Ni_(100-x)P_x合金的X射线谱学研究

利用X射线吸收精细结构(XAFS)和X射线衍射(XRD)研究了化学还原法制备的不同磷含量的Ni_(100-x)P_x合金的原子和电子结构.结果表明,当x=10时,磷元素的掺入导致了NiP样品中fcc结构的镍晶格扭曲和膨胀,Ni-Ni第一近邻配位的键长约增加0.03 A.随着磷含量的增加,膨胀和扭曲加剧,当x达到14左右时,样品的fcc-Ni晶格被完全破坏,从而形成非晶态NiP合金.X射线吸收近边结构(XANES)的结果表明,低磷含量(x≤10)时NiP样品的电子结构没有明显的变化,随着磷含量的增加,Ni4p态的分布变得宽化和越来越弥散.而当x达到26时,有大量电荷从Ni原子转移到P原子.     

LaCr_(1-x)Mn_xO_3系陶瓷材料导电性能研究

研究了掺Mn对LaCrO3材料晶体结构和导电性能的影响及Mn离子的作用机制 .实验发现 :①LaCr1 -xMnxO3(0≤x≤ 1 ) 为正交钙钛矿结构 ,且随Mn含量的增多 ,材料晶格面间距逐渐增大 .②LaCr1 -xMnxO3固溶体在x =0 .1时电阻率异常增高 3个数量级 ,且随x的增大 ,电阻率逐渐下降 .应用缺陷化学理论对LaCrO3中掺Mn的电荷补偿过程进行了分析 ,揭示了过渡金属Mn对LaCrO3固溶体导电性能的作用机制     

Ni掺杂ZnO的结构、光学和磁学性质

利用溶胶-凝胶法制备了Zn1-xNixO(x=0.1 %,0.4 %,0.7 %,1.0 %)粉末,研究了样品的结构、光学和磁学性质.X射线衍射表明所有样品都具有纤锌矿结构,没有发现第2相.随着掺杂量的增加c轴晶格常数变小.X射线光电子能谱显示样品中的Ni离子处于+2价态.由紫外可见光吸收谱发现,随着掺杂量的增加能隙逐渐变小,证实了Ni2+对Zn2+的替代.由光致发光谱发现,在390 nm附近出现了由于近带边自由激子复合引起的紫外峰和以467 nm为中心宽带深能级发光带组成的由缺陷引起的较宽的蓝光.磁化强度测量表明,样品具有室温铁磁性,且随着掺杂浓度的增加,饱和磁化强度增加.当掺杂量为1.0 %时饱和磁化强度最大为0.076 μB/Ni.     

Ca1-xYxMnO3体系的电磁输运性能及团簇玻璃态行为

文章系统地研究了电子型掺杂Ca1-xYxMnO3(0＜x≤0.3)体系的电阻、磁化强度与温度的关系.结果表明,当x≤0.10时,Ca1-xYxMnO3的电阻率随着钇掺杂量的增加而减小,同时反铁磁性(AFM)减小,铁磁性增强;当0.15≤x≤0.30时,Ca1-xYxMnO3电阻率随着钇掺杂量的增加而增加,反铁磁性逐渐增强,铁磁性减弱;另外,磁化强度测量观察到Ca1-xYxMnO3低温下的团簇玻璃态行为,其原因是随着钇离子掺杂量的升高,样品中的Mn3+离子增加并且Mn3+和Mn4+离子不均匀分布导致反铁磁和铁磁团簇在低温下随机共存.     

LaCr1-xMnxO3系陶瓷材料导电性能研究

研究了掺Mn对LaCrO3材料晶体结构和导电性能的影响及Mn离子的作用机制，实验发现：①LaCr1-xMnxO3（0≤x≤1）为正交钙钛矿结构，且随Mn含量的增多，材料晶格面间距逐渐增大，②LaCr1-xMnxO3固溶体在x＝0．1时电阻率异常增高3个数量级，且随x的增大，电阻率逐渐下降，应用缺陷化学理论对LaCrO3中掺Mn的电荷补偿过程进行了分析，揭示了过渡金属Mn对LaCrO3固溶体导电性能的作用机制。     

