Effect of Chromium on Magnetic Properties of Y2.9Ce0.1Fe5-xCrxO12 Nanoparticles

Y_2.9Ce_0.1Fe_5-xCr_xO₁₂ (x = 0-0.5) nanoparticles were fabricated by a sol-gel method. Samples with particle size ranging from 60 to 64 nm were obtained and their crystalline structures and magnetic properties were investigated by X-ray diffraction (XRD) and vibrating sample magnetometer (VSM). Results of VSM show that the saturation magnetization is increased firstly, after decreased with the Cr concentration (x). The saturation magnetization is increased with increasing the particle size.     

Nd掺杂Bi4Ti3O12陶瓷的结构与性能研究

采用固相合成法制备了不同Nd掺杂量的Bi4-xNdxTi3O12(x=0～1.0)陶瓷.采用XRD分析了陶瓷样品的物相结构,采用SEM观察了陶瓷样品的显微结构特征,系统地评价了陶瓷样品的铁电性能.研究结果表明,经1100℃烧结样品结构致密、晶粒均匀.不同Nd掺杂量并未引起物相结构的改变,所有样品均为单一的层状钙钛矿结构.适量的Nd掺入会提升Bi4-xTi3O12陶瓷样品的铁电性能.     

过渡金属元素(Fe与Cr)掺杂Bi4Si3O12晶体闪烁性能的研究

本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi₄Si₃O₁₂及Fe、Cr掺杂Bi₄Si₃O₁₂晶体．测试了晶体的透射光谱、能谱及光产额、FWHM能量分辨率和激发一发射光谱．总结并解释了掺杂影响Bi₄Si₃O₁₂晶体闪烁性能的规律．     

Synthesis and Magnetic Properties of Fe3O4 Nanoparticles

Magnetic Fe₃O₄ nanoparticles with size below 10 nm have been prepared by the aqueous phase coprecipitation method. The Fe₃O₄ nanoparticles show typical superparamagnetism. Comparison is made between the dispersed sample and the powder sample, and the results are discussed.     

Bi3+、Ce3+离子极大增强铁石榴石磁光法拉第效应微观机制研究

采用单离子晶格模型,以磁光量子理论计算了Bi 3+、Ce3+离子替代的稀土铁石榴石晶体中Bi3+、Ce3+离子的晶场能级,波函数及能态间电偶极跃迁几率,进而计算了Bi3+、Ce3+离子对法拉第旋转角θF的贡献,获得了与实验符合较好的计算结果,加深了对Bi3+、Ce 3+离子极大增强铁石榴石磁光效应微观机制的认识。,The split energy levels,occupation probabili ties,wave function and electrical dipole transition induced by crystal field and exchange interaction for the Ce3+ ions in Ce3+-substituted and the Bi3+ ions in Bi3+-substituted iron garnets at room temperature bas ed on quantum theory has been calculated.Furthermore,the calculation of the Fara day rotation contributed by the Ce3+ and Bi3+ ions has also been car ried out.The crystal field and the super-exchange interaction are two crucial f actors in determining the Faraday rotation.The theoretical results are in good t hose of experiments.     

Highly Crystalline Y3Fe5O12 Thin Films by Cictric Spray Pyrolysis

Ethylene glycol solution of mixed-metal Y(III)-Fe(III) citric complexes has been used as a starting material for a spray pyrolysis deposition of Y₃Fe₅O₁₂ (YIG) thin films on silica and on single crystal Y₃Al₅O₁₂ (YAG) substrates heated up to 500°C. O₂ was used as a carrier gas. A post-deposition thermal annealing at 800–1100°C was applied. Films of 0.1–1.2 m in thickness were obtained. Their composition, binding energies, crystal structure, morphology, and magnetic properties were studied. Phase homogeneous polycrystalline or highly textured YIG films were obtained on silica or YAG substrates at annealing temperatures of 860° and 960°C, respectively. The crystallite grain sizes of both type of layers were 80 nm along the (400) plane. A columnar structure of the films with the column diameter of 400–500 nm might be supposed following the atomic force microscopy data. Saturation and permanent magnetizations along the easy axis of 1545 Gs and 816 Gs, respectively, and coercive force along the same axis of 4 Oe were measured.     

非化学计量Bi2O3对制备Bi4Ti3O12粉体影响的研究

制备晶粒形貌生长各向异性的中间化合物Bi4Ti3O12粉体是采用流延成型和模板晶粒生长(TGG)等工艺方法制备(Na0.5Bi0.5)TiO3基无铅压电织构陶瓷的关键技术.以NaCl-KCl熔盐法制备了生长各向异性的Bi4Ti3O12粉体,利用X射线衍射和扫描电子显微镜研究了非化学计量Bi2O3对粉体相结构和微观形貌的影响,优化了制备Bi4Ti3O12粉体的工艺参数,并探讨了Bi4Ti3O12粉体在熔盐中的生长机理.研究表明,随着Bi2O3过量程度的增加,所得Bi4Ti3O12粉体颗粒的平均尺寸和均匀程度均增加,当Bi2O3过量7.5%时达到最佳值,其平均粒径为8～10 μm.     

