氰基桥联双金属聚合物磁性研究

采用基于密度泛函理论的全电势线性平面波方法研究了氰基桥联双金属聚合物Mn2(H2O)5Mo(CN)7·4H2O的电子结构和磁性。通过对自旋极化的总能量、态密度以及磁矩的计算,表明该聚合物具有稳定的铁磁基态,整个分子的磁矩主要来源于高自旋态的Mn2 和低自旋态的Mo3 ,计算结果还表明聚合物是一种半金属铁磁体。     

气雾化法(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)软磁合金粉末的显微组织与磁性能

采用气雾化法制备了(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)(x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.1,wt%)系列合金粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计等分析检测手段研究了合金粉末显微组织和磁性能。结果表明,气雾化合金粉末球形度好,表面光洁,组织均匀,合金为单一的α-Fe(Si)相;掺杂Co元素不改变Fe_(93.5)Si_(6.5)合金粉末显微结构,但提高了合金比饱和磁极化强度。当x=0.1时,合金粉末比饱和磁极化强度σ_s达到最大值219.26 A·m~2/kg,其原因为Fe-Co原子间的交换耦合作用使得单原子波尔磁矩达到最大。粉末矫顽力随Co含量的增加单调递增,这主要归因于Co原子磁晶各向异性常数K_1远大于Fe,导致其矫顽力增大。总体而言,(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(93.5)Si_(6.5)合金粉末磁性能较优异。     

MnBn(n=1～7)团簇的结构和磁性

利用密度泛函理论中的广义梯度近似对MnBn(n=1～7)团簇的结构、稳定性和磁性进行了分析。结果表明,对于n<4的MnBn团簇,Mn原子掺杂未引起主团簇Bn结构的变化;而n≥4掺杂Mn原子则使主团簇Bn结构发生变化,而且MnBn团簇的结构也由二维转向三维。比较Bn和MnBn团簇基态的平均结合能,发现Mn原子掺杂后,体系的稳定性有所减弱。综合MnBn团簇基态垂直电离势和裂化能可知,n=2和6的团簇较邻近的团簇稳定。在MnBn团簇中,MnB5磁矩最大。n=5和7的MnBn团簇总磁矩主要由Mn原子提供,而其它团簇的磁性则受Mn和B原子的共同影响。Mulliken布局分析表明MnBn团簇中Mn原子磁矩主要来自局域d电子的贡献,d电子中自旋向上和自旋向下的电子态密度的不对称性是产生Mn原子磁矩的主要原因。     

ZnO基紫外光透明导电薄膜的研究进展

ZnO是一种宽禁带半导体材料,通过阳离子Al^3＋掺杂可以改善其导电性,而且通过掺杂MgO进行“能带剪裁”可以实现从紫外到可见光范围内的完全透明。因此,ZnO基紫外光透明导电薄膜近年来逐渐成为半导体光电材料与器件的研究热点之一。本文介绍了紫外光透明导电薄膜MgxZn1-xO：Al的基本特性、制备方法及研究进展。     

方波脉冲下纳米氧化硅掺杂对聚酰亚胺绝缘性能的影响

聚酰亚胺纳米复合薄膜(polyimide,PI)广泛应用于电机绝缘。方波脉冲下的局部放电是变频电机绝缘失效的主要原因之一。为了研究高频脉冲电压下PI膜的老化,探讨纳米粒子在PI膜中的作用机理,文中将粒径为30 nm的Si O2无机填料掺杂到PI膜中。利用场发射扫描电镜(SEM)观察纳米Si O2在PI膜中的分散情况,并在方波脉冲电压下对复合薄膜进行了耐压和耐电晕实验,最后运用纳米复合3层结构解释了PI膜绝缘破坏的过程。研究结果表明:纳米粒子均匀分散到PI基体中,纳米Si O2的加入可以提高PI膜的电导率和介电常数,影响电子迁移率;PI/Si O2膜耐压特性随着Si O2纳米粒子体积分数的增加先增强后减小,在体积分数为5%时达到最大值。耐电晕特性随着Si O2纳米粒子体积分数增加而上升。Si O2纳米粒子会在试样中产生大量的有机—无机界面以及复合结构,影响了电子在介质中的作用机理,导致PI膜绝缘性能发生改变。     

稀土La掺杂和退火温度对非晶磁芯软磁性能的影响

首先制备La掺杂Fe_(78)Si_9B_(13)合金(Fe Si B-La)非晶带材,然后绕制成环型磁芯,在不同温度下进行退火处理,研究La含量和退火温度对其软磁性能的影响。结果表明,随着La含量的增加,Fe Si B-La非晶磁芯的相对起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s呈先增大后减小的趋势,而矫顽力H_c呈先减小后增大的趋势。随着退火温度的升高,Fe Si B-La非晶磁芯的μ_i、B_s、H_c、电感L_s和品质因数Q呈先增大后减小的趋势。     

GaInP类异质结提升GaInP/GaInAs/Ge太阳电池效率的研究

基于不同有序度的GalnP材料制备出高/低带隙的发射区/基区结构被称之为同材料类异质结结构,其产生的特殊能带结构可以提高太阳电池效率.通过生长条件的优化,验证了GaInP材料的有序度变小,材料带隙从优化前1.868 eV提高到1.898 eV.采用该工艺条件制造了具有对应有序度的GalnP材料,分别作为GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池顶子电池的发射区/基区.测试结果表明,与参照电池比较,新结构太阳电池光照电流电压(LIV)特性参数在电流密度方面获得了明显的提高.     

