La0.75Na0.25MnO3外延膜的制备及磁电特性

通过射频磁控溅射在单晶LaAlO₃(100)衬底上生长了膜厚为120nm的La_0.75Na_0.25MnO₃外延膜. 通过X射线衍射、超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征. 结果表明, 薄膜为(100)取向外延膜. 居里温度T_C=270K, 在居里温度附近, 发生铁磁-顺磁转变. 此材料呈现出典型的自旋玻璃特性, 是由于应力造成的. 在室温附近, 此材料在1T磁场下, 其磁电阻极大值为40.3％. 80K<T<210K时, 其输运机制为电子-电子散射, 电阻率满足ρ=ρ₀+ρ₁T²+ρ₂T⁵; 220K<TT>T_MI时, 其输运机制满足小极化子模型.     

K2Ln(NO3)5·2H2O(Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm)的晶体生长和热重-差热分析研究

本文生长出了K₂Ln（NO₃）₅·2H₂O（Ln=La；Ce；Pr；Nd；Sm）的单晶，并对其进行了晶体结构及差热-热重分析研究．结果表明，K₂Ln（NO₃）₅.2H₂O（Ln=La；Ce；Pr；Nd）的晶体属正交晶系，Fdd2空间群．首次生长出KPrN单晶并用直接法解出其晶体结构．解得KPrN的晶胞参数为：a=11．2210（10）A, b=21．411（3）A，c=12．208（2）A,Z=6；R=0．0240．对KLnN加热，则依次出现脱水、熔化、不可逆相变和NO的分解过程（K₂Ce（NO₃）₅·2H₂O除外）K₂Ln（NO₃）₅·2H₂O（Ln＝La；Nd；Sm）的NO分三步分解，K₂Ln（NO₃）₅·2H₂O（Ln=Ce；Pr）的NO分两步分解·KNO₃和Ln（NO₃）₃·nH₂O的混合物在225℃左右生成K₂Ln（NO₃）₅     

激光辐照引起Ge2Sb2Te5非晶态薄膜的电/光性质变化

研究了激光辐照引起Ge₂Sb₂Te₅非晶态薄膜的电/光性质变化, 当激光功率为580mW时薄膜的方块电阻有四个数量级(10⁷～10³Ω/□)的突变; 对电阻发生突变前、中、后的三个样品进行了XRD测试, 结果表明, 随着激光功率的增大,薄膜由非晶态向晶态转变,用椭偏仪测试了结构转变前、中、后三个样品的光学常数, 在可见光范围内薄膜的光学常数在波长相同情况下有: n_非晶态>n_中间态>n_晶态, k_晶态>k_中间态>k_非晶态, α_晶态>α_中间态>α_非晶态, 结合电阻变化曲线和XRD图谱讨论了激光辐照Ge₂Sb₂Te₅非晶态薄膜的电/光性质变化同激光功率和结构转变之间的关系.     

锂离子电池复合正极材料xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3的制备与性能研究

以FePO₄·xH₂O、V₂O₅、NH₄H₂PO和Li₂CO₃为原料，以乙二酸为还原剂，在常温常压下经机械活化并还原嵌锂，形成无定形的5LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃前驱体混合物，然后低温热处理合成出晶态的复合正极材料5LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃.分别研究了复合材料的物相结构、形貌、电化学性能.SEM图像表明合成的材料粒径小、分布均匀，一次粒径为100～200nm.充放电测试结果表明，650℃烧结12h制得的复合正极材料5LiFePO₄·Li₃V₂(PO₄)₃电化学性能优良，1C放电比容量高达158mAh/g，达到该复合材料的理论比容量（156.8mAh/g）.复合材料具有良好的倍率性能和循环性能，在10C放电比容量高达114mAh/g，100次循环后容量几乎无衰减.循环伏安测试表明，复合材料的脱嵌锂性能优良，且明显优于单一的LiFePO₄和Li₃V₂(PO₄)₃.     

