固相法合成La2Ni0.5M0.5O4+δ(M=Co,Cu)材料及电性能

使用金属氧化物La2O3,NiO,CuO和Co2O3作为原料,固相反应法能够合成出具有K2NiF4型结构单一相的、且晶粒尺寸在35～50nm范围的La2Ni0.5M0.5O4 δ(M=Co,Cu)粉料,用XRD、SEM和直流四极探针电导测试法研究了合成La2Ni0.5M0.5O4 δ(M=Co,Cu)粉料的煅烧工艺条件和掺杂元素对电性能的影响以及粉料的颗粒形貌.随着煅烧温度的升高和保温时间的延长,晶粒尺寸在不断长大;合成的粉料在1300℃烧结5h后所有样品的电导率在空气条件下于100～800℃范围内都在增加.掺杂C0或Cu后的材料La2NiO4 δ的电导率均有增加,但掺杂Co后材料电导率要大于掺杂Cu的电导率.为此确定La2Ni0.5M0.5O4 δ(M=Co,Cu)类粉料固相法合成的适宜煅烧条件为1400℃下保温时间14h.     

Fe3+,Cr3+固溶尖晶石结构的红外辐射性能

用常规固相合成法成功地制备出Fe2O3和Cr2O3掺杂改性的尖晶石型红外辐射材料,并通过XRD、IR和IRE-2红外辐射仪测试了材料的微观结构,进而分析了材料的结构特征与红外辐射性能的关系,发现Fe2O3和Cr2O3的掺杂导致Fe3 和Cr3 分别以一定的配位形式进入体系中,并形成了(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4混合型尖晶石结构,且随着体系中Fe2O3含量的提高,Cr2O3含量的降低,材料的红外辐射性能得到了很大改善,体系在全波段的辐射率为0.91,在＜8μm波段具有较低的红外辐射率,而在8～25μm波段的具有较高的辐射率,可达0.97.     

Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体的制备及其电磁损耗性能

以Zn(NO3)2.6H2O、Ni(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O及柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备前驱体,在1 200℃下煅烧3 h合成ZnFe2O4和Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体粉体。利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和红外光谱等测试手段对产物进行分析和表征。结果表明:ZnFe2O4和Ni0.5Zn0.5Fe2O4属于立方晶系尖晶石结构,结晶完整,晶粒大小在100 nm左右。在0.2~1.8 GHz的频率下对产品进行了电磁损耗性能测试,发现Ni0.5Zn0.5Fe2O4具有较好的电磁损耗特性。     

5V锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4改性研究现状

近年来,研究人员发现过渡金属掺杂尖晶石材料LiMxMn2-xO4(M=Ni,Co,Cr,Cu,Fe,Al),放电平台可以达到5V左右.在这些材料中,由于LiNi0.5Mn1.5O4具有相对较高的容量,放电平台维持在4.7V,而备受关注.但是LiNi0.5 Mn1.5O4仍然存在结构不稳定、容量衰减比较严重等问题,研究人员通过掺杂金属离子或者取代部分氧来提高材料性能,以及通过包覆来减少材料与电解液的接触.综述了近年来为进一步提高LiNi0.5Mn1.5O4电化学性能而对其进行改性的一些研究成果.     

高电压LiNi0.5-0.5xMn1.5-0.5xAlxO4正极材料制备及其性能

通过共沉淀控制结晶法制备前驱体Ni0.25Mn0.75(OH)2,再通过高温固相法制备Al3+掺杂的LiNi0.5-0.5xMn1.5-0.5xAlxO4材料。XRD和SEM结果表明Al3+被均匀掺杂到了材料的晶格中,替代了部分Ni和Mn,提升了材料的结晶度与结构稳定性。电化学测试结果表明掺杂Al3+能有效提升材料的倍率性能与循环性能,LiNi0.475Mn1.475Al0.05O4在0.5 C下常温循环100次后容量保持率为96.75%,在0.5 C下55 ℃循环100次后容量保持率也能达到93.24%;常温下10 C放电容量达到101.45 mA·h/g;相比于LiNi0.5Mn1.5O4,掺杂Al3+后的材料具有更好的可逆性与更高的锂离子导电率。     

