氧化锌中的本征点缺陷对材料光电性能的影响

ZnO薄膜中的本征点缺陷对材料的电学、发光性能有着至关重要的影响.目前,对本征点缺陷的研究是ZnO领域的一大热点,也是实现ZnO基光电器件的关键技术之一.本文结合最新研究,扼要综述了本征点缺陷的电荷特性、对本征ZnO为n型的作用机理、对p型ZnO制备的影响及点缺陷对薄膜绿光发光的贡献.     

温度对X80管线钢钝化膜电化学性能的影响

应用电化学阻抗谱（EIS）技术研究了温度对X80管线钢在模拟土壤环境中所成钝化 膜电化学性能的影响,同时应用点缺陷(PDM) 模型分析了温度对钝化膜电化学性能的影响。结果表明：随着成膜温度的升高,钝化膜的稳态电流增大,膜内施主密度增加,膜电阻、传递电阻及离子在膜内的扩散系数$D$减小,其原因在于温度升高,钝化膜内的氧空位数量增加。     

钼含量和均匀化处理冷却方式对β型Ti-Mo合金中点缺陷弛豫的影响

采用真空电弧熔炼制备β型Ti-xMo(x为质量分数/%,3～24)合金,并进行950℃×20 min均匀化处理,随后分别水冷和炉冷至室温,通过内耗测试结合物相和微观结构分析,研究了钼含量和冷却方式对该合金点缺陷弛豫的影响。结果表明：炉冷和水冷Ti-xMo合金中均出现2个Snoek型驰豫峰,炉冷Ti-xMo合金的弛豫峰随钼含量的变化特征与水冷合金相似。2种冷却方式下Ti-xMo合金在加热时的低温峰峰高随钼含量的增加而增大,但峰温几乎不变,峰高的增大与β相和间隙氧原子含量的增多有关;除Ti-3Mo合金外,其余合金高温峰的峰高和峰温都随钼含量增加而增大,峰高和峰温的增大与钼和氧的相互作用增强有关。     

L10-TiAl合金点缺陷结构的赝势平面波方法研究

采用第一原理赝势平面波方法,计算了L10-TiAl金属间化合物点缺陷结构的能量、几何与电子结构。点缺陷形成热与形成能的计算结果表明：富Ti合金易出现Ti反位缺陷,富Al合金易出现Al反住缺陷。点缺陷结构类型与实验结果一致。基于晶体总电子态密度结构信息,上述计算结果被初步分析。通过计算点缺陷结构模型的弹性常数,比较其G／B值,初步得出点缺陷致使L10-TiAl金属间化合物的室温塑性进一步变差。     

中温断裂韧度随温度的变化规律

作者用前人对C-Mn钢韧断机理的研究成果与点缺陷在应力场中的迁移运动规律,导出了断裂韧度K c和温度T的关系式。这个关系式与国外学者的实验结果和本文作者对BHW35钢在80℃到350℃范围内所做的实验结果吻合较好。文章还提出了应力状态参数的概念。所有结果对工程设计和缺陷评定都是有用的。     

存在点缺陷的深沟球轴承的动力学响应

点缺陷对滚动轴承的使用寿命和整机性能有着显著的影响.基于单边接触模型和弹流润滑理论,分析了存在点缺陷的滚动轴承的响应特征.采用多体动力学方法建立了考虑点缺陷的滚动轴承动力学模型,对外圈存在点缺陷的滚动轴承的内圈、外圈和保持架等的动力学响应进行了模拟.分析了在滚动体通过缺陷的动力学过程中滚动体和外圈产生的冲击现象,发现频率响应中的峰值频率与外圈的特征频率相关,这与滚动轴承故障诊断结论相吻合.提出的滚动轴承动力学模型可以用于点缺陷故障特征的提取和滚动轴承的故障诊断.     

石墨烯基柔性衬底铬掺杂氧化锌的生长及催化性能研究

采用低温水热法,在石墨烯涂覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-GR)柔性衬底上制备了不同浓度Cr掺杂的氧化锌纳米复合材料(Cr-ZnO/PET-GR)。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对氧化锌的晶体结构、微观形貌及表面化学状态进行了表征,采用电化学阻抗(EIS)、光致发光光谱(PL光谱)研究了氧化锌的光、电性能,并计算了Cr³⁺、Cr²⁺掺杂前后的分子最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO),评价光电子产生的难易程度。结果表明,Cr掺杂前后,氧化锌薄膜均为六方纤锌矿结构。Cr-ZnO/PET-GR和未掺杂的氧化锌(ZnO/PET-GR)纳米薄膜均为棒状,微量Cr的掺入使得ZnO纳米棒垂直度和致密度增大,纳米棒的直径减小。Cr元素主要以Cr³⁺的形式存在。理论计算和试验均表明,Cr³⁺掺杂使得载流子的复合效率显著降低,显著提高了其光催化效率。     

利用转移矩阵法和频域块迭代法分析点缺陷二维光子晶体

本文介绍了广泛用于分析光子晶体的两种方法；转移矩阵法和频域块迭代法。运用这两种方法，我们研究了一个5行5列在空气中呈正方排列的二维介质柱晶体，改变中心介质柱的半律和介电常数，分别得到各自对应不同的透射和色散关系曲线，对于同一参数结构的光子晶体，不同算法得到的带隙和缺陷态频率是一致的。同时根据透射和色散曲线所体现出来的晶体特性，我们分析了将光子晶体用作激光谐振腔以提高Q值的机理。     

基于缺陷镜的空心结构光束直接产生研究

空心光束是一种重要的结构光,是光场调控研究领域的热点之一。拉盖尔-高斯光束是一种典型的空心光束,因其螺旋状相位且携带轨道角动量,因而也被称为涡旋光。涡旋光在光通信、量子纠缠和超分辨成像等领域有着极高的应用价值。本研究以全固态两镜凹平腔Nd:YVO;激光器作为实验平台,通过在输出平面镜上制造点缺陷,达到抑制低阶高斯模式起振,从而获得高阶拉盖尔-高斯涡旋激光输出的效果。在连续波情况下,最高获得了16阶涡旋激光输出;在吸收功率为3.3 W时,获得最高功率为280 mW,激光斜效率为18.6%。进一步通过在谐振腔中插入Cr:YAG可饱和吸收体,首次演示了具有正反手性的拉盖尔-高斯同时被动调Q脉冲激光,稳定输出的最短脉冲宽度约为232 ns,相应的脉冲重复频率约为229.1 kHz。本研究表明点缺陷镜是一种稳定可靠的直接产生高阶涡旋光的手段,并且可以与被动调Q等固体激光技术结合产生不同运转方式的空间结构光束。