大后减小，而介电损耗先减小后增大，在X=0.25处取得最佳电性能，分另1是εr=83，tanδ=0．0029（100kHz）。     

掺杂SnS薄膜的制备及电学性能

硫化锡（SnS）具有很高的光吸收系数和合适的禁带宽度，又无毒性，因此在太阳电池等光电器件中具有潜在应用价值。本文用真空蒸发法制备掺杂的SnS薄膜，掺杂源有Sb、Sb：O3、Se、Te、In、In2O3、Se和In2O3的混合物。对各种掺杂SnS薄膜的厚度、电流-电压（Ⅰ—Ⅴ）特性等进行了表征，并计算了其电阻率和光电导与暗电导的比值（Gphoto／Gdark）。结果表明较有效的掺杂源是Sb，Sb掺杂的薄膜电阻率比纯薄膜的电阻率降低四个数量级，Gphoto／Gdark增加约一倍。同时，研究了Sb掺杂量对SnS薄膜电学性能的影响，表明Sb的最佳掺入量约为1．3wt％～1．5wt％。     

V2O5对 BaTiO3-Y2O3-MgO陶瓷性能的影响

研究了V2O5掺杂BaTiO3-Y2O3-MgO系陶瓷的显微结构和介电性能．SEM显示V2O5会促进该体系晶粒生长，降低陶瓷致密度．XRD显示V掺杂样品均为单一赝立方相，其固溶度〉1．0m01％．研究表明，V离子能有效抑制掺杂离子Y、Mg向BaTiO3晶粒内扩散，改变掺杂离子在晶粒中分布，从而形成薄壳层的壳芯晶粒，因此V能提高居里峰的强度并改善电容温度稳定性．多价V离子在还原气氛中以＋3、＋4为主，能增强瓷料的抗还原性，提高绝缘电阻率（10^13Ω·cm）、降低介电损耗（0．63％）．该体系掺杂0．1mol％V时，介电常数达到2600，满足X8R标准．     

Ga掺杂Zn4Sb3体系热电性能的研究

首先在5-310K温度范围内，研究了Ga替代对化合物（Zn1-xGax）4Sb3的低温热电性能的影响。研究发现相对于无掺杂的Zn4Sb3，（Zn1-xGAx）4Sb3（x≠0）的低温热导率明显减小，而且随着Ga替代量的增加而不断减小。另外，轻掺杂条件下（X≤0．15），掺杂后的电阻率和热电势都减小．而随后对β-Zn4Sb3和β-（Zn0.85Ga0.15）4Sb3的高温（300-670K）热电性能进行了测量，结果充分表明合适量的Ga替代Zn（比如x=0．15），可以优化β-Zn4Sb3的高温热电性能。     

Y2O3掺杂（Bi0．5Na0．5）0．94Ba0．06TiO3无压电陶瓷的研究铅

采用固相合成法制备了Y2O3掺杂（Bi0．5Na0．5）0．94Ba0．06TiO3无铅压电陶瓷。研究了Y2O3掺杂对（Bi0．5Na0．5）0．94Ba0．06TiO3陶瓷晶体结构、介电与压电性能的影响。XRD分析表明,在所研究的组成范围内陶瓷均能够形成纯钙钛矿固溶体。介电常数-温度曲线显示陶瓷具有弛豫铁电体特征,陶瓷的弛豫特征随掺杂的增加更为明显。在Y2O3掺杂量为0．5％时陶瓷的压电常数d33分别为137pC／N,为所研究组成中的最大值,掺杂量为0．1％时,机电耦合系数kp与kt最大值为0．30,0．47。     

CuAl2O4掺杂改性TiO2薄膜的制备与可见光催化性能研究

采用溶胶-凝胶方法在玻璃基片上制备了CuAl2O4掺杂改性的复合薄膜．研究了CuAl2O4的掺杂量、光照时间、薄膜厚度对TiO2复合薄膜光催化性能的影响，利用可见-紫外分光光度计测定酸性红B降解前后516nm处的吸光度，依此计算出薄膜对染料的降解率．借助于紫外可见光谱、X射线衍射、接触角测定仪等研究了薄膜的结构与性能．结果表明：随着CuAl2O4掺杂量的增加，TiO2复合薄膜对酸性红B水溶液的可见光降解脱色率增大．采用吸收光谱确定了CuAl2O4掺杂量为0％、0．5％、1％、1．5％％（摩尔分数）的TiO2复合薄膜的激发极限波长，分别是350、370、380、430nm，吸收边向可见区红移了20-80nm，可见光吸收范围明显扩大．     

Zn^2＋掺杂的YBCO薄膜的超导性能研究

采用溶胶-凝胶法在LaAlO3（LAO）单晶衬底上制备了Zn^2＋掺杂的YBCO薄膜,用X射线衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）以及标准四引线法分别研究了Zn^2＋掺杂的YBCO薄膜的微观结构、生长取向以及超导性能。结果表明,随Zn2＋掺杂浓度的增大薄膜的临界电流密度提高,而临界转变温度下降、临界转变温区变宽;但当掺杂量〉0.5%（摩尔分数）时,会影响YBCO的c轴取向生长,导致超导性能变差。通过优化掺杂比例后得到Zn2＋掺杂0.5%（摩尔分数）的YBCO薄膜具有最好的综合超导性能,其TC为91.3K,ΔT为1.1K,Jc约为1.54MA/cm^2（77K,0T）。     

