XAFS and CEMS study of dilute magneto-optical semiconductor, Fe doped TiO2 films

TiO₂ films doped with 6% Fe were prepared by pulsed laser deposition (PLD) under different oxygen pressures, and characterized by X-ray absorption fine spectra (XAFS) and conversion electron Mössbauer spectra (CEMS). The edge energy and spectrum profiles of Fe- and Ti K X-ray absorption showed only Fe³⁺ and Ti⁴⁺ states for rutile TiO₂ films prepared under 10^− 1 Torr, the metallic Fe and Ti⁴⁺ for rutile TiO₂ films prepared in 10^− 6 Torr, and the metallic Fe and the average valance of less than “4+” for Ti in Ti_nO_2n−x films prepared by the PLD under 10^− 8 Torr. The metallic Fe clusters are also found in the TEM images of Ti_nO_2n−x film. Magnetic property of Fe doped TiO₂ films prepared by PLD at high vacuum (10^− 6 and 10^− 8 Torr) is considered to originate mainly from the magnetic metal iron clusters.     

InP薄膜内包层光纤放大性的理论计算

将纳米技术和光纤技术相结合，对研制出的纳米级InP薄膜内包层光纤进行光放大性能的测试，测试结果表明该光纤在很短的长度上具有比较好的放大性能，单位长度放大系数在906-1044nm的波段上为1．40-5．12dB／m，在1080-1491nm的波段上为1．40-15．35dB／m，在1524-1596nm的波段上为1．86-7．44dB／m。根据氢原子模型计算了InP微粒产生量子尺寸效应的相对粒径αB=8．313nm，以及纳米级InP微粒的粒径与能级改变的关系得到，当厚度d=16nm，△E=0.071eV,满足当d≤2aB时的强限域，量子尺寸效应明显，光纤具有光放大性,计算结果与实验测试结果相符。     

Structure and Mechanical Performance of Nitrogen Doped Diamond-like Carbon Films

Nitrogen doped diamond-like carbon （DLC：N） films were prepared by electron cyclotron resonance chemical vapor deposition （ECR-CVD） on polycrystalline Si chips. Film thickness is about 50 nm. Auger electron spectroscopy （AES） was used to evaluate nitrogen content, and increasing N2 flow improved N content from 0 to 7.6%. Raman and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） analysis results reveal CN-sp^3C and N-sp^2C structure. With increasing the N2 flow, sp^3C decreases from 73.74% down to 42.66%, and so does N-sp^3C from 68.04% down to 20.23%. The hardness decreases from 29.18 GPa down to 19.74 GPa, and the Young＇s modulus from 193.03 GPa down to 144.52 GPa.     

金属离子掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响及其机理研究进展

介绍了金属离子掺杂纳米TiO2的制备方法，阐述了金属离子掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响及其机理。     

稀土元素掺杂纳米TiO2Zeta电位的研穷

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2以及稀土元素（Ce、Nd、Pr、Sm）掺杂纳米TiO2粉体．采用透射电镜（TEM）表征粉体形貌，MARVEN NANO ZS-90仪器测试粉体Zeta电位。结果表明：制备粉体属于纳米级别；在pH值2～11范围内，Pr、Sm、Nd掺杂与纯纳米TiO2 Zeta电位-pH曲线形状大致相同，相对于纳米TiO2的Zeta电位-pH曲线，Pr、Sm掺杂曲线右移，等电点增大；Nd掺杂曲线左移，等电点减小。Ce掺杂未出现等电点，在pH值2～11范围内，其Zeta电位始终为负值，在pH值相同时，5％Ce-TiO2 Zeta电位绝对值〉1％Ce-TiO2、2．5％Ce-TiO2．     

大气开放式MOCVD法制备碳掺杂氧化钛可见光光催化剂

设计研制了大气开放式金属有机化合物气相沉积(AP-MOCVD)装置,该装置操作简便,制备条件易控制,可制备不同碳掺杂氧化钛和纯氧化钛薄膜.以XRD、AES、XPS和UV-vis对碳掺杂氧化钛薄膜表征表明,以大气开放式MOCVD法在玻璃基片上制备的碳掺杂氧化钛薄膜,碳均匀掺杂到氧化钛晶格中,氧化钛晶格中碳占据了氧的位置并形成Ti-C键.其紫外可见吸收光谱(UV-vis)吸收曲线相对于纯氧化钛薄膜明显红移,并提高可见光的利用率.以AP-MOCVD法制备的碳掺杂氧化钛薄膜具有显著的可见光催化活性,在可见光下能使空气中的甲醛明显的光催化降解.     

Mg掺杂的AlGaN的MOCVD生长

文章主要研究利用金属有机物化学汽相沉积（MOCVD）方法制备的Mg掺杂AlGaN薄膜。根据Raman光谱对Mg掺杂AlGaN薄膜应力和X射线摇摆曲线对晶体质量的研究表明引入高温AlN插入层能有效调节应力，并提高薄膜质量，降低位错密度。实验发现在保持Mg掺杂量不变的情况下，随着Al组分的上升，材料中出现大量岛状晶核，粗糙度变大，晶体质量下降，由三维生长向二维生长的转变更加困难。同时研究发现Al组分的上升和Mg掺杂量的增加都会使得螺位错密度上升；Mg的掺杂对于刃位错有显著影响，而Al组分的上升对刃位错无明显影响。经过退火温度对空穴浓度影响的研究，发现对于P型Al0.1Ga0.9N样品，900℃为比较理想的退火温度。     

La2O3, Ce2O3掺杂对原位合成Al2O3(p)/TiAl复合材料显微组织与性能的影响

借助XRD, SEM分析及力学性能测试, 分析了La2O3, Ce2O3掺杂对原位合成Al2O3颗粒强化钛铝基复合材料组织与性能的影响, 探讨了稀土氧化物（La2O3, Ce2O3）的细化机制. 研究结果表明： 掺杂稀土氧化物后产物由γ-TiAl/α2-Ti3Al双相、 Al2O3及Al4La或Al4Ce相组成;Al2O3颗粒分布于晶界处, 使基体晶粒得以细化;引入稀土元素后材料的密度明显增强, 氧化铝的团聚现象减弱. 力学性能测试表明, La2O3, Ce2O3的引入, 有效改善了复合材料的力学性能, 尤其是掺杂Ce2O3后, 材料的抗弯强度比未掺杂时提高了160%以上.     

Fe^3＋／Ce^3＋掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同粒径的纯纳米TiO2和掺杂Fe^3＋和Ce^3＋的纳米TiO2。样品的X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征说明：在相同的制备条件下，掺杂可以减小粒子粒径，掺Fe^3＋和Ce^3＋可以抑制晶相转变。光催化降解NO2的结果表明，在相同的制备方法和掺杂量的条件下合成的光催化剂对亚硝酸盐的降解率由高到低的顺序为：掺铁TiO2〉掺铈TiO2〉TiO2。     

稀土钨电极材料的研究

钍钨电极具有放射性,其生产和使用过程中污染环境危害人类身体健康,因此需要新型电极产品加以替代,稀土钨电极焊接性能优良一直作为钍钨电极的替代产品而倍受关注,回顾课题组在稀土钨电极的研究历程,经过对单元稀土钨电极、二元复合稀土钨电极、三元复合稀土钨电极的研究,目前通过与北京钨钼材料厂合作,共同突破了多元复合稀土钨电极的工业化生产技术,实现了该类电极批量生产。