Cr掺杂Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.1Cr0.1O3-δ钙钛矿型膜的透氧性能研究

采用固相反应法合成了钙钛矿型Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2-xCrxO3-δ(x=0.00,0.10)透氧膜粉体。利用XRD和SEM研究了Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2-xCrxO3-δ(x=0.00,0.10)的晶体结构和烧结性能,考察了在700~850℃范围内Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2-xCrxO3-δ(x=0.00,0.10)膜片的氧渗透性能。结果表明,它们均显示出优良的透氧性能,850℃时的透氧量分别为1.05mL/(min.cm2)、0.85mL/(min.cm2)。透氧稳定性的研究表明,Cr掺杂Ba0.5Sr0.5-Co0.8Fe0.1Cr0.1O3-δ在800℃时显示出较高的稳定性,证实用Cr离子部分取代Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ的Fe离子能明显提高钙钛矿的结构稳定性。     

La掺杂纳米晶Ni-Zn铁氧体的制备及电磁性能

采用高分子凝胶法制备了Ni0.5Zn0.5LaxFe2-xO4（x=0,0.02,0.05和0.08）纳米晶铁氧体.采用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）和HP8510网络分析仪分别对其结构、形貌和电磁性能进行了研究.结果表明,当x=0,0.02和0.05时,所得粉体为纯立方晶系尖晶石结构.Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体平均粒径为70nm.随着La离子掺杂量的增加,红外光谱中550cm-1处吸收峰向高波数移动,420cm-1处吸收峰向低波数移动.La离子的掺杂对Ni-Zn铁氧体的电磁性能有一定的影响.在X波段,与Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体相比,掺杂La的Ni-Zn铁氧体的tanδm值降低,tanδε值升高.Ni0.5Zn0.5La0.02Fe1.98O4铁氧体的tanδε平均值为0.616.     

LnBaCo2O5+δ(Ln=Gd,Nd,Sm,Pr)-Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ双相混合导体透氧膜的制备及性能测试

用固相反应法制备了LnBaCo2O5+δ(Ln=Gd,Nd,Sm,Pr)-Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(质量比为1:1)4种双相混合导体膜.通过XRD分析可知,除了PrBaCo2O5+δ和Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)复合时发生明显反应外,其它3种复合膜在复合过程中均显示了良好的化学兼容性.4种双相膜在850℃时透氧率最高的是NdBa-(Co2O5+δ-Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ膜(约为0.28mL/(cm2·min)).     

Cu~(2+)掺杂Mn_(1.5)Cr_(1.5)O_4材料的结构及其红外辐射性能

采用高温固相反应,在950℃下制备了Cu2+离子掺杂的Mn1.5Cr1.5O4红外辐射材料。利用热分析(TG-DSC)、XRD、红外光谱(IR)、拉曼光谱和红外辐射测试等方法测试样品的结构和红外辐射性能,研究了体系中Cu2+离子在晶体中的存在方式和Cu2+离子含量对样品红外发射率的影响。结果表明,掺杂的Cu2+离子以占据着尖晶石结构的四面体位置而存在于晶体材料中;体系中随着Cu2+离子含量的增加,样品的红外发射率不断变大,当体系中CuO含量为30%时,材料的红外发射率达到最大值,此时1~22,8~14和3~5μm波段的平均发射率分别为0.946,0.937和0.929。     

Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉末化学镀铜前后的电磁性能

本文用溶胶-凝胶自燃烧法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉末颗粒,以甲醛为还原剂在Ni0.5Zn05Fe2O4颗粒表面进行了化学镀铜,制备了Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体.用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对镀铜前的Ni0.5Zn0.5Fe2O4颗粒以及镀铜后的复合纳米颗粒进行了表征.对镀铜前的Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体和不同镀铜量的Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体进行了电磁性能的研究,结果表明镀铜后镍锌铁氧体的吸波性能明显提高,增重量为65%的Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体在频率为11GHz处反射率可达-12dB左右.     

