水热法制备纳米Na0.5Bi0.5TiO3粉体

采用Bi(NO3)3?5H2O、Ti(OC4H9)4为原料,在水热条件下研究了影响Na0.5Bi0.5TiO3(BNT)晶体生长和形成的各个影响因素,诸如:水热反应的温度、时间,NaOH浓度以及原料的种类等。实验结果表明,反应温度在160~180℃,保温时间在4~24 h,NaOH浓度为4~12 mol/L时,能制备出纯净的、立方形的纳米Na0.5Bi0.5TiO3晶体,其颗粒线度尺寸为15~55 nm。若温度低于160℃,Na0.5Bi0.5TiO3结晶程度低;若高于180℃,易形成Bi4Ti3O12。当NaOH浓度低于4 mol/L时,Na0.5Bi0.5TiO3晶相少,主要呈Bi4Ti3O12;当其高于12 mol/L时,产物主要是非晶态物质。     

化学溶液分解法快速合成Bi4Ti3O12纳米晶材料

以Bi(NO3 ) 3 ·5H2 O和Ti(OC4H9) 4 )为原料 ,采用化学溶液分解法 (CSD)成功地合成了Bi4Ti3 O12 纳米晶体材料 .这些纳米晶经过X 射线衍射 (XRD)和透射电子显微镜 (TEM )的初步研究 ,观察到了层状结构的Bi4Ti3 O12 ,并发现了Bi4Ti3 O12 纳米晶体具有棒状结构     

前驱体溶液pH值对柠檬酸盐法合成Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3微粉的影响

采用柠檬酸盐法合成了钙钛矿相的Na0.5Bi0.5TiO3粉体,利用TG-DTA、XRD、SEM及激光粒度仪对Na0.5Bi0.5TiO3粉体进行了分析表征,讨论了前驱体溶液pH值对合成粉体的影响。结果表明,当前驱体溶液pH=8.5,柠檬酸与金属离子摩尔比r(C/Mn+)=1.25,水浴温度为80℃,煅烧温度为600℃时,所制备出的Na0.5Bi0.5TiO3晶体呈球形,其颗粒细小,粒径为100~200 nm。相同条件下,当pH=2.5时产物主要是富含Na、Ti、O的棒状物质。pH=6.5时所得粉体主要是Na0.5Bi0.5TiO3相,粉体颗粒呈球状,粒径为500~600 nm,其中存在少量的块状颗粒,粒径分布不均匀。pH=10.5时产物中含有较多Bi3Ti4O12杂相,粒径较大。     

微波水热合成镧掺杂钛酸铋粉体初探

以Bi(NO3)3·5H2O、TiCl4和La(NO3)3·6H2O为原料,KOH为矿化剂,采用微波水热法合成了镧掺杂钛酸铋(Bi4Ti3O12)粉体.借助XRD、SEM和EDS对粉体的组成、形貌作了分析.当确定微波水热釜的填充比为30%或40%,将前驱物在200℃反应110 min,可得到单一组成的镧掺杂Bi4Ti3O12粉体;当填充比减小为20%,而其他条件不变,只得到Bi4Ti3O12粉体.SEM结果表明,镧掺杂Bi4Ti3O12的形貌为纳米晶须状,而Bi4 Ti3O12为板片状结构.EDS分析结果表明,镧掺杂Bi4Ti3O12的化学组成为B13.5La0.5 Ti3O12.     

内镜下黏膜剥离术的技师配合

以Bi(NO3)3·5H2O、TiCl4和La(NO3)3·6H2O为原料,KOH为矿化剂,采用微波水热法合成了镧掺杂钛酸铋(Bi4Ti3O12)粉体.借助XRD、SEM和EDS对粉体的组成、形貌作了分析.当确定微波水热釜的填充比为30%或40%,将前驱物在200℃反应110 min,可得到单一组成的镧掺杂Bi4Ti3O12粉体;当填充比减小为20%,而其他条件不变,只得到Bi4Ti3O12粉体.SEM结果表明,镧掺杂Bi4Ti3O12的形貌为纳米晶须状,而Bi4 Ti3O12为板片状结构.EDS分析结果表明,镧掺杂Bi4Ti3O12的化学组成为B13.5La0.5 Ti3O12.     

