ZrOxNy薄膜的制备与低温电输运特性研究

针对于测温应用中对低温温度计的性能需求,为了获得灵敏度高和测温区间宽的氮氧化锆(ZrOxNy)电阻温度传感薄膜,系统研究了溅射气氛中O2流量对ZrOxNy薄膜结构和低温电输运行为的影响.采用射频反应磁控溅射工艺,通过精细调整溅射沉积过程中的O2流量在Al2O3基片上生长了系列ZrOxNy薄膜,测定了薄膜的晶体结构、形貌...     

自旋旋转在La(Fe,Al)13超磁致伸缩中的关键作用

磁致伸缩可作为电磁能和机械能之间的高效转换途径,是基础研究以及技术应用等方面重要的材料性能.然而,在其微观成因的理解方面仍然存在挑战,这对磁致伸缩材料的发展非常重要.本文利用原位磁场和温度场下的粉末中子衍射技术首次揭示了自旋旋转对La(Fe,Al)₁₃超磁致伸缩的关键作用. La(Fe,Al)₁₃超磁致伸缩性能是由磁场驱动的倾斜结构磁矩旋转引起的,其中铁磁成分的急剧增加促使晶格内部二十面体伸长,进而产生巨大的磁致伸缩.此外,本文揭示了La(Fe,Al)₁₃精确的倾斜磁结构特征.本研究提供了一种通过磁场诱导自旋旋转途径探索新型磁致伸缩功能材料的策略.     

高温超导滤波器系统散热模拟及实验研究北大核心CSCD

小型制冷机是高温超导滤波器系统的重要组成部分,在冷端提供冷量的同时需在热端向环境排热。基于模拟和实验,设计了一款散热翅片,并在自然对流的条件下对翅片的散热性能进行研究。结果表明,在功率为12 W时,散热翅片最高和最低温度分别为58.2℃和53.2℃,当在翅片背部增加一层石墨烯导热膜后,最大和最小温度分别降低了3.3℃和4.7℃;采用翅片和环境之间的传热热阻R_(s)来评价两种翅片的性能,铝-导热膜传热热阻介于2.58—3.05℃/W之间,相比于传统铝翅片其与空气传热热阻最高降低了33.3%。     

Mn3(Cu0.6Si0.15Ge0.25)N/Ag复合材料的负热膨胀与物理性能

采用机械球磨加固相烧结法合成Mn3(Cu0.6Si0.15Ge0.25)N/Ag复合材料。在77K-300K温度范围内,分别研究了Mn3(Cu0.6Si0.15Ge0.25)N/Ag复合材料的热膨胀性能,电导性能和热导性能。当含Ag量分别为1,5,10和20 wt%时,所有样品在有效的温度区间205K-275K表现出负热膨胀。随着Ag含量的增加,有效温度区间向室温方向移动。另外,和Mn3(Cu0.6Si0.15Ge0.25)N材料相比,Mn3(Cu0.6Si0.15Ge0.25)N/Ag复合材料具有更高的电导率1?0-6（Ohm.m）-1和热导率10.5W/(mK)。     

高压合成纳米晶Bi0．85Sb0．15的低温热电性能

通过机械合金化法获得Bi0．85Sb0．15纳米晶粉末材料,在常温下冷压成型并分别在不同温度下进行高压处理,制备出块状样品．X-ray衍射实验证实已形成了Bi0.85Sb0．15单相合金．测量了样品在80～300 K温区的Seebeck系数和电导率,计算出材料的功率因子与温度的关系．在523 K 6 GPa下压制30 min的样品,其Seebeck系数在150 K达到-173μV／K,比同温度下单晶材料样品的Seebeck高大约60％,功率因子在200 K达到3．27×10^-3W／m·K2,表明高压处理可以有效改善材料热电性能．高分辨电镜分析发现材料中存在均匀分布的小于5 nm的“纳米点”,“纳米点”的存在导致材料Seebeck系数在低温显著提高．     

Pb对Bi-Sb基纳米热电材料低温性能影响

采用机械合金化法获得Bi0.85Sb0.15-xPbx（其中X=0、0．01、0．03、0．05）纳米晶粉末材料，在常温下用1GPa压制成型，然后在473K温度下烧结2h制成块材，并对其热电性能进行了研究。在80-300K温区测量了样品的Seebeck系数和电导率，并计算出材料在80-300K温区的功率因子变化情况。结果表明：掺入Pb后材料由n型变为P型，在205KBi0.85Sb0.14Pb0.01样品的Seebeck系数为101μV／K，在80-180K掺入少量Pb样品的电导率和功率因子比没掺Pb样品要高，表明掺入Pb可以明显改变Bi0.85Sb0.15纳米晶粉末材料在低温下的热电性能。     

Nb掺杂碲化铅合金的热电性能

用机械合金(MA)和放电等离子烧结(SPS)方法制备出Nb掺杂的Pb1.1Te合金块体,在323-673 K温区内测试其电阻率、Seebeck系数和热扩散系数,并计算其热电优值。结果表明:在Pb1.1Te中掺杂Nb能有效提高材料的载流子浓度,优化其电性能,使Pb1.03Nb0.07Te的功率因子在523-673 K温区范围内超过20 m W/(cm·K2)。同时,Nb的引入可增强声子散射,降低晶格热导率,从而得到较高的热电优值。样品Pb1.03Nb0.07Te在673 K时ZT值最大为1.27,是基体材料Pb1.1Te的2倍。     

聚醋酸乙烯酯/纳米ZnO颗粒复合材料的等离子聚合及其光学性能

采用等离子镀膜方法在纳米ZnO颗粒表面沉积一层有机薄膜,制备出聚合物/ZnO复合材料.用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vi8)对其形貌、结构和性能进行表征,研究了聚合物/ZnO复合材料的光学性能以及聚合物与纳米ZnO颗粒的结合强度.结...     

Sn-Doped Mn3GaN Negative Thermal Expansion Material for Space Applications

采用球磨后放电等离子体烧结的方法制了化学成分为Mn3Ga1-xSnxN(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)的反钙钛矿锰氮化合物。研究了其热膨胀性能、导热性能和力学性能。结果表明:所有样品热膨胀性能与Sn含量有关,随着Sn含量的增加,负热膨胀温区向高温移动。其中,Mn3Ga0.9Sn0.1N化合物在279到338 K温区内的负热膨胀系数为–27.5×10-6 K-1,负热膨胀温区宽度为59 K。而Mn3Ga0.6Sn0.4N在363~400K温区内的热膨胀系数较小,接近零膨胀。此外,这类负热膨胀材料的热导率约为3.2 W·(m·K)-1,压缩强度约为210 MPa。     

固体材料低温热导率测试系统

研制出工程材料低温热导率测试系统.测试采用稳态纵向热流法,高真空绝热恒温器,并利用热开关装置,解决了传统测试方法降温速率慢的问题.通过与标准样品比对,证明测试误差在5%以内.利用该测试系统研究了不锈钢、钛合金及镁合金的低温热导率.