两种新型衬底材料 LiAlO2和LiGaO2晶体的腐蚀形貌和缺陷研究

ＬｉＡｌＯ２和ＬｉＧａＯ２是目前找到的和ＧａＮ晶格失配率最小的两种晶体,其失配率分别为１．４％和０．２％．本研究分别利用温梯法和提拉法成功地生长出了ＬｉＡｌＯ２和ＬｉＧａＯ２单晶．通过化学侵蚀、光学显微镜、透射电子显微镜和Ｘ射线衍射貌相术对两种晶体中的缺陷特征进行了分析,研究了晶体特性、生长方法和缺陷形成的关系．用温梯法生长的ＬｉＡｌＯ２晶体质量良好,晶体中无气泡、包裹物．ＬｉＡｌＯ２晶体中的位错密度约为３．８×１０４—６．０×１０４／ｃｍ２,晶体中的主要缺陷为亚晶界或镶嵌,可能是由于温度场不稳定及生长速率太快造成的．而用普通的提拉法生长的ＬｉＧａＯ２晶体由于原料按非化学计量比挥发,致使组分偏离,容易产生γ－Ｇａ２Ｏ３包裹物,包裹物和位错的形成具有一定的相互促进作用,往往形成平行于（００１）面的亚晶界,通过调整原料配比及生长工艺参数可克服上述问题．测得ＬｉＧａＯ２晶体的位错密度为７．０×１０５—９．２×１０５／ｃｍ２．温梯法在生长有熔体组分挥发的晶体方面远优于提拉法     

新型衬底材料γ-LiAlO2热稳定性研究

研究了温度梯度法生长的γ-LiAlO2晶体在1100℃不同气氛处理的热稳定性。借助扫描电子显微镜和X射线衍射分析发现：1100℃／10h真空和空气处理后的样品表面分别形成了均匀微孔状和岛状LiAl5O8多晶;而富Li气氛处理后样品表面仍然光滑且仍为LiAlO2。用Leitz大视场显微镜观察重新抛光后样品内部宏观缺陷,发现空气和真空处理后样品缺陷增多,分别为岛状和条纹状缺陷;而富Li气氛处理后样品中缺陷明显减少。对比不同气氛处理的4块样品吸收光谱,确认了真空和空气处理产生的196nm吸收峰可能是Li空位吸收峰。     

铌酸锂晶体中氧空位缺陷的热力学研究

首次测量了同成分和掺铁铌酸锂晶体中氧空位的生成焓,发现掺铁可以使铌酸锂晶体中氧空位生成焓大为降低。讨论了实验结果,并提出光折变铌酸锂晶体的还原处理可以在较低的温度下进行。     

几种新型功能晶体材料的研究

功能晶体材料学是研究分子或化学基团在晶体中的核心、晶体的设计、结构预测以及性能控制等,利用不同类型分子间相互作用及几何结构.构筑具有结构新颖和性能独特的晶体.本文重点介绍含几种新型功能晶体材料的种类、特点和研究现状,展望了未来晶体材料的发展趋势.     

Sc：Mn：Fe：LiNbO_3晶体的缺陷结构及抗光损伤能力(英文)

采用提拉法生长了不同Sc掺杂的Sc:Mn:Fe:LiNbO3晶体,通过紫外-可见光谱测试分析了Sc:Mn:Fe:LiNbO3晶体的缺陷结构,利用光斑畸变法表征了其抗光损伤能力.结果表明:当Sc2O3的浓度超过阈值浓度(1.5%,摩尔分数)时,Sc:Mn:Fe:LiNbO3晶体的抗光损伤能力远远高于未达到阈值浓度的晶体,其紫外-可见光谱将发生红移;当Sc2O3的浓度未达到阈值浓度时,随着Sc掺量的增加,Sc:Mn:Fe:LiNbO3晶体的紫外-可见光谱将发生紫移.     

α—Al2O3晶体形貌与烧结特性的研究

本文通过对郑州金属研究院生产的ＺＬ系列α－Ａｌ２Ｏ３粉料的晶体形貌用扫描电镜进行了观察及对各型号微粉按９５瓷配方进行配料，成型，烧结试验研究表明，原晶细小的α－Ａｌ２Ｏ３，烧结性能好，制品的密度高，原晶粗大的α－Ａｌ２Ｏ３烧结性能差，制品的密度低。     

以K2O助熔剂生长LiNbO3晶体的研究

通过在同成分的熔体中加入0～10%(质量分数)的K2O提拉法生长了近化学计量比的LiNbO3晶体.用测量晶格常数和居里温度的方法测定了[Li]/[Nb],结果表明加入到同成分的熔体中的K2O的量决定了晶体中的[Li]/[Nb].对这种方法生长的LiNbO3晶体的缺陷和畴结构进行了分析和研究.     

共掺ZnO提高LiNbO3晶体中Ho3+分凝系数的研究

在Ｈｏ：ＬｉＮｂＯ３中掺入摩尔分数为６％和ＺｎＯ,生长（Ｈｏ,ＺｎＯ）：ＬｉＮｂＯ３晶体。用电感硝等离子体发射光谱（ＩＣＰ－ＡＥＳ）法,测定了晶体不同部位Ｈｏ＾３＋的浓度,并计算其分凝系数,共掺ＺｎＯ后,晶体中Ｈｏ＾３＋的分凝系数为０．３提高到０．６,表明Ｈｏ＾３＋在晶体中分布更为均匀。对双掺Ｈｏ和Ｚｎ的ＬｉＮｂＯ３晶体组分均匀性提高的机理进行了探讨。     