Mn掺杂CuCrO_2纳米粉体的室温铁磁性（英文）

利用固相反应与球磨相结合的方法,制备了(Cu1-xMnx)Cr O2(0≤x≤6 at%)和Cu(Cr1-yMny)O2(0≤y≤6at%)两个系列的纳米粉体.结果表明,所有样品都具有3R-Cu Cr O2铜铁矿单相结构.晶格膨胀说明Mn离子已分别固溶到(Cu1-xMnx)Cr O2的Cu亚晶格中和Cu(Cr1-yMny)O2的Cr亚晶格中,这在X射线光电子能谱的分析中得到了进一步的证实.B位Mn掺杂样品具有室温铁磁性,磁性源于Cr3+-Mn3+离子对间以空穴为媒介的双交换相互作用.Cu MO2(M=Cr,Mn)铜铁矿纳米粉体的饱和磁化强度比文献值高出约一个数量级,并随着Mn含量的增大而逐渐减小,主要受到3个因素的共同影响:M-M离子对数目、M-M离子间距及空穴浓度.     

Ni掺杂Fe：In2O3稀磁半导体的结构和磁性能

采用高温固相反应法制备出了（In0.9-xFe0.1Nix）2O3（x=0～0.03）。使用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、振动样品磁强计（VSM）分析了样品的微结构和室温下的磁性能。结果表明：不同烧结温度下（970°～1100°）对于0≤x≤0.02时,样品均为单相,晶格常数随x变大而降低,在x=0.02时取得最大饱和磁化强度Ms=1.267emu/g（T=300K）。x=0.03时有杂质相析出。对于Fe：In2O3体系无Ni掺杂时表现为顺磁,Ni掺杂后样品为室温铁磁性。结果表明：样品室温铁磁性与载流子浓度和磁性离子的引入有关。     

Ca掺杂对YBa2Cu3O7-δ高温超导氧化物结构的影响

利用固相反应法制备了Y位Ca掺杂的系列高温超导体Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(0≤x≤0.4)多晶样品,研究了掺杂对样品结构的影响.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对该系列样品进行了表征,从X射线衍射图可看到掺杂量x≤0.2时,样品的单相性很好.扫描电镜图显示样品掺杂量x=0.2时,晶粒进一步长大且呈棒状,晶粒尺寸在2μm左右,晶界最为明显.     

稀土锰氧化物LaMn1-xZnxO3的XRD和XPS研究

Mn位掺杂是调整稀土锰氧化物中Mn1+和Mn4+比例的一种十分有效的方法,对理解稀土锰氧化物材科的微观机理具有重要作用.采用标准的固相反应方法制备了钙钛矿锰氧化物LaMn血1-xZnx O3(x =0.03,0.05,0.1,0.15,0.2)多晶样品.通过X射线衍射仪(XRD)、光电子能谱(XPS)对其结构及性质进行了测试.结果表明,随着Zn掺杂量的增加样品的晶胞体积逐渐变大；样品的衍射峰略向高角度偏移,但所有样品的结构仍为正交结构.Zn的掺杂比例不同不仅导致样品中氧含量发生变化并且使Mn4+ /Mn3+的比增大,当x=0.2时,Mn4+/Mn3+的比最大(1.94∶1),双交换作用最强.     

掺杂锡离子对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响

采用溶胶一凝胶法在玻璃上制备了透明锐钛矿型纳米TiO2薄膜和金属锡离子掺杂的锐钛矿与金红石混晶型纳米TiO2薄膜,并利用 X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外一可见分光光度计对合成的薄膜进行表征.研究了掺杂锡离子对TiO2薄膜吸收光谱及光催化活性的影响,结果表明掺杂锡离子使得TiO2薄膜对入射光的吸收带边发生红移;适量掺杂锡离子能够显著的提高TiO2薄膜的光催化活性.并探讨了镀膜层数对薄膜光催化活性的影响,发现对于掺杂不同浓度锡离子的TiO2薄膜均有其对应的最佳膜层数.     