Si基Bi_4Ti_3O_(12)薄膜电滞回线及铁电性能的研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法直接在p-Si衬底上制备生长Bi4Ti3O12铁电薄膜,研究了Ag/Bi4Ti3O12/p-Si异质结电滞回线的特征及Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能。空间电荷层的存在使Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜呈不对称的电滞回线并导致薄膜的极化减弱。退火温度同时影响了薄膜的晶粒尺寸和薄膜中的载流子浓度,而这两种因素对铁电性能的影响是相反的。Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能随退火温度的变化是两种因素共同作用的结果。     

Si基Bi4Ti3O12薄膜电滞回线及铁电性能的研究

采用溶胶-凝胶(Sol—Gel)法直接在p—Si衬底上制备生长Bi4Ti3O12铁电薄膜，研究了Ag／Bi4Ti3O12／p—si异质结电滞回线的特征及Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能。空间电荷层的存在使Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜呈不对称的电滞回线并导致薄膜的极化减弱。退火温度同时影响了薄膜的晶粒尺寸和薄膜中的载流子浓度，而这两种因素对铁电性能的影响是相反的。Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能随退火温度的变化是两种因素共同作用的结果。     

(TbBi)3GaxFe5-xO12薄膜/(TbYbBi)3Fe5O12晶体复合结构的生长和在光通信波段的磁光性能

用助熔剂法生长出掺Bi复合稀土铁石榴石晶体((TbYbBi)3Fe5O12),用(TbYbBi)3Fe5O12替代传统的无磁性Gd3Ga5O12晶体作基底液相外延掺Bi稀土铁鎵石榴石薄膜((TbBi)3GaXFe5-XO12).测量了Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体和Tb2.43Bi0.57Ga0.12Fe4.88O12薄膜/Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体复合结构材料在光通信波段(波长λ=1500-1620nm)处的光透射谱(T)、饱和磁化强度(Ms,0.5×106A/m)、法拉第旋转温度系数(FTC,5×10-5/K)和法拉第旋转波长系数(FWC,0.05%/nm).所得结果表明:Tb2.43Bi0.57Ga0.1Fe4.9O12薄膜/Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体复合结构材料的综合性能适用于宽带和温度稳定的光隔离器及其他光通讯器件.     

Bi2O3过量对熔盐法制备Bi4Ti3O12粉体的影响

以NaCl-KCl熔盐法制备了各向异性的Bi4Ti3O12粉体,研究了w(Bi2O3过量)对粉体的影响,优化了制备Bi4Ti3O12粉体的工艺参数。结果表明:w(Bi2O3过量)为7.5%,1100℃烧结2h所得到的Bi4Ti3O12粉体微观形貌最佳,并探讨了Bi4Ti3O12粉体在熔盐中的生长机理。     

Bi4Ti3O12掺杂对BST陶瓷性能和结构的影响

研究了Bi4Ti3O12(2%～10%,质量分数)掺杂对(Ba0.71Sr0.29)TiO3(BST)基电容器陶瓷介电常数εr、介质损耗tan δ、容温变化率△C/C等性能及其烧结温度的影响.结果表明,当w(Bi4Ti3O12)=10%时,εr为2 558,tan δ为0.005 0,△C/C=-39.2%,△C/C在25～125℃的范围内比在w(Bi4Ti3O12)=2%时降低了18%,陶瓷的烧结温度降为1 180℃.借助SEM和XRD研究了Bi4Ti3O12掺杂量对样品的显微结构和物相组成的影响,表明Bi4Ti3O12作为烧结助剂包裹晶粒并填充晶粒间形成异相,阻止晶粒生长并细化晶粒.     