过渡金属元素(Fe与Cr)掺杂Bi4Si3O12晶体闪烁性能的研究

本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi₄Si₃O₁₂及Fe、Cr掺杂Bi₄Si₃O₁₂晶体．测试了晶体的透射光谱、能谱及光产额、FWHM能量分辨率和激发一发射光谱．总结并解释了掺杂影响Bi₄Si₃O₁₂晶体闪烁性能的规律．     

Pb2MoO5单晶的坩埚下降法生长

本文报道了Pb2MoO5单晶的坩埚下降法生长工艺.按照精确的化学计量比进行配料,应用高温固相反应合成Pb2MoO5多晶料;在晶体生长过程中,控制炉体温度于1050～1070℃,调节固液界面温度梯度为30～40℃/cm,按照0.6～1.0 mm/h的下降速率,通过改进的坩埚下降法生长出透明完整的Pb2MoO5单晶;应用X射线衍射、差热分析、透射光谱等方法进行了单晶基本性质的表征.X射线衍射分析证实该晶体为单斜晶系,DTA/TG曲线表明该晶体在958℃一致熔融,高于此温度熔体组分出现严重挥发,该晶体在可见光波长范围具有良好的光学透过性,其吸收边位于370 nm波长附近.     

ZnGeP2晶体点缺陷的研究进展

ZnGeP₂晶体是具有重要应用背景的红外非线性光学材料. 晶体中的点缺陷严重限制了ZnGeP₂晶体的应用发展. 本工作介绍了ZnGeP₂晶体点缺陷的最新研究进展情况. 首先, 利用电子顺磁共振技术研究了ZnGeP₂晶体的点缺陷. 主要存在缺陷是受主缺陷V^-_Zn及施主缺陷V⁰_P和Ge⁺_Zn, 其相应的缺陷能级分别为E(V^-_Zn)=E_C-(1.02±0.03)eV, E(V⁰_P)=E_V+(1.61±0.06)eV和E(Ge⁺_Zn)=E_V+(1.70±0.03)eV. 对晶体作了电子照射及高温退火等处理后, 又分别发现了两种缺陷V ^3-_Ge和VPi. 其次, 利用全势能线性muffin-tin轨道组合法模拟研究了ZnGeP₂晶体的点缺陷. 主要存在缺陷及缺陷能级的计算结果与实验结果基本一致, 但由于理论模拟与实际情况还存在差距, 有些计算结果与实验结果相矛盾. 因此, 将实验与理论有机结合研究晶体的点缺陷是今后研究的重点.     

掺杂基团对氮改性TiO2紫外光催化活性影响的机理研究

以TiCl₄为钛前驱体，采用沉淀法制备了氮掺杂和纯TiO₂. X射线衍射（XRD）和N₂吸附－脱附等温线表征结果表明：所制催化剂以锐钛矿相为主，具有介孔结构. X射线光电子能谱（XPS）证实掺杂的氮以系列NO_x存在. 由紫外－可见漫反射吸收光谱（UV-Vis）可知：氮掺杂TiO₂ ( N-TiO₂ )在400～550nm的可见光区出现新的吸收带. 4-氯苯酚(4-CP)降解实验表明，N-TiO₂的紫外和可见光催化活性均高于纯TiO₂. N-TiO₂具有较高紫外光活性的原因可归于催化剂中含有的NO_x. NO_x在不改变TiO₂禁带宽度的情况下，拓展了它的感光范围，激发更多的光生电子和空穴参与反应，并可降低电子和空穴的复合几率，从而提高了催化剂的紫外光活性.     

复合氧化物Ln0.67Sr0.33MnO_3(Ln=La、Pr、Nd、Sm)的制备、结构与电性

本文通过共沉淀工艺会成了复合氧化物Ln_0.67Sr_0.33MnO₃(Ln=La、Pr、Nd、Sm）与传统陶瓷制各方法相比，成相温度降低约450℃．经X射线衍射分析表明，所得复合氧化物为立方钙钛矿结构，晶胞参数随稀土离子半径变化而呈规律性变化．样品的四极法电阻率测试结果表明：样品中的稀土离子Ln的离子半径对其本身的导电性起决定性的作用．应用双交换理论，只能部分地解释该实验结果．由此推测稀土离子中的4f层电子在电导过程中起一定作用．     

B和C对Li-N-H络合氢化物储氢性能的影响

利用机械合金化方法制备了Li-N-H络合氢化物，并研究B、C作为催化剂对其储氢性能的影响. 结果表明：LiNH₂、Li₂NH为Li-N-H络合氢化物的主要储氢相，随B的加入，储氢相的非晶化程度提高. 虽然B、C的添加均使储氢量下降，但n(B)∶n(C)=1∶2的混合添加提高了有效储氢量，同时也提高吸放氢动力学性能；B的添加可有效降低可逆吸放氢温度，适当增加球磨时间，有利于提高可逆吸放氢量.     