Luminescence and compositional analysis of Y3Al5O12:Ce films fabricated by pulsed-laser deposition

Y_3–xAl₅O₁₂:Ce_x ³⁺ (YAG:Ce³⁺) thin-films were deposited by a pulsed-laser deposition method on quartz substrates using a solid YAG:Ce target. The films were analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, photoluminescence (PL), and energy dispersive X-ray analysis (EDX). The as-deposited films were amorphous and annealing above 900 °C was required for crystallization. PL spectra of annealed films showed a strong and broad emission band around 570 nm and excitations at 342 and 460 nm, all corresponding to transitions between the 4f ¹ ground level to the 5d ¹ excited levels of Ce³⁺ ion. Chemical analysis of films by EDX resulted in nearly the same information as that of the target illustrating excellent stoichiometry replication of the film from the target being sputtered. Electronic Publication     

Dy3+掺杂Bi4Si3O12晶体生长及其热释光特性

采用坩埚下降法生长了Dy³⁺掺杂浓度分别为0.1mol%、0.2mol%、0.3mol%、2mol%、3mol%和4mol%的Bi₄Si₃O₁₂(BSO)晶体。发现高浓度(2mol%以上)掺杂能够显著改变BSO晶体的析晶行为, 晶体表面析出物完全消失, 顶部呈现光滑结晶面; 低浓度(低于0.3mol%)掺杂能够显著提高晶体的光输出, 最高可达纯BSO的145%。晶体热释光谱测试结果表明: 少量Dy³⁺掺杂虽然热释光峰略有增强, 但有利于晶体光产额的提高; 高浓度掺杂则容易引起晶格畸变, 甚至产生新的缺陷, 降低晶体的光产额。     

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

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-K0．5Bi0．5TiO3的陶瓷位于准同型相界附近，具有最佳的压电性能。     

紫外光激发Ce3+掺YVO4蓝光发射性能研究

利用提拉法生长了YVO₄和掺2.0at% CeO₂(或Ce₂(CO₃)₃)的YVO₄: Ce³⁺晶体。样品的XRD测试表明Ce³⁺代替Y³⁺进入晶格, Ce³⁺的加入并没有影响YVO₄的晶格结构。XPS测试显示YVO₄: Ce³⁺晶体中Ce离子3d分裂为882.0、885.8、902.9、908.0和915.9 eV等5个峰, 峰位表明样品中铈离子是以Ce³⁺和Ce⁴⁺两种价态形式存在。YVO₄和YVO₄: Ce³⁺激发谱都呈现出260~360 nm宽带激发, 此激发带源于基质中VO₄^3-离子团的配体O到V的电荷迁移吸收。使用325 nm的紫外线激发时, 两种样品均可发出以440 nm 为中心的宽带蓝光,其中YVO₄发射峰应归属于VO₄^3-离子团中³T₂→¹A₁和³T₁→¹A₁跃迁; 而YVO₄: Ce³⁺的蓝光发射则来源于Ce³⁺的5d→4f 的跃迁。分析可知YVO₄: Ce³⁺中VO₄^3-的π轨道和Ce³⁺的电子波函数能有效地重叠, 使得VO₄^3-和Ce³⁺可通过交换作用有效地向Ce³⁺传递能量, 可大幅提高Ce³⁺的蓝光发射强度。实验结果显示YVO₄: Ce³⁺可作为UV-LED管芯激发的白光发光二极管用高亮度蓝色发光材料。     

花瓣状Fe_3O_4/Bi_2O_3复合粒子的制备及光催化活性

用共沉淀法制备的Fe3O4纳米粒子作为种子,通过水热法获得了微米尺寸的Fe3O4/Bi2O3复合粒子。X射线衍射和X光电子能谱表征结果说明复合粒子是由Fe3O4和Bi2O3组成。扫描电子显微镜照片表明复合粒子形貌基本呈规则球形,并且具有花瓣状的三维多级结构。以罗丹明B的催化降解实验为模型考察了不同反应组成、不同反应介质、不同反应温度条件下制备的复合粒子的催化活性。结果表明,当反应条件中m(Bi(NO3)3·5H2O)/m(Fe3O4)为1.9 g∶0.2 g,水作反应介质在160℃时,所制备的复合粒子催化活性最高,对罗丹明B的降解率达95.4%。降解完成后,用磁铁吸附,Fe3O4/Bi2O3很快从体系中分离,可以重新催化降解罗丹明B,实现磁场控制的循环催化。实验发现,Fe3O4/Bi2O3经6次循环利用后,对罗丹明B的降解率仍达88.5%。     

