A位的Gd掺杂对La0.7-xGdxSr0.3MnO3体系磁结构的影响

研究了La0．7-xGdxSr0．3MnO3(x=0．00、0．10、0．15、0．20、0．30、0．40、0.50、0．60、0．70)体系的M-T曲线、M-H曲线和电子自旋共振谱(ESR)．实验结果表明：在Gd掺杂浓度比较低时，体系表现为长程铁磁有序；当x=0．30、0．40时，体系表现为自旋团簇玻璃态；当x≥0．50以后，体系表现为反铁磁特征．对x=0.30、0．40样品，ESR谱表明在远高于Tc温度存在相分离现象．     

(La0.6Dy0.1)Sr0.3MnO3的磁热效应研究

对庞磁电阻材料(La0.6Dy0．1)Sr0.3MnO3的磁热效应进行了研究．通过不同温度下的等温磁化(M-H)曲线的测量和计算，发现伴随铁磁-顺磁(PM—FM)相变出现大的磁热效应，额外的磁性交换作用将导致额外的磁熵变化．结果表明，(La0.6Dy0．1)Sr0.3MnO3可以作为室温下使用的磁制冷工质候选材料．     

La0.67Ca0.33MnO3/MgO复合体系中的电输运和磁电阻效应

用化学方法制备了（1-x）La0．67Ca0．33MnO3（LCMO）／xMgO颗粒复合体系．通过选择不同的前期预烧温度（Ts1）控制LCMO原粉的颗粒大小．研究表明，MgO的含量和LCMO的前期预烧温度对复合体系的电输运和磁电阻效应有显著的影响．对瓦1=1100℃的样品，仅在纯LCMO和x=1mol％的复合样品中可以观察到绝缘体金属转变．而对Ts1=900℃的样品，在x=7mol％的复合样品中还可以观察到绝缘体金属转变，其最大低场磁电阻（H=0．3T）从纯LCMO的5％增加到27％．SEM形貌分析表明MgO含量增加或LCMO前期预烧温度升高都使复合体系中LCMO颗粒之间的联结性减弱．运用自旋极化隧穿机理，对实验结果进行了讨论．     

B位的Fe掺杂对LaMnO3电磁特性的影响

通过测量样品的M-T曲线、ESR曲线、ρ-T曲线和MR-T曲线,研究了Fe掺杂(x=0.05,0.10,0.20,0.30,0.40)对LaMnO3磁电性质的影响.实验结果表明:随掺杂浓度的增加,体系的TC单调下降,所有掺杂样品均有铁磁-顺磁(FM-PM)相变,但均无金属-绝缘体(IM)转变.这些结果归因于Fe掺杂引起Fe3 与Mn3 之间的双交换作用和J-T畸变.     

空穴掺杂Sr2FeMoO6的输运性质研究

采用扫描电子显微镜和四探针技术研究了空穴掺杂系列样品Sr2-xKxFeMoO6(0≤x≤0.04)的输运性质。结果表明,空穴掺杂提高了该系列样品的结晶度,使颗粒均匀,空洞变少,晶粒尺寸由未掺杂时的约为2μm变化至掺杂量x=0.04时的约为1μm。四探针输运结果表明该系列样品的金属-绝缘体转变温度(TS-M)由未掺杂时的170K变化至掺杂量x=0.04时的72K。晶粒尺寸、阳离子有序、载流子浓度是影响Sr2-xKxFeMoO6输运性质的重要因素。     

La0.67Sr0.33Co1-xFexO3体系的输运行为

研究了Co位Fe掺杂对La0．67Sr0．33Col—xFexo3体系的电输运性质和超大磁阻效应的影响．实验结果表明：在低掺杂(x≤0．1)时电阻率表现出金属性输运行为，在高掺杂(x＝0．2和0．3)时则为半导体行为．Fe掺杂削弱了Te处的MR峰值，但增加了低温下(T《Te)的MR值．La0．67Sr0．33Col—xFe2o3体系的磁电阻的起源可由外加磁场导致的自旋态转变来解释。     

Bi掺杂对La0.67Ca0.33MnO3化合物磁性和导电特性的影响

与La的离子半径基本相同的Bi掺杂对钙钛矿锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的磁性和电输运性质有显著影响。掺杂使居里温度和磁化强度单调降低，电阻率和磁电阻随掺杂量增加先得到加强，然后又随着掺杂量的继续增加而降低。掺杂量达x=0.2时，试样在5－300K温度范围内表现为半导体特性，在ρ（T）及M（T）曲线上有两个以上相变，认为是铁磁相互作用与电荷有序转变竞争的结果。     