PbF2:Gd晶体的发光强度与发光均匀性研究

以Ｘ射线荧光光谱分析为手段,测试了用Ｂridgman方法生长的ＰbF2:Gd晶体中Ｇd离子沿生长方向的分布。发现该晶体在Ｘ射线激发下的发光强度与Ｇd在ＰbF2晶体中的含量变化均从结晶开始端至结晶结束端逐渐降低,表明ＰbF2:gD晶体的发光是不均匀的。这种不均匀性源于Ｇd离子在ＰbF2晶体中的分布不均匀性,通过在ＰbF2:Gd晶体中掺入一定量的碱金属离子,可以比较有效地改善Ｇd离子在ＰbF２晶体中的不均匀分布,使晶体的发光均匀性和透光率得到明显提高,其中以Ｎa离子的均匀化效果为最好,推测Ｎa离子的作用是消除了ＰbF2:Gd晶体中因子Ｇd离子的掺杂而造成的间隙Ｆ离子,从而使晶体中的缺陷浓度大大降低。     

大尺寸PWO:(Sb,Y)晶体光谱特性的表征研究

报道了用改进的Bridgmam法生长的大尺寸PbWO4:(Sb,Y)晶体的光谱特性的表征研究.通过对依次切自大尺寸PbWO4:(Sb,Y)毛坯晶体的籽晶端、中间部位和顶端三块晶体(-23mm×23mm×20mm)的透射光谱、X射线激发发射光谱、紫外激发与发射光谱、发光衰减寿命、光产额和辐照损伤等方面的光谱性能测试,结果表明,Sb、Y双掺杂能显著改善PbWO4晶体的光谱性能,使晶体在短波330-420nm范围的透过率明显提高,光产额增加,抗辐照能力增强.但从籽晶端到顶端的性能存在一定的差异,说明大尺寸的PbWO4:(Sb,Y)晶体的均匀性还有待提高.     

钨酸铅(PbWO4)晶体的发光均匀性研究

通过对下降法生长的全尺寸钨酸铅（PbWO4）晶体沿长轴方向不同点的透过率和光产额的测量、分段晶体的透过率和光产额的测量,研究了钨酸铅晶体的发光均匀性及其影响因素。结果表明：钨酸铅晶体发光均匀性主要由生长后期的钨酸铅晶体质量所决定,采用晶种为大头的加工取向有利于提高钨酸铅晶体的发光均匀性。     

Studies on the growth, structural, optical, mechanical properties of 8-hydroxyquinoline single crystal by vertical Bridgman technique

Single crystal of organic nonlinear optical material, 8-hydroxyquinoline (8-HQ) of dimension 52 mm (length) × 12 mm (dia.) was grown from melt using vertical Bridgman technique. The crystal system of the material was confirmed by powder X-ray diffraction analysis. The crystalline perfection of the grown crystal was examined by high-resolution X-ray diffraction study. Low angular spread around 400″ of the diffraction curve and the low full width half maximum values show that the crystalline perfection is reasonably good. The recorded photoluminescence spectrum shows that the material is suitable for blue light emission. Optical transmittance for the UV and visible region was measured and mechanical strength was estimated from Vicker's microhardness test along the growth face of the grown crystal.     