大尺寸硅酸铋晶体的原料合成、晶体生长及闪烁性能研究

以Si(OC₂H₅)₄和Bi(NO₃)₃·5H₂O作为前驱体、柠檬酸作为溶剂, 按化学计量比配料, 采用溶胶-凝胶法合成并经高温烧结制备了纯相Bi₄Si₃O₁₂多晶粉末, 每批次可合成250 g。以此为原料、<001 >取向BSO为籽晶, 在坩埚下降炉内生长了BSO晶体, 讨论了晶体的析晶行为, 获得了30 mm × 30 mm × 210 mm的高质量BSO晶体。闪烁性能测试表明, 该晶体能量分辨率为18.9%, 光输出为同等条件下CSI(T1)晶体的7.2%。     

Bi4Ti3O12的熔盐法制备及改性研究进展

综述了Bi4Ti3O12材料的最新研究进展,介绍了Bi4Ti3O12制备方法和改性技术的研究,对熔盐法制备、热锻、模板晶粒生长、丝网印刷等几种晶粒定向生长技术和A、B位掺杂及机理等方面的研究进行了系统评述,总结了目前Bi4Ti3O12研究中存在的问题,并对未来的研究方向进行了预测.     

掺Ce稀土铁石榴石块状单晶生长及磁光性能研究

掺Ce稀土铁石榴石单晶是目前最具发展前景的新型法拉第旋转材料。与GdBiIG,YIG等材料相比,具有更大法拉第旋转、小的温度系数和低廉成本等特点。本文采用改进的助熔剂法,成功地生长出块状Ce:YIG单晶,分析晶体结构,测试近红外波段磁光性能。Ce3+掺入铁石榴石十二面体位极大地增强了材料的法拉第旋转角,在λ=0.78μm时Y3Fe5O12晶体中每一个Ce3+替代Y3+,其θF的增加量(dθF/dx)达到0.6×104deg/cm,是同量Bi3+替代晶体θF增加量的2倍。另外,在稀土铁石榴石中掺入Yb3+和Eu3+,由于其存在弱的还原性,能抑制ce4+的形成,增加Ce3+离子的掺入量。     

Bi3NbTiO9的结构与电学性能

用传统固相法成功制备出了致密的、相对密度超过95％的Bi₃NbTiO₉(BNT)压电陶瓷;采用XRD和SEM对陶瓷的结构和晶粒形貌进行了表征;测出了BNT陶瓷在居里温度点附近的介电特性,同时确定了该陶瓷的居里温度T_c为914℃电滞回线的测试显示了该材料典型的硬铁电性,经过高温极化,测出材料的压电常数d₃₃=7pC/N.     

偏化学计量比熔盐法合成Bi4Ti3O12晶化过程研究

用示差扫描量热-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)、场致发射扫描电子显微镜(FESEM)等表征方法对不同化学计量比熔盐法合成Bi4Ti3O12(BTO)晶化过程进行了分析.结果表明,不同化学计量比熔盐法合成Bi4Ti3O12的晶化过程完全不同:富Bi组分晶化过程中间相为Bi12TiO20、Bi2Ti2O7、Bi2O2.75;化学计量比组分晶化过程中间相为Bi2O2.75、Bi2Ti2O7;富Ti组分晶化过程中的中间相为Bi2O2.75、Bi2Ti4O11.     

Na-Sn掺杂Bi2O3-ZnO-Nb2O5陶瓷的性能

研究了Na+替代Bi3+、Sn4+替代Nb5+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性、显微结构和介电性能的影响.结果表明,替代后样品的烧结温度从1000℃降低到860℃;在-30～130℃样品出现明显的介电弛豫现象;弛豫激活能在0.3eV左右.用缺陷偶极子和晶格畸变对Na-Sn掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7的介电弛豫现象进行了解释.     

Fe3O4磁性纳米粒子表面修饰研究进展

表面修饰Fe3O4磁性纳米粒子因具有优异的磁学特性、良好的生物相容性和丰富的化学反应可选择性,在生物医药领域如磁共振成像、组织修复、免疫测定、热疗、药物传递和细胞分离中显示了巨大的应用潜力.Fe3O4磁性纳米粒子的表面修饰主要包括以下3类:①有机小分子修饰,主要是偶联剂和表面活性剂修饰;②有机高分子修饰,包括天然生物大分子、合成高分子以及两者复合修饰;③无机纳米材料修饰,主要是SiO2、Au和Ag修饰.并就这三大方面的研究进展做了综合概述.