溶胶—凝胶法制备掺镧钛酸铋铁电薄膜

利用溶胶-凝胶法在Si（100）及Pt/Ti/Si（100）衬底上制备了Bi3.5La0.5Ti3O12(BLT-5）铁电薄膜,研究了在不同退火条件下BLT-5薄膜的结晶性能。经650℃、30min退火处理的BLT-5铁电薄膜的矫顽场Et=67kV/cm,剩余极化强度Pt=11.2μC/cm∧2,BLT-5铁电薄膜呈现较好的抗疲劳特性,可望用于制备高容量铁电随机存取存储器。     

铋基焦绿石薄膜的湿法刻蚀方法研究

介绍了一种能对铋基焦绿石薄膜进行湿法刻蚀的有效方法,研究了HF,NH4F和HNO3的水溶液对铌酸锌铋(Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7,BZN)和铌酸镁铋(Bi1.5MgNb1.5O7,BMN)两种铋基焦绿石薄膜的刻蚀情况。结果表明,刻蚀配比V(HF)∶m(NH4F)∶V(HNO3)∶V(H2O)为10mL∶3g∶10mL∶10mL时,BZN和BMN薄膜能得到有效刻蚀,刻蚀速率分别为7nm/s和4nm/s,图形刻蚀精度高。最后讨论了该刻蚀液对铋基焦绿石薄膜的刻蚀机理,加入NH4F作为络合剂能避免刻蚀过程中三氟化铋BiF3难溶沉淀物的生成,加入HNO3作为助溶剂可以调节刻蚀速率,从而提高湿法刻蚀的图形精度。     

WO3对掺铒碲酸盐玻璃的光谱性质的影响

为了满足光通信技术发展对光放大器材料的带宽要求,采用固相法制备了掺铒碲钨酸盐玻璃,研究了其光谱性质和热稳定性。用Judd-Ofelt理论计算了光谱的强度参量,根据McCumber理论计算了受激发射截面,其最大受激发射截面为1.85×10-20cm2,荧光半峰全宽最大值为104nm;用差热法分析了玻璃的热稳定性,析晶温度和转变温度之差最大值为131℃。结果表明,掺铒碲钨酸盐玻璃是一种良好的宽带放大器材料。     

钛酸铋薄膜的室温脉冲激光沉积研究

在室温下,采用脉冲激光沉积（ＰＬＤ）技术在７．６２ｃｍＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）衬底上制备了钛酸铋（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）薄膜。Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜的厚度和组分均匀性采用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和扩展电阻技术（ＳＲＰ）来分析、表征;采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）技术研究了薄膜的退火特性。研究发现单独用常规退火或快速退火热处理的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜中较容易出现Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７杂相;而采用常规退火和快速退火相结合的方法,较好地解决了杂相出现的问题,得到相结构和结晶性完好的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜。透射电子显微镜实验和扩展电阻实验表明,室温下制备的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜具有良好的表面和界面特性。     

Er3+/Yb3+共掺Bi2O3-GeO2-Na2O玻璃的上转换发光

研究了不同Er3 /Yb3 掺杂比46Bi2O3-44GeO2-10Na2O(B46G44N10)(摩尔分数)玻璃的吸收光谱、红外吸收谱和上转换光谱性质,分析了玻璃中Yb3 敏化Er3 的上转换发光机制。测试了Er3 离子在不同Yb3 浓度下玻璃中的上转换荧光强度,得到最佳的掺杂质量比Er3 ∶Yb3 =1∶6。计算了在980 nm激发下Er2O3质量分数为0.5%和Yb2O3质量分数为3.0%的Er3 /Yb3 共掺B46G44N10玻璃的绿光上转换效率为2.27×10-4。比较了不同基质材料玻璃的上转换效率,结果表明B46G44N10玻璃是一种良好的上转换基质材料。     

Novel Bi-substituted Yttrium Iron Garnet Film／Crystal Composite for Magneto-optical Applications