掺杂钙钛矿钴氧化物La0.75Sr0.25Co1-xFexO3(x=0,0.1)的电磁特性

采用溶胶-凝胶方法制备了La0.75Sr0.25Co1-xFexO3(x=0,0.1)多晶样品,通过室温X射线衍射、标准四探针法以及直流磁化强度测量对材料结构及电磁特性进行研究。结果表明,铁的掺入晶格结构基本没有发生变化,但掺铁后体系的电阻率增大,出现半导体-金属的转变,材料磁性明显下降,转变温度向低温方向移动,系统在低温下由自旋团簇玻璃态转变为自旋玻璃态。     

CO2-O2混合气体临界电子温度与电击穿特性的计算研究

CO_2气体作为潜在的SF_6替代气体,近年来受到了业界的广泛关注,电击穿特性是评估其性能的关键指标。文中基于气体流注放电判据,推导出了计算击穿电压和临界电子温度的数学表达式,建立了描述CO_2与O_2混合气体电击穿的宏观变量(击穿电压、击穿电场与压力比)与基本微观变量(临界电子温度)之间的关系,从微观层面研究了混合气体在不同压力和电极间距下的电击穿特性。结果表明,随压力与电极间距乘积值增大,临界电子温度先迅速减小,而后趋于一定值;CO_2-O_2混合气体的临界电子温度随CO_2体积分数增大而明显减小,并表现出较明显的协同效应,纯CO_2的临界电子温度约为2.34 eV,约为纯O_2(3.54 eV)的66.1%,在CO_2中加入一定比例O_2能有效提高其电击穿特性。此外,通过文中CO_2-O_2混合气体击穿电场与压力比的计算值与文献实验值对比,验证了文中计算方法与参数选取的有效性。     

SiC基反向开关晶体管RSD关键工艺概述

本文首次概述了采用宽禁带半导体材料4H-SiC制备脉冲功率开关反向开关晶体管(RSD)所涉及到的关键工艺。包括选择性刻蚀、选择性掺杂、欧姆电极制备以及台面终端造型等在内的多步主要工艺均与Si基RSD完全不同,采用氟基气体感应耦合等离子体(ICP)刻蚀得到了合适的刻蚀速率、表面粗糙度及形貌,采用多次氮离子注入及高温退火完成选择性掺杂,采用Ni/Ti/Al多层金属配合适当退火温度完成欧姆电极制备,采用机械切割斜角完成台面终端造型,最终得到了合理的器件正反向阻断特性。     

Fe-6.5wt%Si硅钢薄带的制备工艺及发展前景

Fe-6.5wt%Si高硅硅钢薄带具有优异的软磁性能,是高频电机铁芯的理想材料。但当硅含量超过3wt%后,由于高硅钢的脆性很难采用常规的轧制工艺制备而成为制约高硅硅钢薄带应用的瓶颈。综述了Fe-6.5wt%Si高硅钢的特性和制备工艺,并展望了其发展前景。     

Tuning electronic,magnetic, and transport properties of blue phosphorene by substitutional doping: a first-principles study

Using first-principles density functional theory, we investigated the geometrical structure and magnetic, electronic, and transport properties of blue phosphorene doped with a multitude of substitutional impurities, including both metallic and semiconducting elements. Substitutional dopants modified the properties of blue phosphorene. B, Al, Ga, Sb, Bi, and Sc substitutional dopants led to an indirect- to direct-gap transition. Blue phosphorene with C, Si, Ge, Sn, O, S, Se, and Fe substitutional dopant atoms showed dilute magnetic semiconducting properties. Furthermore, the effective mass as well as zero-bias transmission spectrum of this material support the fact that the transport properties of blue phosphorene are modified by the above-mentioned impurity atoms. The effective mass of holes for the Bi- and Sb-doped systems was about \(0.138m_{0}\), implying that these systems have high hole mobility. Meanwhile, the Sb-doped system exhibited the smallest effective mass for electrons of \(0.244m_{0}\). The results of this study illustrate that doped blue phosphorene exhibits different electronic, magnetic, transport, and optical properties from pristine blue phosphorene, which may enable many useful applications in nanoelectronics, gas sensing, optoelectronics, and spintronics.     

Mg2+掺参杂对LiFePO4/C结构和性能的影响

以乙酸镁为镁源,用LiOH·H2O、Fe(NO3)3·9H2O、NH4H2PO4为原料,通过水溶液法制备了掺杂Mg2+的LiFePO4/C正极材料.用XRD、SEM、恒流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)方法,研究了Mg2+掺杂对LiFePO4/C的结构、形貌及电化学性能的影响.研究结果表明:Mg2+掺...     

