TiO_2纳米粉体的烧结行为及其性能的研究

分别采用Ti(SO4)2、TiOCl2沸腾回流直接水解制得了纯锐钛矿型和混晶的纳米TiO2。用XRD、SEM对不同煅烧温度下的纳米TiO2粉末结构、粒径大小进行了表征。结果表明:混晶中的锐钛矿相转变温度(500℃)明显低于纯锐钛矿相的(600℃以上)。纳米TiO2粉末的光催化活性与煅烧温度密切相关,500℃煅烧的混晶结构的纳米TiO2粉体表现出较高的光催化活性,20 min催化氧化降解率达到92.3%。     

模板法制备三维有序氧化钛薄膜的结构调控北大核心

以聚苯乙烯微球胶体晶体为硬模板、四氯化钛为氧化钛前驱体,结合控制浸渍-煅烧工艺制备了三维有序TiO2薄膜材料,重点考察了浸渍液中TiCl4的浓度对最终TiO2薄膜样品结构的影响。利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)和N2吸附/脱附等手段对样品的结构特征进行表征。XRD分析表明,经500℃煅烧2 h后所得样品为锐钛矿相TiO2;SEM结果显示,在本实验条件下随着前驱体溶液中TiCl4浓度的增大,TiO2薄膜的微观结构逐步由三维有序大孔TiO2(three-dimensional ordered macro-porous TiO2,3DOM-TiO2)演变为三维有序TiO2中空球(three-dimensional ordered TiO2hollow-spheres,3DOH-TiO2);TEM结果表明,3DOM-TiO2和3DOH-TiO2薄膜样品骨架由氧化钛纳米颗粒组成,大孔孔壁和中空球壳壁上存在由TiO2纳米颗粒堆积形成的不规则介孔。     

生长助剂对微纳米级二氧化钛颗粒形貌和光吸收性能的影响

以钛酸丁酯为钛源,氟化氢(HF)为形貌控制剂,溶剂(乙酸乙酯、乙酸和异丙醇)为生长助剂,通过溶剂热法合成了不同形貌的二氧化钛(TiO2).利用X射线衍射谱(XRD)分析样品的物相,扫描电子显微镜(SEM)表征TiO2颗粒的形貌,氮气吸附-脱附实验测量样品的比表面积,紫外可见吸收光谱测试样品的光吸收能力.结果表明:乙酸乙酯、乙酸和异丙醇作为生长助剂时,相应地得到球形、片状和比表面积高达155.58m2 ·g-1的花状结构.乙酸乙酯对样品形貌的影响大于HF.乙酸和异丙醇对HF具有协同作用,不同形貌的TiO2颗粒的紫外光吸收的强弱顺序为醇-TiO2,酸-TiO2,酯-TiO2.     

高温高压合成Co掺杂ZnO基DMS及其磁性特征

采用高温高压方法将由溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备的Co掺杂ZnO基稀磁半导体纳米颗粒置于6GPa压强和1000℃环境中处理,并研究其结构和磁学性质.XRD,XPS以及HRTEM等结构测量和分析表明,在掺杂浓度不高时,Co2+离子被较好地掺杂到了 ZnO晶格中,没有第二相或者团簇存在;而在中高浓度掺杂时,有CoO相形成.SQUID磁性测量显示,样品具有室温铁磁性.     

高温高压合成Co掺杂ZnO基DMS及其磁性特征

采用高温高压方法将由溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备的Co掺杂ZnO基稀磁半导体纳米颗粒置于6GPa压强和1000℃环境中处理,并研究其结构和磁学性质.XRD,XPS以及HRTEM等结构测量和分析表明,在掺杂浓度不高时,Co2 离子被较好地掺杂到了 ZnO晶格中,没有第二相或者团簇存在;而在中高浓度掺杂时,有CoO相形成.SQUID磁性测量显示,样品具有室温铁磁性.     

纳米La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3块体的磁性与电输运特性研究

采用溶胶–凝胶法制备了纳米La0.67Sr0.33MnO3样品,通过XRD、TEM及PPMS(物理性质测量系统)研究了样品的结构、磁性和电输运特性。结果表明,样品为单相菱方钙钛矿结构,平均晶粒大小为61 nm,在10 K到300 K间样品具有铁磁性和绝缘体导电行为,在温度小于60 K时因库仑阻塞效应样品电阻随温度降低急遽增加。纳米晶粒尺寸导致样品具有强的磁电阻效应,其中低场磁电阻效应由晶粒间自旋极化电子隧穿界面引起,高场磁电阻效应由界面磁无序引起。     