The novel Bi-substituted rare-earth iron garnet films were grown by the modified liquid phase epitaxy (LPE) technique for use as a 45° Faraday rotator in optical isolators. First, single crystals of Y3 Fe5 O12(YIG), with a lattice constant of 1. 237 8 nm, were grown by means of the Czochralski method. Using the seed crystal of YIG instead of the conventional non-magnetic garnet of Gd3Ga5O12 (GGG) as a substrate,a film of BiYbIG was grown by means of the LPE method from Bi2O3 - B2O3 fluxes. The structural, magnetic and magneto-optical properties of BiYbIG LPE film/YIG crystal composite have been investigated using directional X-ray diffraction (XRD), electron probe microanalysis (EPMA), vibrating sample magnetometer (VMS) and near-infrared transmission spectrometry. The saturation magnetization 4πMs has been estimated to be about 1.2×10 6 A/m. The Faraday rotation spectrum was measured by the method of rotating analyzer ellipsometry (RAE) with the wavelength varied from 800 nm to 1 700 nm. The resultant Bi0.37 Yb2.63 Fe5 O12LPE film/YIG crystal composite showed an increased Faraday rotation coefficient due to doping Bi3 ions into the dodecahedral sites of the magnetic garnet without increasing absorption loss, therefore a good magnetooptic figure of merit,defined by the ratio of Faraday rotation and optical absorption loss, has been achieved of 21.5 and 30.2 (°)/dB at 1 300 and 1 550 nm wavelengths respectively and room temperature. Since Yb3 and Y3 ions provide the opposite contribution to the wideband and temperature characteristics of Faraday rotation,the values of Faraday rotation wavelength and temperature coefficients were reduced to 0.06 %/nm and 0.007(°)/℃ at 1 550 nm wavelength, respectively.     

二步水热法制备钛酸铋钠粉体的研究

以二氧化钛(TiO2)和氢氧化钠(NaOH)为原料,经水热反应成功合成钛酸钠(Na2Ti3O7)晶体纤维。以合成的钛酸钠和五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为原料,NaOH为矿化剂,进行二次水热反应制备钛酸铋钠(Na0.5Bi0.5TiO3)粉体。通过X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对反应制备的粉体进行物相分析,结果表明,通过二步水热反应,可制备出颗粒尺寸均匀的Na0.5Bi0.5TiO3聚集球。     

新型低插损的铁电移相材料

实验研究了Bi2O3掺杂量对钛酸锶钡/氧化镁复合体系介电常数、介质损耗等性能的影响。结果表明控制掺杂Bi2O3质量分数在0.25%左右时,Ku频段f在12~18 GHz,εr为170左右,tanδ为0.01左右,材料的电性能得到大大的改善,满足了雷达移相器的应用要求。     

Bi_2O_3对Tm~(3+)/Ho~(3+)/Yb~(3+)共掺碲酸盐玻璃三基色上转换发光的影响

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃样品,在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上,引入声子能量较低的重金属氧化物Bi2O3,研究了Bi2O3组分对基质样品拉曼光谱和Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响。结果发现,在975 nm波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品中可以观察到强烈的红光(662 nm)、绿光(546 nm)和蓝光(480 nm)三基色上转换发光。随着重金属氧化物Bi2O3组分含量的增加,玻璃基质的最大声子能量降低,Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品的三基色上转换发光强度均有所提高,且Bi2O3组分的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响。     

Bismuth–Ceramic Nanocomposites with Unusual Thermal Stability via High‐Energy Ball Milling

Electrically conducting nanocomposites of bismuth metal and insulating ceramic phases of SiO₂ and MgO were generated via high‐energy ball milling for 24 h using zirconia milling media. The resulting nanocomposites contain Bi nanoparticles with sizes down to 5 nm in diameter. The morphology is a strong function of the oxide phase: specifically, the Bi appears to wet MgO while it forms spherical nanoparticles on the SiO₂. X‐ray diffraction measurements indicate a nominal bismuth grain size of 50 nm, and peak fitting to a simple bidisperse model yields a mixture of approximately 57 % bulk bismuth and 43 % 27 nm diameter crystallites. Nanoparticles as small as 5 nm are observed in transmission electron microscopy (TEM), but may not constitute a significant volume fraction of the sample. Differential scanning calorimetry reveals dramatic broadening in the temperatures over which melting and freezing occur and a surprising persistence of nanostructure after thermal cycling above the melting point of the Bi phase.