A位阳离子无序对La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3结构和输运性能的影响

利用固相反应法合成了(La1-xDyx)2/3Ca1/3MnO3(x=0、0.1、0.2)材料,研究阳离子无序对微结构和电输运性能的影响。Rietveld方法拟合XRD结果表明,随着Dy掺杂浓度的增加,晶胞参数和Mn-O键长键角发生了明显的变化,造成MnO6八面体畸变。电输运性能显示:样品电导率随Dy掺杂量的增加而减小,其导电机制符合半导体小极化子模型。Dy掺杂浓度的增加使得钙钛矿ABO3的A位阳离子无序度增加,影响了样品的微结构;A位无序效应增强了载流子的晶格散射,抑制了电导率。     

La0.67-xNdxSr0.33MnO3体系的磁性和电性

通过M-T曲线,ESR曲线,红外光谱,拉曼光谱,P-T曲线和MR-T曲线的测量,研究了La0.67-xNdxSr0.33MnO3(x=0.10,0.20,0.30,0.40,0.50)样品的磁电性质.实验结果表明:随着Nd掺杂的增加,样品的磁结构从长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态、反铁磁态转变;当x=0.30、0.40时发生相分离,且x=0.40样品的ZFC曲线随温度升高在160K左右突然跌落,出现少见的"肩膀";样品的电行为随着Nd掺杂的增加发生变化.样品的磁电行为和CMR效应来源于Nd掺杂引起的次晶格不同耦合和与自旋相关的界面隧穿效应.     

La2/3Sr1/3MnO3薄膜的输运及激光反射率特性

用磁控溅射方法制备了钙钛矿锰氧化合物La2/3Sr1/3MnO3(LSMO)单晶外延薄膜,该薄膜发生顺磁绝缘-铁磁金属相变的转变温度Tc≈330K.在室温(T=293K),偏置电流对LSMO薄膜输运性质的影响表明,随着电流的增大,材料的晶格畸变加强,电阻值增大,同时薄膜的激光反射率减小.用固体光学理论对其进行定性解释.     

Eu2+、Dy3+、Li+共掺杂CaSi2O2N2荧光粉的发光性能

采用高温固相反应法制备了一系列白光LED用CaSi2O2N2:0.05Eu2+,xDy3+,xLi+(0≤x≤0.03)荧光粉.利用X射线衍射仪对样品的物相结构进行了分析,结果表明:Dy3+和Li+离子的掺入没有改变CaSi2O2N2:Eu2+荧光粉的主晶相.利用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了测试,发现所有样品的激发光谱均覆盖了从近紫外到蓝光的较宽范围,400 nm激发下得到的发射光谱为宽波段的单峰,峰值位于545 nm左右,是Eu2+离子5d-4f电子跃迁引起的.Dy3+离子掺杂可以提高CaSi2O2N2:Eu2+荧光粉的发光强度,Dy3+与Li+共掺杂可进一步提高荧光粉的发光强度,当Dy3+和Li+的掺杂量为1mol%时,荧光粉的发光强度达到最大值,是单掺杂Eu2+的荧光粉发光强度的157%.     

含铋层状结构陶瓷CaBi2Nb2O9的A位掺杂改性研究

利用固相反应法合成了Ca1-x(KLa)x/2Bi2Nb2O9(x=0～0.20)(xKLaCBNO)铋层状陶瓷,分析不同KLa掺杂量对CaBi2Nb2O9(CBNO)基陶瓷微观结构、介电、压电及电导性能的影响.XRD分析表明KLa的引入未改变CBNO陶瓷的单相结构.SEM和介电系数温度谱结果分别显示,KLa掺杂量的增加,细化尺寸趋于一致,而居里温度(Tc)从943℃降低至875℃,其峰值介电常数减小、峰值介电损耗增大.当掺杂量x=0.1时,样品的高温电阻率较纯CBNO显著升高,压电系数d33由5.2 pC/N提高到15.8 pC/N,居里温度高达870℃,说明A位(KLa)掺杂改性后的CBNO陶瓷在高温传感器等领域具有潜在的应用前景.     

First-Principles Study on the Stability and Electronic Properties of Bi-Doped Sr3Ti2O7

The electronic and crystal structural properties of Bi-doped Sr_3Ti_2O_7are studied using the first principles density functional theory(DFT)based on pseudopotentials basis and plane-wave method.Our results show that the formation energy of Bi doping in Site-1 and Site-2 of Sr_3Ti_2O_7increases with increasing doping concentration.And at the same doping concentration,the formation energy of Bi doping in Site-2 is lower than that in Site-1.The undoped Sr_3Ti_2O_7is found to be an insulator and its Fermi level stays at the top of the valence band.While the Fermi level of the Bi-doped Sr_3Ti_2O_7moves into the bottom of conduction band,the system undergoes an insulator-to-metal phase transition.Furthermore,our calculation results demonstrated that the Fermi level of the Bi-doped Sr_3Ti_2O_7goes deeper into the bottom of conduction band with increasing doping concentration.     