Sm_2Co_(17)永磁材料力学各向异性机理分析

烧结Sm_2Co_(17)型永磁材料以其优良的磁性能、良好的耐腐蚀性和温度稳定性得到广泛应用.但其脆性较大,不仅给机械加工带来困难,也限制了材料在一些领域的应用.从Sm_2Co_(17)永磁材料微观晶体结构入手,分析了Sm_2Co_(17)永磁材料力学特性各向异性的机理.研究表明,Fe、Cu和Zr等掺杂元素、界面效应以及主相晶体结构导致了Sm_2Co_(17)永磁材料力学性能的各向异性,其中主相晶体结构的特性对力学性能各向异性起关键作用.研究结果为改善2∶17型钐钴永磁材料的力学特性提供了理论指导.     

MoO_3掺杂对锰锌铁氧体显微结构与磁性能的影响

以Fe_2O_3、MnO、ZnO粉体为原料,采用固相烧结法,通过一次球磨,850℃预烧并掺杂,二次球磨,1200℃烧结最后压制成型制得不同MoO_3掺杂量的锰锌铁氧体,运用SEM、XRD、VSM等手段研究该材料的组织与性能。结果表明,无论是否掺杂MoO_3,均生成了典型的尖晶石铁氧体相和Fe_2O_3相。材料的饱和磁化强度和磁导率随掺杂量增加先增大后减小,矫顽力和剩余磁化强度先减小后增大。表现为掺杂0.06wt% MoO_3的锰锌铁氧块体组织最为致密,磁性能达到最优,矫顽力及剩余磁化强度最小,磁导率和饱和磁化强度最大。     

Effects of temperature on structural and optical properties of ZnMgO films fabricated by pulsed laser deposition

ZnMgO thin films have been deposited on Si(111) substrates by pulsed laser deposition (PLD) technique at growth temperature from 300 to 700°C in nitrogen ambient of 1.0 Pa. The effects of growth temperature on structural and optical properties of deposited ZnMgO thin films have been characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), infrared absorption (IR) spectra and photoluminescence (PL) spectra. The results of XRD and SEM analyses show that the film fabricated at 400°C possesses good crystallinity with hexagonal wurtzite structure and surface morphology. The Mg has been incorporated into ZnO in the form of substitutional Zn. The IR spectra reveal the typical absorption peaks of ZnMgO. The band-gap values have been obtained from 2.96 to 4.23 eV with increasing growth temperature. The PL spectra show that the highest UV emission is obtained at growth temperature of 600°C, and the obvious blue-shift is observed. This may be assigned as the change of the band-gap due to the increasing incorporation of Mg²⁺ ions with the increasing growth temperature.     

非计量比Mn_(1.25)Fe_xP_(0.5)Si_(0.5)系列化合物的结构及磁性

用机械合金化和固相烧结的方法制备了Mn_(1.25)Fe_xP_(0.5)Si_(0.5)(x=0.6,0.63,0.65,0.67,0.7,0.75)系列化合物,研究了其结构及磁性。结果表明,该系列化合物的主相均为Fe2P型六角结构,空间群为P-62m;并且随着Fe含量的增加,热滞先减小后增大,居里温度先升高后降低。当Fe的含量为0.65时,热滞最小为1 K,且居里温度最高275 K。当Fe含量为0.63时,化合物的磁熵变最大,在1.5 T的外磁场下的最大磁熵变为10.0 J/kg·K。     

改性纳米Fe3O4与低密度聚乙烯组成复合介质的介电谱分析

纳米Fe3O4是典型的顺磁性材料,将其与低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)复合,会给LDPE基体的磁、电等性能带来影响。为研究纳米Fe3O4加入对LDPE介电性能的影响,采用共沉淀法制备纳米级Fe3O4,并用不同方法对其进行改性,制备了不同条件的纳米Fe3O4粒子。将此纳米Fe3O4按质量分数0.25%～1%分别以熔融共混法与LDPE复合制得Fe3O4与LDPE的复合材料。以宽频介电谱仪进行了该Fe3O4与LDPE复合材料介电谱的研究,试验结果表明:纳米Fe3O4的加入及磁化对LDPE的介电常数和介电损耗均有影响,且其大小与掺杂方法及纳米Fe3O4质量分数有关。     

磁场热处理对Fe-Cr-Co合金组织与性能的影响

本文系统研究了Fe-Cr-Co合金（2J85）在不同磁场强度下经过五种温度磁场处理后磁场强度和温度对合金微观组织和磁性能的影响，研究结果表明，磁场热处理温度为635℃时，在磁场热处理的各种磁场强度下合金均显示相对最佳磁性能，其中尤其以磁场强度为4000Oe时获得最高磁能积，即（BH）mx=6.63MGOe3,此外，本研究还显示，提高磁场热处理时的磁场强度，具有降低Fe-Cr-Co(2J85)合金对磁场热处理工艺敏感性的作用。