NiNb2O6半导体电极的能级结构和腐蚀机理研究

本文通过测量伏安特性和光谱响应了被还原的ｎ型ｎ型ＮｉＮｂ２Ｏ６半导体晶电极的光电化学物质及其能级结果。观察到两个吸收带，强者在３．２４ｅＶ，对应于氧－铌跃廷；弱者在１．７５ｅＶ，在可见光区，对应于镍－铌跃迁，探讨了阳极暗腐蚀、光腐蚀和水的光电解机理，缓出了ＮｉＮｂ２Ｏ６的电子能级和主主要的裂解能级。     

球磨条件对由电解MnO2制备的LiMn2O4的结构、形貌和性能的影响

使用工业电解MnO2为原料和高温固相法合成了LiMn2O24正极材料,通过SEM,XRD,循环伏安以及电化学测试对合成的LiMn2O4材料进行了表征,详细考察了电解二氧化锰（EMD）预球磨过程中球的大小和质量配比对EMD粒径和形貌的影响以及对合成的LiMn2O4电化学性能的影响。实验结果表明,当全部使用小球（直径6mm）预磨MnO2时,所制备的LiMn2O4尖晶石样品的晶粒尺寸适中,分布均匀,形貌较好,并与理论拟合结果完全一致。用0．5C倍率,在3．4～4．35V电压和常温下,LiMneO4的首次放电比容量达到120mAh／g,20次循环后的容量保持率仍为97％。     

CaF2晶体(111)晶面腐蚀坑的动态演变行为与运动学特性

CaF₂晶体在光刻机中应用成为国内外研究的热点,而晶体中存在各种缺陷严重制约其实际性能。本文跟踪观察了CaF₂晶体(111)晶面形成的腐蚀坑的形貌特征和空间延伸特性,并分析了各种腐蚀坑所对应的缺陷特性,是实现对晶体缺陷精确表征与控制的前提。研究表明：CaF₂晶体(111)晶面的腐蚀坑具有三角锥形坑、锥形–平底坑、平底坑3种类型。三角锥形坑与锥形–平底坑具有定向移动特性,这表明这类腐蚀坑所对应的缺陷与材料的位错相关,其中：三角锥形坑的坑尖又有3种不同的精细结构,因此所对应的位错至少有3种晶体学走向;而平底坑没有观测到具有空间延伸特性,是缺陷被完全腐蚀后留下的尸体残余,其所对应的缺陷可能是杂质、空位、小的位错环等。通过实时追踪腐蚀坑的演化过程,获得腐蚀坑形成过程的物理参数,建立蚀坑的运动学模型,这也为进一步研究晶体材料的腐蚀理论提供基础。     

92%Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-8%PbTiO3晶体的生长缺陷和形貌

应用环境扫描电子显微术（ESEM）和同步辐射X射线白光形貌术研究了92％Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-8%PbTiO3晶体的表面形貌和缺陷，为生长高质量的该单晶材料提供重要的参考。从晶体自然显露面（111）面的ESEM缺陷形貌像中，观察并研究了诸如生长丘，位错蚀坑，小角晶界，包裹物，空洞或裂缝等生长缺陷，并分析了导致这些缺陷出现的原因是生长过程中的温度波动，过快的降温速度等因素。从该晶体的同步辐射X射线白光形貌像中也观察到了包裹物或空洞等缺陷。由该晶体表面出现的直形台阶，多层板块状台阶结构及其精细结构的ESEM形貌像可知，在PZN－8％PT晶体的高温溶液法生长中，起主导作用的生长机制为二维成核层状生长机制。     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光材料的原位还原制备及其性能研究

以Eu和Dy为激发离子,通过在原料中引入不同比例葡萄糖,在空气气氛条件下,利用葡萄糖的不充分燃烧将Eu3+原位还原为Eu2+,制备出具有Eu2+对应绿光发射的SrAl2 O4基长余辉荧光材料.结果表明:采用该方法制备的荧光粉末其物相主要为SrAl2 O4;添加葡萄糖使得样品的粒径细化且分散均匀;伴随葡萄糖添加量的增加,其发光强度先增后减.该方法解决了采用传统固相反应法制备SrAl2 O4基长余辉荧光材料依赖还原气氛且样品粒径较大难于后期处理等问题,为SrAl2 O4基长余辉荧光材料的进一步应用提供了更大的可能性.     

显微拉曼成像技术在钽酸锂晶体的成分、缺陷和应力分布表征中的应用研究

采用激光共聚焦显微拉曼光谱仪分别对钽酸锂晶体进行了显微拉曼成像测试研究,以865 cm^-1特征峰峰强度对钽酸锂的成分分布进行了显微拉曼成像;以865 cm^-1特征峰半高宽对晶体中锂含量分布进行了显微拉曼成像;以750 cm^-1缺陷峰强度对晶体中的本征缺陷分布进行了显微拉曼成像;以865 cm^-1特征峰峰位置对晶体中的应力分布进行了显微拉曼成像。测试结果表明,显微拉曼成像可以很好地对钽酸锂单晶片的化学成分和组分、本征缺陷、应力等化学物理性质的微观分布进行成像,未掺杂三氧化二铁比掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的成分和锂含量分布更加均匀,未掺杂三氧化二铁和掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的本征缺陷分布皆比较均匀且很少,未掺杂三氧化二铁比掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体的应力分布更加均匀,掺杂了三氧化二铁的钽酸锂晶体存在明显的应力分布集中的区域。     

B2O3-SiO2-Na2O抗菌玻璃材料的研究

介绍了硼酸盐抗菌玻璃材料的制备方法，分析研究了硼酸盐玻璃材料的缓释性、稳定性及抗菌性之间的关系。