BNT-BT和BNT-BKT基无铅压电陶瓷研究进展

综述了Bi0.5Na0.5TiO3-BaTiO3系和Bi0.5Na0.5TiO3-Bi0.5K0.5TiO3系无铅压电陶瓷的最新研究进展.总结了各种添加剂对这两种无铅压电陶瓷体系压电性能的影响机理和规律,介绍了当前以各种工艺对其微观结构和压电性能进行改进的研究成果,并展望了这两种无铅压电陶瓷体系的发展趋势.     

脉冲激光沉积Ba0.5Sr0.5TiO3、Pb0.5Ba0.5TiO3和Pb0.5Sr0.5TiO3薄膜及其介电性质

采用脉冲激光沉积法,在Pt／Ti／SiO2／Si基底上分剐制备厚度为350nm的Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)、Pb0.5Ba0.5TiO3(PBT)和Pb0.5Sr0.5TiO3(PST)薄膜并研究了它们的介电性质。XRD显示,在相同的制备条件下三者具有不同的择优取向,PST具有(110)择优取向,PBT具有(111)择优取向,而BST则是混合取向。SEM显示三者样品表面均匀致密,颗粒尺寸大约在50nm至150nm之间。PST与BST、PBT相比有更高的介电常数,在频率为10kHz时,分别为874、334和355,而损耗都较低,分别为0．0378、0．0316和0．0423,同时PST漏电流也是最小的。测量薄膜的C-V特性扣铁电性能表明室温下BST呈现的是顺电相,PST和PBT则呈铁电相。本文也测量了薄膜在不同频率下的介电温度特性,BST、PBT和PST均表现出频率弥散现象,即随着频率的降低．居里温度降低而介电常数会升高。并测得BST和PST的居里温度分剐为-75和150℃。而PBT的居里温度在250℃以上。本文研究表明：与BST相比较,PBT的介电常数与之相近,漏电流较大;而PST具有高介电常数,较小的漏电流和较大的电容-电压调谐度,在相关半导体器件中的应用将有很大的潜力。     

Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷的制备与性能

采用传统的干压成型法制备了Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷,研究了不同K0.5Bi0.5TiO3含量对Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3陶瓷的微观结构与电性能的影响规律.结果表明,Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷随K0.5Bi0.5TiO3含量增加,晶格常数增大,密度减小,晶粒尺寸减小,压电常数先增大后减小,介电常数增大,介电损耗增加,机械品质因数下降,而居里温度不断升高,在200℃附近存在由铁电相向反铁电相转变的一个相变点,组分为0.84 Na0.5Bi0.5TiO3-0.16 K0.5Bi0.5TiO3的陶瓷位于准同型相界附近,具有最佳的压电性能.     

Heat capacity, thermopower and magnetoresistance effects in multiferroic La0.5Bi0.5Mn0.5Fe0.5O3

We have carried out systematic investigations in perovskite multiferroic La_0.5Bi_0.5Mn_0.5Fe_0.5O₃ by means of X-ray diffraction, magnetisation, electrical resistivity, thermoelectric and heat capacity measurements. The magnetic behaviour of this composition is rather complex, though the magnetisation curve seems to be like a weak ferromagnetic material. However, there is no clear evidence of λ-anomaly in the heat capacity data down to 2 K, yet this behaviour corroborate the trends of semiconducting silicon below room temperature. The sensitivity of magnetic behaviour to the iron-manganese ratio is also demonstrated. In presence of an external field of 7 T, it exhibits a magnetoresistance of ?5 % at 130 K. The thermoelectric value increases linearly with decreasing temperature, and at room temperature the value is +85 μV/K, which is associated with the p-type polaronic conductivity.     