石英衬底上生长的立方相Zn1-xMnxO薄膜及其光学、磁学特性

采用电子束反应蒸发法，（MnO）y（ZnO）1-y（y≥0．3）陶瓷靶作为蒸发源，高心含量的Ar/O2混合气为反应气体，在石英玻璃衬底上生长得到Mn含量超过50％（原子分数）的Zn1-xMnxO薄膜。场发射扫描电子显微镜和X射线衍射测量显示x〉O．5的Zn1-xMnxO薄膜呈单一晶相的立方相、岩盐矿结构。这与采用abinifio方法计算得到的结果一致（作为简化，计算时未考虑Mn的自旋的影响），即对于x≥0．5的Zn1-xMnxO材料体系，其取类MnO的立方岩盐矿结构比取类ZnO的六方相纤锌矿结构更稳定。对石英玻璃基Zn1-xMnxO薄膜的紫外．可见透射光谱测量表明，随着Mn含量从0增大到0．68，Zn1-xMnxO薄膜的光学带隙从3．35eV增大到5．02eV．磁性测量结果表明，所制备立方Zn0.32Mn0.68O薄膜在室温下没有表现出宏观磁性．     

Sr掺杂对WO3-CeO2低压压敏陶瓷电性能的影响

制备了不同掺量SrCO3的WO3-CeO2系列低压压敏陶瓷．研究结果表明：随着SrCO3掺量的增加，WO3，晶粒尺寸逐渐减小，样品的压敏电压明显增大，非线性系数α先增大后减小．在SrCO3掺量为0．5％（摩尔分数）时，样品表现出较好的压敏性能，其压敏电压可低至9．1V／mm，非线性系数高至3.3．探讨了Sr元素掺杂的作用机理．     

Nb2O5和Sm2O3复合掺杂Ba0.9Sr0．1TiO3陶瓷

研究了NbzO5和Sm2O3复合掺杂对Ba0.9Sr0.1TiO3陶瓷微观结构和介电性能的影响。结果表明：Nb2O5、Sm2O3复合掺杂Ba0.9Sr0.1TiO3陶瓷1510℃致密烧结,Nb5＋、Sm3＋共同占据钛位,形成稳定的、单相的钙钛矿结构。随着添加量X的增加,介电常数ε,和击穿电压Eb先增加后降低,介质损耗tanδ先降低后增大。掺杂适量的Nb2O5和Sm2O3,可明显提高材料的ε,降低tanδ。x=0．04时,获得了较好的介电性能（εr=6168、tanδ=0．0024、Eb=14．3MV·m^-1、绝缘电阻率ρ〉10^12Ω·cm）的高压电容器陶瓷。     

ZnO∶Li压电薄膜制备及其性能研究

ZnO薄膜的高阻特性在压电方面的应用极为重要.采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了c轴择优取向优良、电阻率高和化学计量比好的掺Li＋（Li/Zn摩尔比分别为0、0.05、0.10、0.15、0.20）ZnO压电薄膜.研究了退火温度、掺杂浓度对ZnO薄膜晶体质量和电学特性的影响.XRD结果表明,ZnO薄膜的c轴择优取向度受退火温度和掺杂浓度的强烈影响;I-V测试表明,掺Li^＋后薄膜的电阻率显著提高,当Li＋掺杂浓度为0.10（Li/Zn摩尔比）、退火温度为600℃时其电阻率达109Ω@cm;XPS分析结果表明,Li＋掺杂对ZnO薄膜中O1s和ZnL3M45M45的结合能以及Zn/O比都有一定的影响,掺杂后化学计量比更好.     

微波调谐铈钇共掺Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的改性机制研究

用改进的溶胶一凝胶法制备光滑致密的预晶化铈（Ce）和锰（Mn）共掺钛酸锶钡（CeMn—SST）薄膜。电容－电压曲线表明,随着薄膜厚度的增加,综合介电性能大幅度改善,8层薄膜显示介电常数约为1300、低于0．007介电损耗、高于58％调谐率及接近180优质因子等优化介电性能,为主要沿（1101晶面层状生长的钙钛矿结构。     

掺La3+对0.94(Na1/2Bi1/2)TiO3-0.06BaTiO3陶瓷介电行为和压电性能的影响

对(Bi1／2Na1／2)TiO3-BaTiO3压电陶瓷在准同型相界处的组成掺入不同量的La^3 ，研究掺杂对于体系结构、压电与介电性能的影响．结果表明，掺杂使得体系的弛豫铁电体特征更为明显，相变的弥散程度增大，室温下的介电常数增大；当掺杂量低于1．5％时，材料的d33值增大，但同时介电损耗也相对于基体有所增加．当掺杂量达到3％以后，陶瓷的压电性能严重降低．     

铈和镧掺杂对（Bi1/2Na1/2）0.94Ba0.06TiO3压电陶瓷性能的影响

采用传统陶瓷制备方法，制备出La2O3和CeO2掺杂的（Bi1/2Na1/2）0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷，研究了微量稀土元素La,Ce对（Bi1/2Na1/2）0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷微观结构、介电与压电性能的影响。XRD分析表明，La2O3和CeO2的掺杂量在0．1％～0．8％C质量分数）范围内都能形成纯钙钛矿（ABO3）型固溶体。测试了不同组成陶瓷的介电、压电性能，陶瓷材料的介电常数．温度曲线显示La2O3掺杂的陶瓷在升温过程中存在两个介电常数温度峰，而CeO2掺杂的陶瓷的低温介电常数温度峰不明显；在La2O3和CeO2掺杂量为0．3％时陶瓷的压电常数d33分别为156pC/N和160pC/N，为所研究组成中的最大值，平面机电耦合系数Kp最大值出现在La2O3和CeO2掺杂量为0．1％时，分别为0.32，0.31。