钨酸铅晶体生长及其组份挥发

本文首次报道了用坩埚下降技术生长钨酸铜（ＰＷＯ）晶体，研究了提拉和坩埚下降两种技术生长ＰＷＯ晶体的组份挥发，得到的结果是ＰｂＯ的挥发速率高于ＷＯ３，并对一组晶体不同部位的Ｘ射线发光性能作了研究。     

Ti:Fe:LiNbO3晶体的生长及其光折变性能的研究

采用熔体提拉法生长了不同掺杂浓度的Ti：Fe：LiNbO₃晶体．研究了掺杂杂质离子浓度变化对晶体光折变性能的影响，测定了晶体经热化学还原处理前后的透射谱．用ESR方法证实，未经还原处理时，Ti：Fe：LiNbO₃晶体中Ti离子以Ti⁴⁺形式存在．与Fe：LiNbO₃和Ti：LiNbO₃相比，Ti、Fe复合掺杂，通过电荷补偿效应，使未经还原处理的晶体中Fe²⁺增加，从而使光吸收增强；可以通过改变Ti、Fe掺杂浓度的方法来控制晶体中Fe²⁺离子的浓度，达到控制并改善晶体光折变性能的目的．本文还对Ti：Fe：LiNbO₃晶体的全息性能进行了研究，测得Ti：Fe：LiNbO₃晶体响应时间缩短，衍射效率高达90％以上．Ti：Fe：LiNbO₃晶体是一种优质的光折变材料．     

Growth and characterization of indium antimonide and gallium antimonide crystals

Indium antimonide and gallium antimonide were synthesized from the respective component elements using an indigenously fabricated synthesis unit. Bulk crystals of indium antimonide and gallium antimonide were grown using both the vertical and horizontal Bridgman techniques. Effect of ampoule shapes and diameters on the crystallinity and homogeneity was studied. The grown crystals were characterized using X-ray analysis, EDAX, chemical etching, Hall effect and conductivity measurements. In the case of gallium antimonide, effect of dopants (Te and In) on transport and photoluminescence properties was investigated.     

Heat and mass transfer during crystal growth

Quality of semiconductor and oxide crystals which are grown from the melts plays an important role for electronic and/or optical devices. The crystal quality is significantly affected by the heat and mass transfer in the melts during crystal growth in a growth furnace such as Czochralski or horizontal Bridgman methods. This paper reviews the present understanding of phenomena of the heat and mass transfer of the melts, especially instability of melt convection from the detailed numerical calculation, which helps to understand the melt convection visualized using X-ray radiography. Large scale simulation of melt convection during crystal growth is also reviewed.

Characteristics of flow instabilities of melt convection with a low Prandtl number (ratio between momentum and thermal diffusivities) are also reviewed by focusing on the instabilities of baroclinic, the Rayleigh-Benard and the Marangoni-Benard, from the points of view of temperature, rotating and/or magnetic field effects during crystal growth. Oxygen concentration in grown crystals is also discussed how melt convection affects.     

近化学计量比LiNbO3晶体电畴结构观察和机理探讨

采用双坩埚提拉法(DCCZ)生长了各种不同成分的近化学计量比LiNbO3晶体,并用腐蚀法观察了其电畴结构.结果表明,化学成分对未经极化处理晶体的电畴结构起决定性作用,当Li2O含量处于49.4mol%附近时,晶体z面电畴呈现特殊的三次对称反畴;当晶体中Li2O含量为49.7mol%时,晶体为完全单畴.本文对其形成机理进行了探讨,认为在由顺电相向铁电相转变时,局部铁电畴的极性方向与该处沿z轴方向的温度梯度正负密切相关,z轴生长晶体时,由于相变发生所处位置离生长界面的距离受LiNbO3晶体计量比影响,所处温场固有温梯也随之不同,在此基础上解释了不同成分晶体的电畴结构形成原因.最后讨论了控制铁电畴结构的工艺措施.     

Growth of lead molybdate crystals by vertical Bridgman method

The growth of PbMoO₄ crystals by the modified Bridgman method has been reported in this paper. The feed material with strict stoichiometric composition is desirable for the Bridgman growth of the crystals. The continuous composition change of the melts during growth can be avoided because the volatilization of melts is limited by sealed platinum crucibles. By means of the optimum growth parameters such as the growth rate of < 1.2 mm/h and the temperature gradient of 20 ∼ 40°C/cm across the solid-liquid interface under the furnace temperature of 1140 ∼ 1200°C, large size crystals with high optical uniformity were grown successfully. The distribution of Pb and Mo concentration along the growth axis was measured by X-ray fluorescence analysis. The single crystallinity of the grown sample was evaluated by the double-crystal X-ray rocking curve. The transmission spectra were measured in the range of 300–800 nm at room temperature.