Na0.5 Bi0.5 TiO3-K0.5 Bi0.5 TiO3系铁电体的相变研究

研究了(Na1-xKx)0.5Bi0.5TiO3体系x分别为0、0.08、0.16和0.20时陶瓷不同频率下的介电温谱,发现材料为弛豫型铁电体,材料的介电谱在室温到500℃的温度范围内存在一个介电常数-温度"台阶",一个介电常数-温度峰和一个介电损耗-温度峰,通过分析陶瓷不同温度下的电滞回线验证陶瓷在升温过程中产生了铁电-反铁电-顺电相变,采用铁电体成分起伏理论和内电场理论解释了这类弛豫型铁电体相变的原因.     

Superconductivity in Layered CeO0.5F0.5BiS2

We report appearance of superconductivity in CeO_0.5F_0.5BiS₂. The bulk polycrystalline samples CeOBiS₂ and CeO_0.5F_0.5BiS₂ are synthesized by conventional solid state reaction route via vacuum encapsulation technique. Detailed structural analysis showed that the studied CeO_0.5F_0.5BiS₂ compound is crystallized in tetragonal P4/nmm space group with lattice parameters a=4.016(3) Å, c=13.604(2) Å. DC magnetization measurement (MT-curve) shows the ferromagnetic signal at the low temperature region. The superconductivity is established in CeO_0.5F_0.5BiS₂ at $T_{c}^{\mathrm{onset}}=2.5~\mbox{K}$ by electrical transport measurement. Under applied magnetic field, both T _c onset and T _c (ρ=0) decrease to lower temperatures and an upper critical field [H _c2(0)] above 1.2 Tesla is estimated. The results suggest coexistence of ferromagnetism and superconductivity for the CeO_0.5F_0.5BiS₂ sample.     

Positive delayed photoconductivity in double heterostructures Al0.5Ga0.5As/GaAs/Al0.5Ga0.5As of the p-type

Positive delayed photoconductivity was observed for the first time in double p-type heterostructures Al_0.5Ga_0.5As/GaAs/Al_0.5Ga_0.5 As upon exposure to the radiation of a red light-emitting diode. In this state, the concentration and mobility of two-dimensional holes are increased 1.5 and 1.7 times, respectively, as compared to the initial dark values. The delayed photoconductivity can be explained by the presence of deep electron traps located above the Fermi level at the inverted heterointerface.     

Structure and electrical properties of Bi0.5Na0.5TiO3-Y0.5Na0.5TiO3-BaTiO3 lead-free piezoelectric ceramics

New (1 – x ? y)Bi_0.5Na_0.5TiO₃-xY_0.5Na_0.5TiO₃-yBaTiO₃ lead-free ceramics have been prepared by a conventional ceramic fabrication technique, and their structure and electrical properties have been studied. A morphotropic phase boundary (MPB) of rhombohedral and tetragonal phases is formed at 0.04 < y < 0.10. As compared to pure Bi_0.5Na_0.5TiO₃ ceramic, the partial substitutions of Y³⁺ for Bi³⁺ and Ba²⁺ for (Bi_0.5Na_0.5)²⁺ in the A-sites of Bi_0.5Na_0.5TiO₃ lower effectively the coercive field E _c and increase the remanent polarization P _r of the ceramics. Because of low E _c, large P _r and the MPB, the ceramics with x = 0–0.02 and y = 0.06 exhibit the optimum piezoelectric properties: d ₃₃ = 155–159 pC/N and k _p = 28.8–36.7%. The temperature dependences of dielectric properties of the ceramics show relaxor-like behaviors. The ferroelectric properties at different temperature suggest that the ceramics may contain both the polar and non-polar regions near/above T _d.