脉冲电场下ZnO压敏陶瓷动态击穿过程研究

陶瓷电击穿问题涉及热、光、电多场耦合效应, 一直是非平衡物理学研究的重点和热点。本工作在不同烧结温度下制备了晶粒尺寸大小不同的氧化锌陶瓷, 采用脉冲高压发生装置对陶瓷进行击穿实验, 通过对陶瓷击穿过程的分析和对比, 研究了ZnO陶瓷体击穿的时间步骤。结果显示, 不同晶粒大小的陶瓷击穿过程均在7 μs之内, 典型的压降曲线分为三个阶段。第一个阶段对应于材料中的气孔击穿和击穿通道初步形成; 第二阶段对应于晶界击穿; 第三个阶段是导电通道的完全形成。研究数据显示, 晶粒击穿过程的持续时间最长, 晶界次之, 气孔的击穿时间最短。不同烧结温度下, 样品晶界和晶粒的击穿时间以及气孔的击穿速度均存在差异。     

调控CN_x薄膜的紫外可见波段光学性能研究北大核心CSCD

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在不同衬底温度(常温、50、100、150、200℃)下制备了碳氮(CNx)薄膜,并对其形貌、结构及光学性能进行了研究。通过扫描电镜得出随着衬底温度的升高,薄膜由疏松逐渐变得致密。X射线光电子能谱分析表明:薄膜的结合健有sp^2C=C、sp^3C-C、sp^2C=N和sp^3C-N。随着衬底温度的升高,sp^2C=C的比例没有明显变化,sp3C-C比例逐渐增大(28.6%~36.4%),sp^3C-N的比例也逐渐增大(21.4%~33.4%),而sp^2C=N的比例减小(40.2%~21%)。反射光谱和吸收光谱显示:随着衬底温度的升高,薄膜在200~800 nm波段内的反射率增大(8%~40%),吸收率减小(92%~60%)。进一步推导得到薄膜的光学带隙随着衬底温度的升高而增大(2.5~3.57 e V),主要由薄膜中sp^2C=N减少导致的。本文实现了对CN_x薄膜在紫外可见波段范围内的光学带隙的调控。     

烧结温度对锆钛酸铅-铌镁酸铅压电陶瓷结构的影响

采用铌铁矿预产物合成法在不同烧结温度下制备组成在准同型相界附近的锆钛酸铅-铌镁酸铅压电陶瓷。采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜以及介电温谱对制备陶瓷样品进行表征分析和性能测试。结果表明:所有陶瓷样品的相组成均为纯钙钛矿相;随着烧结温度的升高,陶瓷的相结构由菱方-四方两相共存转变为单一菱方相。对陶瓷断口的观察表明:随着烧结温度的升高,晶粒逐渐长大,陶瓷逐渐致密;陶瓷的平均晶粒尺寸约为3~4μm。制备的压电陶瓷在1 200℃烧结的试样峰值相对介电常数高达19 520,居里温度为310℃。     

PLD制备钛酸铅薄膜过程的RHEED分析

本文采用反射式高能电子衍射(RHEED)监测脉冲激光沉积法制备钛酸铅薄膜过程.根据PbTiO3/MgO(001)薄膜、PbTiO3/Si(100)薄膜生长过程中RHEED强度的时间演变,分析基片对薄膜生长模式的影响.并且观测不同生长时刻的RHEED强度的空间分布,讨论生长过程中薄膜表面的台阶尺寸变化.另外,比较在不同氧分压下沉积的钛酸铅薄膜表面的RHEED图案,发现氧气将改变薄膜的微结构,提高薄膜的结晶性.     

PLD制备FePt：MgO薄膜的结构及线性光学性能研究

采用脉冲激光沉积法（PLD）制备了FePt：MgO多层复合薄膜。采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）分析了薄膜的结构;采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的线性光学性能。HRTEM分析表明基质MgO在单晶MgO衬底上同质外延生长,而FePt纳米颗粒周期性均匀地自组织嵌埋在MgO基质中。HRTEM的快速傅里叶变换（FFT）图表明,FePt纳米颗粒为富Pt的面心立方（FCC）结构的FePt3,其晶格常数αFePt3=3.90 。（1。=0.1 nm）。MgO基质与FePt纳米颗粒的界面分析表明,它们的界面处几乎不存在非晶层,只在FePt纳米颗粒与MgO基质的晶界线附近有少量的刃型位错。薄膜的紫外可见吸收谱结果表明,低脉冲数样品具有远紫外增透作用,高脉冲数样品存在3个表面等离子激元共振吸收峰,随FePt沉积脉冲数增加,吸收峰位置均发生红移,峰强逐渐减弱,峰强比规律变化。     

