BTO/LAO超晶格性能研究

利用横场伊辛模型,考虑四体相互作用,研究了BaTiO3/LaAlO3(BTO/LAO)铁电超晶格的居里温度、介电常数和极化强度与厚度周期的变化关系。发现BTO/LAO铁电超晶格的极化、居里温度和介电影响有显著的尺寸效应,耗散因子对BTO/LAO铁电超晶格的性能影响较大。随着耗散因子的减少,BTO/LAO超晶格的极化强度和居里温度增加,但介电常数几乎不变。当耗散因子σ=2.66时,模拟计算同实验结果相近,表明该理论模型可以作为研究BTO/LAO铁电超晶格的有效方法之一。     

2BaTiO3/1SrTiO3/1CaTiO3超晶格的纵向挠曲电系数计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了由²BaTiO₃/¹SrTiO₃/¹CaTiO₃所构成的超晶格材料的纵向挠曲电系数。构建了三种超晶胞构型,钛酸钡、钛酸锶和钛酸钙的层数比都为2：1：1,并且保持超晶胞的总层数为16层。对三种超晶胞构型,分别施加余弦应变,分析超晶格中各原子的位移和应变,以及每种构型的纵向挠曲电系数。结果表明,构型Ⅱ的纵向挠曲电系数可达5.63 nC/m,比单晶BaTiO₃、单晶SrTiO₃材料分别提升了16倍和6倍。本文的研究结果对遴选纵向挠曲电系数的材料具有较好的指导意义。     

Cex(Tb0.27Dy0.73)1-xFe2合金的结构与磁致伸缩

采用X射线、金相和应变测试技术研究了Cex(Tb0.27Dy 0.73)1-xFe2合金的显微结构、晶格常数及磁致伸缩,结果表明未退火合金的主相为MgCu2型立方结构的1∶2相,第二相为1∶3相,且随着Ce含量的增加,第二相的含量也逐渐增加.经过700 ℃,72 h退火后,第二相的含量明显减少.合金的晶格常数和磁致伸缩随Ce含量的增加而减小.     

化学计量比对BaTiO3/Ni集成结构性能的影响

该文采用化学溶液沉积法——高分子辅助沉积(PAD)法在多晶镍基片上成功制备了钛酸钡(BaTiO3)薄膜,并研究了前驱体溶液化学计量比对BaTiO3/Ni集成结构漏电特性和介电性能的影响。实验表明,钛过量的薄膜样品可能出现二氧化钛相,适宜浓度的钛过量可以降低BaTiO3/Ni集成结构1个数量级的漏电流密度,减少介电损耗约50%,并能有效提高集成结构的介电常数。对BaTiO3薄膜的漏电流导电机制进行了分析,并对钛过量影响集成结构的漏电特性和介电性能的原因进行了讨论。     

Ti2AlNb合金超塑成形／扩散连接工艺研究

为研究Ti_2AlNb合金的超塑性及其成形性能,在920~960℃温度区间,应变速率10~(-3)-10~(-5)s~(-1)范围内对该材料的超塑性进行了研究,结果表明该材料在960℃,1×10~(-4)s~(-1)应变速率时具有较好超塑性,最大延伸率可达230%,应变速率敏感性指数为0.31;用Marc软件模拟了Ti_2AlNb合金的3层结构超塑成形过程,对缺陷形成进行分析,分析表明在芯板厚度为面板厚度1/3时,可改善3层结构表面缺陷;用超塑成形/扩散连接工艺实现了Ti_2AlNb合金3层结构的制备,并通过改变芯板和外层面板的厚度比改善了3层结构表面缺陷,结果表明,采用合理的工艺方式及工艺参数能够实现该合金的空心夹层结构的制备.     

硅锗超晶格结构热导率的分子动力学模拟

采用Stillinger-Webber势能函数描述硅锗超晶格结构原子间的相互作用,建立硅锗超晶格结构的热传导系统,利用非平衡分子动力学模拟方法计算了不同周期数、不同厚度、不同温度下的Si/Ge超晶格结构热导率.模拟结果表明：超晶格结构热导率随着周期长度和周期数的增加而逐渐增大.受界面热阻效应的影响,靠近高温热墙处导热层...     