Fe掺杂La0.67Ca0.33MnO3体系的晶体结构研究

采用固相反应法制备了系列铁掺杂稀土锰基氧化物La0.67Ca0.33Mn1-xFexO3(其中0≤x≤0.1)样品,利用X射线衍射(XRD)对该样品的晶体结构进行了表征.结果表明:在整个替代范围内,样品单相性很好,呈正交相结构,说明铁离子完全进入了晶格内部,铁离子对Mn位的替代是有效的.     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.5-x)Mn_(0.5-x)Zr_(2x)O_2的制备及电化学性能研究

目的制备离子电池正极材料LiNi_(0.5-x)Mn_(0.5-x)Zr_(2x)O_2微米球,并研究其电化学性能与掺杂Zr4+量的关系。方法以NiSO4·6H2O,MnSO4·H2O和Na2CO3等为原材料通过共沉淀的方法制备前驱物(Ni0.5Mn0.5)CO3,然后前驱物与ZrO2,Li2CO3混合均匀,在500℃下煅烧3h,900℃下煅烧16h得到正极材料LiNi_(0.5-x)Mn_(0.5-x)Zr_(2x)O_2。结果 X射线衍射分析证明得到的产物为纯相,扫描电子显微镜图像显示得到的产物具有3~5μm左右的微米球形结构,并对锂离子电池的电化学性能进行了研究。结论 LiNi0.5Mn0.5O2掺杂了Zr4+后能有效降低锂/镍混排度,而且可提高具有微米球结构的LiNi_(0.5-x)Mn_(0.5-x)Zr_(2x)O_2系列锂离子电池正极材料的电化学性能。     

局域结构优化Li-Ni-Te-O正极的电化学可逆性（英文）

利用固相法合成了一系列化合物Li_(1+x)Ni_(3/4-5/4x)Te_(1/4+1/4x)O_2(x=0, 0.14, 0.33, 0.46, 0.50和0.60).在x=0.33时,发现C2/m晶体结构中存在一种新奇的围绕Ni离子的短程有序P■-like区域,此区域表现出一种松散结合的局域结构以及更快的Li~+迁移率,进而保证了优越的结构和电化学可逆性.通过非原位X射线吸收谱(XAS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学表征研究了材料的性能.证明了这种性能与稳定的短程-长程有序结构以及Ni氧化还原电子对有关.该研究提供了发展高性能富锂正极材料的新思路.     

La0.67Pb0.33Mn1-xTixO3的结构、红外及磁学性质

采用空气中固相反应烧结法制备了一系列钙钛矿结构的掺杂稀土锰氧化物La0.67Pb0.33Mn1-xTixO3(x=0,0.02,0.05,0.1,0.15,0.2)多晶样品.X射线衍射(XRD)分析和扫描电镜(SEM)观测的结果表明掺杂Ti离子浓度越大,形成多晶样品的晶粒越大,未掺杂Ti离子的La0.67Pb0.33MnO3在所有的样品中晶粒最小.红外吸收光谱测量发现样品在601 cm-1～571 cm-1范围出现了吸收峰并且峰的位置随掺杂Ti离子浓度的增加而向高频方向偏移.样品的磁性质测量表明掺杂Ti离子的浓度对材料的磁电阻有明显影响.     

混合价六核锰簇合物的合成、表征与磁性研究

通过简单三核锰[Mn3O(O2CPh)6(py)2(H2O)]的聚合得到了化合物[Mn6(O)2(PhCO2)10(py)2(MeCN)(H2O)]·0.5CH3OH·1.5H2O.X射线单晶衍射表明,该化合物包含一个由2个{Mn4(μ4-O))四面体共边组成的[Mn6(μ4-O)2]10+金属中心,金属中心外围10个苯甲酸配体、2个吡啶配体,以及1个乙腈分子和1个水分子完成Mn离子的配位位置.结构分析表明,化合物1中Mn离子为混合价态(Mn4ⅡMn2Ⅲ).变温磁化率测定表明,锰离子之间主要存在反铁磁相互作用.     

Pr3+离子含量对GeS2-Ga2S3-KBr玻璃性能的影响

用熔融淬冷方法制备Pr3+掺杂的硫卤玻璃(0.64GeS2-0.16Ga2S3-0.2KBr)1-x-(PrCl3)x,x=0,0.001,0.003,0.005. 对玻璃进行X射线衍射实验分析、差热分析、红外透射光谱、紫外透射光谱的测试,结果分析表明:Pr3+掺杂到0. 5 mol%,都形成良好的玻璃态;掺杂后玻璃的稳定性降低,玻璃的红外透过率增大,截止边不变;玻璃的紫外截止边向短波方向移动;玻璃在588 nm处存在吸收峰,对应着Pr3+的3H4→1D2跃迁.     