CHN薄膜化学结构和成分分析

采用外置式电容耦合低压等离子化学气相沉积法制备非晶CHN薄膜.X射线光电子能谱仪分析表明薄膜表面C、N和O的相对含量比,同时随着N2/CH4比例增大,薄膜中N元素的含量逐渐增加;并且对薄膜中存在的C-N共价键进行了讨论;傅里叶红外透射光谱分析表明薄膜中存在C-N键和其他官能团;拉曼光谱分析表明随着N2/CH4比例增大,D峰和G峰的中心位置先远离然后靠近,并且D峰和G峰的面积比逐渐增加,源于薄膜无序度增加且逐渐趋于石墨化.     

粘土碳热还原氮化合成β′—Sialon粉末的研究

本文利用失重和XRD研究了工艺条件（合成温度、保温时间和氮氯分压）对粘土碳热还原氮化合成β′－Sialon粉末的影响。研究表明：适当合成温度和延长保温时间,适当减小氮气分压,有利于β′－Sialon的形成。β′－Sialon形成过程的分析表明：碳热还原氮化反应主要受中间产物CO和SiO的控制。     

Investigation of High Catalyteal Durability for Porous Pt Films Deposited via Magnetron Sputtering

Porous Pt thin films were prepared on carbon papers by a single-step ultra-high dc magnetron sputtering method to obtain ideal electrodes for proton exchange membrane fuel cells.The platinum loading of the electrocatalyst layer is controlled at about 0.1 mg·cm^-2.Structural characteristics and catalytic activities of the films were analyzed by scanning electron microscopy,atomic force microscopy,X-ray diffraction,cyclic voltammetry,and stress durability testing methods.The effect of tr...     

锂盐助烧0.68Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32PbTiO3陶瓷的介电性能

采用铌铁矿预产物合成法制备了锂盐（Li2CO3,LiNO3,LiF）助烧0.68 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32 PbTiO3 [PMN-PT] 弛豫铁电陶瓷。采用XRD分析陶瓷相组成,并对其介电性能进行了测试,结果表明：所有陶瓷样品均为纯钙钛矿相,无任何其它杂相出现;添加Li2CO3和LiNO3使PMN-PT陶瓷的介电损耗降低,而介电常数峰宽、介电弛豫特性以及居里点等变化不明显;但添加LiF使PMN-PT陶瓷的介电损耗增大,介电常数峰变宽,介电弛豫更明显,以及居里点下降。极化后锂盐助烧PMN-PT陶瓷的介电常数和损耗峰均表现为双峰,第一个峰为三方铁电相-四方铁电相的相变峰,约80 ℃左右;第二个峰为四方铁电相-顺电相的相变峰,对添加LiF的试样约为130 ℃,其余试样约为150 ℃。这主要是由于添加Li2CO3和LiNO3试样只发生Li＋在PMNT的B位置换产生氧空位,而添加LiF试样可以通过F－取代反应产生铅空位来补偿Li＋取代产生的氧空位。     

氟化物助烧PMN-PT陶瓷的制备与性能

以铌铁矿预产物合成法制备氟化物（LiF、MgF2、CaF2）助烧0.68Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.32PbTiO3弛豫铁电陶瓷。采用XRD和SEM分析陶瓷相组成和显微结构,并对介电和压电性能进行测试。结果表明,所有陶瓷样品均为纯钙钛矿相,没有检测到其它杂相; LiF和MgF2助烧PMN-PT陶瓷的晶粒较大（约3~4 μm）,而纯PMNT陶瓷和CaF2助烧PMN-PT陶瓷的晶粒较小（约0.5~1 μm）;LiF和MgF2的添加使陶瓷峰值介电常数增大,压电性能提高,相变弥散程度减小,而添加CaF2使其峰值介电常数减小,压电性能下降,相变弥散程度增大。