GaAs/AlGaAs薄膜压阻特性研究

为了探索新的微机电转换方法,提出一种GaAs/AlGaAs压阻薄膜结构.该结构采用分子束外延生长技术(MBE),在半绝缘GaAs衬底(001)方向上生长GaAs/Al0.4Ga0.6As半导体薄膜制备而成.利用表面微机械工艺和体微机械工艺,加工制作了基于GaAs/Al0.4Ga0.6As压敏电阻条的加速度计结构,室温条件下利用拉曼光谱仪测试系统测试了悬臂梁上压阻薄膜的应变因子.研究了该薄膜结构的压阻效应,得到Al0.4Ga0.6As的应变因子可达70,相当于AlN-GaN超晶格结构压阻的值,有望应用于新的微机械力电耦合器件中.     

钙钛矿型介质薄膜的制备及其晶体结构的研究

采用脉冲激光沉积法，在SrTiO3基片上，外延生长超导薄膜YBCO、半导体薄膜PBCO和铁电体薄膜BaTiO3。利用X-射线衍射分析方法，研究了过程参量、基板温度、气体压力和激光通量等因素对膜的晶体结构和电子性能的影响。     

红色荧光粉Ca3La3（BO3）5:Eu3+的制备及光学性能

由于红色荧光粉具有提高白光发光二极管（LED）显色指数以及降低色温等优点,因此开发性能优异的白光LED用红色荧光粉一直是白光LED领域研究的重要课题。通过传统的高温固相法制备了系列Ca₃La₃（BO₃）_5:3xEu³⁺红色荧光粉,并通过X射线衍射仪、荧光分光光度计和色坐标分析了荧光粉样品的晶体结构及光学性能。实验结果表明掺杂的Eu³⁺进入了Ca₃La₃（BO₃）₅（CLBO）主晶格,并且掺杂少量的Eu³⁺的CLBO主晶格无杂相生成,得到的Ca₃La₃（BO₃）_5:3xEu³⁺荧光粉的结构与CLBO主晶格一致。该荧光粉被紫外光激发后能发射红光。通过对Ca₃La₃（BO₃）_5:3xEu³⁺荧光粉的光致发光光谱进行计算发现在不同波长光的激发下,色坐标都非常接近美国国家电视系统委员会红光标准。Ca₃La₃（BO₃）_5:3xEu³⁺荧光粉是一种性能优异的白光LED用红色荧光粉。     

锗／硅短周期超晶格的X射线双晶衍射研究

用X射线双晶衍射对气源分子束外延(GS-MBE)制备的锗／硅短周期超晶格(SPS)样品进行了分析．所有样品的锗层厚度固定为1．5单原子层,而硅层厚度为1．4～3．8nm．对于硅层厚度小于2．4nm的样品来说,双晶衍射摇摆曲线中由超晶格引起的衍射峰较宽,而且看不到干涉引起的精细结构,这表明超晶格中可能存在位错及界面不平整．对硅层较厚(＞2．9nm)的样品,摇摆曲线中超晶格引起的衍射峰很窄,而且有明显的由干涉产生的精细结构,表明此时超晶格的质量较高,界面平整．对硅层厚度为2．1～2．9nm的样品,超晶格对应的衍射峰可以分解为两个宽度不等的子峰,但没有精细结构出现．这个区间与文献[1]报道的在荧光光谱发现的一个异常带出现区间完全相同．本实验的X射线双晶衍射测试与分析结果支持文献[1]提出的此异常带与局部应力场引起的外延层呈波浪状扭曲有关的结论。     

高温高压合成的碱土钛酸化合物的红外光谱研究

对首次采用高温高压固相反应法合成的ＳｒＴｉＯ３和ＢａＴｉＯ３样品在４００～１０００ｃｍ－１的范围内进行了红外光谱测试,研究了样品的晶格振动和化学键,并讨论了不同高压情况下压力对ＢａＴｉＯ３样品的化学键的影响．     

稀土铈参杂的钛酸钡陶瓷的制备和结构特性

采用冷压陶瓷处理技术制备了铈参杂的钛酸钡陶瓷.应用X光衍射谱来调查铈在钛酸钡晶格中的固溶性以及铈的参杂对钛酸钡介电陶瓷结构的影响.     