纳米La0.67Sr0.33MnO3块体的磁性与电输运特性研究

采用溶胶–凝胶法制备了纳米La0.67Sr0.33MnO3样品,通过XRD、TEM及PPMS(物理性质测量系统)研究了样品的结构、磁性和电输运特性。结果表明,样品为单相菱方钙钛矿结构,平均晶粒大小为61 nm,在10 K到300 K间样品具有铁磁性和绝缘体导电行为,在温度小于60 K时因库仑阻塞效应样品电阻随温度降低急遽增加。纳米晶粒尺寸导致样品具有强的磁电阻效应,其中低场磁电阻效应由晶粒间自旋极化电子隧穿界面引起,高场磁电阻效应由界面磁无序引起。     

锐钛矿型TiO_2薄膜的低温制备及其光催化性能研究

采用改进的sol-gel法及浸渍–提拉工艺在低温条件下制备了纳米TiO2薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)及紫外–可见光光谱仪(UV-Vis)对所制TiO2薄膜的物相结构、表面形貌以及光吸收特性进行了表征,并利用紫外光照降解亚甲基蓝溶液的方法考察了TiO2薄膜的光催化活性。结果表明:低温制备的纳米TiO2薄膜为锐钛矿结构,表面均匀致密,且对紫外光表现出较强的吸收特性。在紫外光照射48 h后,该TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的降解率为67.4%。     

(Na_(1/2)Nd_(1/2))TiO_3陶瓷的晶体结构及微波介电性能

通过固相烧结法制备了具有高介电常数的(Na1/2Nd1/2)TiO3微波介质陶瓷,研究了烧结温度对该陶瓷微观结构及微波介电性能的影响。结果表明,在烧结温度低于或等于1 350℃时,所制陶瓷样品的主晶相为立方相的(Na1/2Nd1/2)TiO3;当烧结温度高于1 350℃时,所制陶瓷样品的主晶相变为四方相的Nd0.667TiO3。陶瓷样品的相对介电常数和品质因数随着烧结温度的升高均先增大后减小,在烧结温度为1 300℃时所制陶瓷样品最为致密,并具有最佳的微波介电性能,εr=110.06,Q×f=8 147 GHz,τf=244.6×10–6/℃。     

纳米粉体对TiO2压敏陶瓷晶界势垒结构的影响

采用实验方法研究了纳米粉体对TiO2压敏陶瓷晶界势垒结构的影响.采用扫描电镜测试了样品的显微结构.基于热电子发射理论和样品的电学性能计算了TiO2压敏陶瓷的势垒结构.在室温至320 ℃范围内,测试TiO2压敏陶瓷样品的电阻率ρ.通过样品的lnσ-1/T曲线计算了TiO2压敏陶瓷材料的晶界势垒结构.讨论了显微结构和势垒结构对TiO2压敏陶瓷电学性能的影响.结果表明,合适的纳米TiO2加入量为x=5 mol%.     

钛酸锶钡/铋锌铌多层复合薄膜的制备及性能

采用溶胶一凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了钛酸锶钡/铋锌铌多层复合薄膜样品.研究了不同退火温度下多层复合薄膜的结构、微观形貌及介电性能.结果表明:在退火温度高于700℃时,所得复合薄膜中会出现立方焦绿石结构的铋锌铌和钙钛矿结构的钛酸锶钡.750℃退火处理得到的多层复合薄膜,表面致密,无裂纹,其相对介电常数...     

TiO_2掺杂量对PTFE/SiO_2复合材料性能的影响

采用新型化学工艺,制备了SiO2与TiO2共同填充的PTFE复合材料,系统研究了TiO2掺杂量对所制复合材料显微结构、微波介电性能和热膨胀系数的影响。结果表明,复合材料的密度、介电常数和热膨胀系数都随着掺杂量的增大而增加,吸水率随着掺杂量的增大而减小,介电损耗随着掺杂量的增大先减小后增大。当TiO2掺杂量为质量分数7%时,PTFE很好地包覆在SiO2表面,复合材料结构致密,具有与铜箔较为匹配的线膨胀系数(17.76×10–6/℃),且介电性能优良(εr=2.94,tanδ=0.000 82)。     

C/FePt/Fe纳米薄膜的微结构和磁特性

利用超高真空磁控溅射方法制备了一系列不同C层厚度的C/FePt/Fe纳米薄膜,然后进行原位高温退火。应用X射线衍射仪(XRD)分析了样品的晶体结构,利用扫描探针显微镜(SPM)观测了表面形貌和磁畴结构,通过振动样品磁强计(VSM)测量了磁性。结果表明,薄膜的微结构和磁特性随C覆盖层厚度的变化有着非常显著的变化。C的加入使样品表面更加光滑,使10 nm厚的C覆盖层样品获得了0.3 nm的粗糙度和3.8 nm的颗粒尺寸。C覆盖层减弱了磁性颗粒间的磁偶极作用,同时减弱了磁性颗粒间的交换耦合作用,提高了L10织构的有序化程度,进而增大了样品的矫顽力,矫顽力达到了987 kA/m。     