Ambipolar field effect in the ternary topological insulator (Bi(x)Sb(1-x))2Te3 by composition tuning

Topological insulators exhibit a bulk energy gap and spin-polarized surface states that lead to unique electronic properties, with potential applications in spintronics and quantum information processing. However, transport measurements have typically been dominated by residual bulk charge carriers originating from crystal defects or environmental doping, and these mask the contribution of surface carriers to charge transport in these materials. Controlling bulk carriers in current topological insulator materials, such as the binary sesquichalcogenides Bi2Te3, Sb2Te3 and Bi2Se3, has been explored extensively by means of material doping and electrical gating, but limited progress has been made to achieve nanostructures with low bulk conductivity for electronic device applications. Here we demonstrate that the ternary sesquichalcogenide (Bi(x)Sb(1-x))2Te3 is a tunable topological insulator system. By tuning the ratio of bismuth to antimony, we are able to reduce the bulk carrier density by over two orders of magnitude, while maintaining the topological insulator properties. As a result, we observe a clear ambipolar gating effect in (Bi(x)Sb(1-x))2Te3 nanoplate field-effect transistor devices, similar to that observed in graphene field-effect transistor devices. The manipulation of carrier type and density in topological insulator nanostructures demonstrated here paves the way for the implementation of topological insulators in nanoelectronics and spintronics.     

CeO2掺杂制备Ba0.9Ca0.1Ti1-xSnxO3压电陶瓷的结构及电性能

采用传统的陶瓷烧结技术,通过添加0.15%(摩尔分数)CeO2,在1120℃烧结2h,成功制备了新型无铅压电陶瓷Ba0.9 Ca0.1 Ti1-x Snx O3,并且检测了陶瓷样品的微结构和电性能.XRD显示所有陶瓷样品均具有纯的钙钛矿结构,在室温下为典型的四方相,SEM显示适量添加锡离子可以提高陶瓷致密性.在室温下,锡离子改性的BaTiO3基压电陶瓷在x=0.02处显示了优异的压电、介电和铁电性能(d33=276 pC/N,kp=46%,εr=3678,tanδ=2.4%,Pr=18.2μC/cm2,EC=1.12 kV/mm).这些优异的检测结果证实适当添加锡离子能改善BaT iO3基压电陶瓷的电性能.     

Les phases KXCrO2 (X ⩽ 1)

The interaction of K₂O and Cr₂O₃ has allowed us to isolate for the first time KCrO₂. In vacuum KCrO₂ loses potassium, giving two K_XCrO₂ phases with composition ranges 0.70 ? X ? 0.77 and 0.50 ? X ? 0.60.The three phases have layer structures. The environment of the potassium in KCrO₂ and K_XCrO₂ (0.70 ? X ? 0.77) is octahedral and is characterized by an ABCABC oxygen packing; it is prismatic in K_XCrO₂ (0.50 ? X ? 0.60) with an anionic packing AABBCC. The electric properties show that the d electrons are localized.     

Eu2+离子在Sr2Al6O11基磷光体中发光行为的研究

研究了不同Eu掺杂浓度对Sr2Al6O11基磷光体发光性能的影响。结果发现，当Eu掺杂浓度低于0.01mol时，在其发射光谱中存在403和493nm的主发射峰，对应着Sr2Al6O11基质中Sr的两种不同位置Sr1和Sr2位。随着Eu掺杂浓度增加，由于能量传递作用，导致403nm的发射峰消失，493nm的发射峰增强。余辉衰减曲线表明，未掺杂Dy的磷光体没有余辉性能，当Eu掺杂量在0.01mol时，余辉性能最好，进一步提高Eu的掺杂量，由于浓度猝灭作用，导致发光性能下降。     

Dy掺杂La2／3Ca1/3MnO3锰氧化物制备及低磁场下电输运性质

用溶胶-凝胶法制备了系列掺杂（La1-xDyx）2/3Ca1／3MnO3多晶纳米晶体,粒度在100nm左右。对系列样品电输运性质的研究表明,（La1-xDyx）2/3Ca1／3MnO3体系的电输运行为对Dy掺杂量极为敏感。随着Dy含量的增加,样品的转变温度向低温方向移动,峰值电阻显著变大;随着磁场的增加,其转变温度向高温方向略有移动;磁场增加引起的材料磁有序状态提高,使材料的磁电阻进一步变大。     

Dy3+掺杂CaWO4荧光粉体的制备及发光性能

采用固相陶瓷方法制备了Dy3+掺杂的CaWO4∶Dyx3+荧光粉体。采用XRD、SEM和FT-IR对制备粉体的微观结构进行了表征;采用荧光分析法研究了制备的荧光体的室温光致发光性能;探讨了掺杂剂Dy3+浓度对CaWO4∶Dyx3+荧光粉体的微结构和光致发光性能的影响。结果表明,制备的CaWO4∶Dyx3+荧光粉体为白钨矿结构,Dy3+的掺入会抑制CaWO4∶Dy3x+晶粒的生长。当Dy3+的掺入量为1%(摩尔分数)时,其在480nm(蓝)和575nm(黄)的发射强度达到最大;随着Dy3+浓度的增加,其特征发射峰(480nm和575nm)强度反而逐渐下降。