大型钛酸钡基高介电陶瓷制备和绝缘电阻评价

采用固相反应的冷压陶瓷制备工艺,制备出以钛酸钡为基的双稀土掺杂大型Φ60和小型Φ10陶瓷材料BPTC．通过XRD和介电温谱测试,研究了稀土元素在钛酸钡晶格双位并入、晶体结构和介电性能．采用静电计对稀土掺杂钛酸钡基大型陶瓷材料的体电阻率进行了研究测量,侧面反应出了小型陶瓷片的高绝缘性能．     

Preparation and Characterization of SrTiO_3 Thin Film on Functional Organic Self-Assembled Monolayers

SrTiO3 thin film was successfully prepared on the functionalized organic self-assembled monolayers(SAMs) by the Liquid Phase Deposition(LPD) method.The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction(XRD),atomic force microscope(AFM),scanning electron microscopy(SEM) and metallographic microscope.Measurement of contact angle showed that the hydrophobe substrate was changed into hydrophile by UV irradiation.AFM photographs of octadecyl-trichloro-silane self-assembled monolayer(OTS-SAM) surface approved that UV irradiation did change the morphology of OTS monolayer and provided evidence for the conversion of hydrophilic characteristic.Photographs of Metallographic Microscope showed that OTS-SAM had an active effect on the deposition of SrTiO3 thin film.XRD and SEM indicated that the thin film was of pure cubic phase SrTiO3 and composed of nanosized grains with a size in the range of 100-500 nm.The formation mechanism of the SrTiO3 film was proposed.     

Low temperature Raman study of PrCoO_3 thin films on LaAlO_3(100) substrates grown by pulsed laser deposition

Thin films of PrCoO3 were deposited on LaAlO3 substrates by pulsed laser deposition technique.X-ray diffraction result indicates that films are single phase and c-axis textured.To investigate the spin state transition,Raman spectroscopy measurements were performed at different temperatures.The position of the Raman modes is found to increase while full width at half maximum(FWHM) of these modes is found to decrease with the decrease of temperature across spin state transition temperature(220 K) of PrCoO3.     

时域方法在晶界效应研究中的应用

引入时域参数的概念把时域方法推广用于研究掺杂ＳｒＴｉＯ３陶瓷的线性和非线性效应的微观机理，发现样品的介电极化性质来自四种不同的机构，其中快响应的三种机构的贡献为线性，但占主要成份的慢响应为非线性。     

中温烧结0.6Mg_4Nb_2O_9-0.4SrTiO_3复相陶瓷

采用传统固态反应方法制备0.6Mg4Nb2O9-0.4SrTiO3复合陶瓷。研究LiF掺杂对其烧结特性、相结构和微观形貌的的影响。通过X射线衍射(XRD)和扫面电镜(SEM)观察样品的相组成和显微结构。实验结果表明:1.5 wt%LiF添加,可将Mg4Nb2O9/SrTiO3陶瓷的致密化烧结温度从1300℃降至1100℃;XRD表明除主相Mg4Nb2O9、SrTiO3外,还有少量新相Sr(Ti1-xNbx)O3+δ生成。     

LaAlO3电子结构及顺电特性的第一原理计算

采用基于密度泛函理论的第一原理计算方法,研究了立方相的LaAlO3(LAO)晶体的电子结构及其在外延应力作用下的相变势能面特征和波恩有效电荷值.计算结果表明,在LAO中La-d、Al-s、p及O-p轨道电子占主要作用,Al-O的轨道杂化作用相对比较大.在平面晶格应力的作用下,考量Al-O八面体畸变对相变势能面的贡献,发现其势阱曲线表现出与传统铁电材料经典的双阱曲线不同的单阱曲线,进一步的波恩有效电荷的计算表明,其原因可能是Al-O的轨道杂化作用(电荷转移)没有达到铁电畸变所需的能量,而使LAO成为顺电体.     

不同温度下钛酸钡陶瓷体的X射线衍射技术研究

在不同温度下,首次采用国产X射线衍射(XRD)仪及配套低温附件对BaTiO3陶瓷体进行XRD测试技术研究.结果表明:从30到130℃温度范围内,BaTiO3陶瓷体的晶体结构显示四方对称性;高于130℃,进入立方区域,BaTiO3陶瓷的单胞体积随温度线性增加.同国外的粉末数据比较,验证了国产XRD技术的准确性和稳定性.