溶胶—凝胶法制备BST铁电薄膜及性能研究

研究了一种以水为溶剂的(Ba     

BST陶瓷场致热释电性能的研究

采用改进的电子陶瓷工艺,制备了高密度Ba0.6Sr0.4TiO3热释电陶瓷样品.研究发现,在1 340 ℃下烧结的样品,其密度可达到理论密度的98.3%.室温下测得样品的介电损耗为0.2%.外加直流偏场对材料的介电和热释电性能影响显著.样品的场致热释电系数为3.4×10-8 C/cm2·℃,探测率优值为10.0×10-5 Pa-1/2.     

Interfacial Effect on Dielectric Properties of Polymer Nanocomposites Filled with Core/Shell‐Structured Particles

Novel polymer nanocomposites were prepared by solution processing with core/shell structured nanoparticles (carbonaceous shell coating on silver cores) as fillers. The organic carbonaceous shells act as interlayers between the Ag cores as well as with the polymer matrix. It is shown that the electrical properties of the interlayers play a dominative role in determining the dielectric behavior of the nanocomposites. Insulating interlayers reduce the tunnel current between neighboring Ag cores by causing potential barriers, endowing the nanocomposites with stable and high dielectric constants and low dielectric loss. Furthermore, the stable dielectric constants of the nanocomposites could be tuned by adjusting the thickness of the interlayers. Increasing the conductivity of the interlayers lowers the potential barriers, making the dielectric behavior of the nanocomposites more similar to that of conventional percolative composites.     

（Ba0.5Sr0.5）TiO3铁电薄膜的制备工艺及电学性质研究

采用溶胶 凝胶方法制备出纯立方钙钛矿相、介电性能和漏电流特性良好的 (Ba0 .5Sr0 .5)TiO3 铁电薄膜 .研究发现 ,随着烧结温度的升高 ,(Ba0 .5Sr0 .5)TiO3 薄膜纯度和结晶度增高 ,介电常数提高 ,漏电流密度降低 .在 75 0℃进行保温 1h热处理的薄膜性能较好且稳定 :在室温下测得薄膜介电常数为 2 5 0 ,介电损耗为 0 .0 30 ,漏电流密度为 6 .9× 10 -8A/cm2 .较高的介电常数、较低的漏电流密度可能源于良好的纯度和结晶度 .进一步研究表明 ,薄膜导电遵从空间电荷限制电流机制 .     

天线卓介质损耗的精确测量

提出了一种测量天线罩介质损耗的方法,对其工作原理、测试程序及测量误差作了论述和分析。本方法适用于高性能天线罩介质损耗的精确测量,可以为天线罩的研制提供有效的判据。应用本方法对某夹层型雷达天线罩的材料和制作工艺进行了优化,实验结果良好。     

铁硼加入量对NdFeB材料吸波性能的影响

采用高能球磨和微氧化热处理方法制备了铁和硼含量不同的钕铁硼(NdFeB)吸波粉体,研究了铁硼加入量对NdFeB粉体吸波性能的影响。结果表明:所制NdFeB粉体和NdFe粉体均由α-Fe、Nd2O3和Fe2O3相组成;向Nd2Fe14B粉体添加30%的Fe后,其反射率最小值从–7.02 dB降低到–13.63 dB,吸收峰频率从6.80 GHz升高到10.6 GHz;NdFe粉体对电磁波的损耗以介电损耗为主,而NdFeB粉体对电磁波的损耗以磁损耗为主。向70%Nd2Fe14+30%Fe粉体加入B后,其反射率最小值降至–13.63 dB、吸收峰频率升至10.6 GHz。     

AlGaN/GaN MOSHEMTs With Liquid-Phase-Deposited $ hbox{TiO}_{2}$ as Gate Dielectric

$hbox{TiO}_{2}$ films deposited on GaN layers at room temperature through a simple and low-cost liquid-phase deposition (LPD) method are investigated and served as gate dielectrics in AlGaN/GaN MOSHEMTs. The electrical characteristics of the MOS structure on n-doped GaN show that the leakage current is about $hbox{1.01} times hbox{10}^{-7} hbox{A/cm}^{2}$ at 1 MV/cm and that the breakdown field is more than 6.5 MV/cm. The maximum drain current density of MOSHEMTs is higher than that of conventional HEMTs, and a wider gate voltage swing can also be observed. The maximum transconductance and threshold voltage almost maintain the same characteristics, even after inserting a dielectric layer between the gate metal and the 2DEG channel by using $ hbox{TiO}_{2}$ as a gate dielectric. The gate leakage current density is significantly improved, and the bias stress measurement shows that current collapse is much suppressed for MOSHEMTs.