Zn1-xMnxS 纳米颗粒的制备及发光性质

水热法制备Mn离子掺杂的ZnS(ZnS∶Mn)纳米颗粒,研究不同比例掺杂Mn离子对Zn_(1-x)Mn_xS纳米颗粒光致发光性质的影响.通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品的物相和形貌进行分析表征,结果显示Zn1-xMnxS(x=0、0.01、0.03、0.05、0.07、0.10)为六方纤锌矿结构的球形纳米晶,晶粒大小均匀,粒径在15~20nm之间.室温下,用350nm波长的紫外光激发Zn1-xMnxS纳米粒子,可以得到浅施主能级与锰t2能级之间的跃迁产生的蓝色发光,发光强度随锰掺杂量的增大先增强后减弱,发射峰位随锰掺杂量的变化有一定移动.究其原因可能与硫空位有关,硫空位影响ZnS的浅施主能级,锌锰比对硫空位的数量和能级位置有一定影响.     

自旋梯状化合物Sr14(Cu1-xZnx)24O41的电输运及磁学性质

采用标准固相反应法制备了Sr14(Cu1-xZnx)24O41(x=0, 0. 01, 0. 02, 0. 03)系列多晶样品. X射线衍射谱表明所有样品均呈单相,且样品晶格常数大小随Zn掺杂量x的变化存在微弱波动. X射线光电子能谱表明Sr14Cu24O41中Cu离子以+2价形式存在,Zn掺杂对体系中Cu离子化合价不造成影响. 磁化率测量结果表明在10~300 K温度范围内Zn掺杂使体系磁化率降低,拟合结果表明随着Zn掺杂量x的增大,居里-外斯项对体系磁化率贡献逐渐减弱,二聚体耦合能JD 逐渐降低,每个分子中CuO2 自旋链内二聚体个数ND 与自由Cu2+离子自旋数NF 均逐渐减少,进一步分析显示替换二聚体内Cu2+离子的Zn2+离子数少于替换自由Cu2+离子的Zn2+离子数. 电阻率测量结果表明Sr14Cu24O41体系具有半导体特性,并且Zn掺杂会使体系电阻率降低,降低程度随掺杂量x增大而增大,但并未使体系发生金属- 绝缘体转变. 认为电阻率降低可能是由于Zn2+离子掺杂使体系内CuO2 自旋链中二聚体发生退耦,破坏了电荷有序超结构,从而使更多的空穴释放出来并转移到导电性好的Cu2O3自旋梯子中所致.     

掺杂锡离子对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响

采用溶胶一凝胶法在玻璃上制备了透明锐钛矿型纳米TiO2薄膜和金属锡离子掺杂的锐钛矿与金红石混晶型纳米TiO2薄膜,并利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外一可见分光光度计对合成的薄膜进行表征。研究了掺杂锡离子对TiO2薄膜吸收光谱及光催化活性的影响,结果表明掺杂锡离子使得TiO2薄膜对入射光的吸收带边发生红移;适量掺杂锡离子能够显著的提高TiO2薄膜的光催化活性。并探讨了镀膜层数对薄膜光催化活性的影响,发现对于掺杂不同浓度锡离子的TiO2薄膜均有其对应的最佳膜层数。     

Co掺杂对Ce_(0.85)Y_(0.15)O_(2-δ)固体电解质材料性能的影响

采用固相反应法合成并在不同温度下烧结Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)固体电解质材料,着重研究Co掺杂量对试样的体积密度和离子电导率的影响.采用X射线衍射(XRD)分析烧结后试样的晶体结构,Archimedes法测定烧结试样密度,电化学阻抗谱测量试样的离子电导率.结果表明:试样Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)1 400℃烧结后均呈单一的立方萤石结构相,掺杂Co可以有效提高试样的体积密度,促进试样烧结.此外,一定量的Co还可以增加试样的离子电导率,相同烧结条件下试样Ce0.85Y0.14Co0.01O2-δ呈现出最高的离子电导率,1 450℃烧结,其离子电导率在800℃时达到0.083 1 s/cm.