混合反溶剂法制备CsCu2I3纳米晶薄膜及其发光器件应用

近年来，新兴的三元铜基卤化物(CsCu₂I₃)材料由于具有高荧光量子产率、环保无毒、环境稳定、成本低廉等诸多优点，在环保型发光二极管(LED)中的应用备受瞩目。然而，由于难以控制的结晶动力学，制备高质量的CsCu₂I₃发光层薄膜仍是一个巨大的挑战，这限制了LED器件性能的进一步提升。本文通过使用甲苯与甲醇混合溶剂作为反溶剂来增强反溶剂的钉扎效应，增加CsCu₂I₃晶体的成核密度，降低薄膜的晶粒尺寸，进而形成了光滑、致密的CsCu₂I₃纳米晶薄膜。此外，混合反溶剂策略可以有效增强辐射复合效率，显著提高CsCu₂I₃薄膜的发光性能，相比对照样品(只使用甲苯)，混合反溶剂法所制备薄膜的荧光量子产率(PLQY)增加了1.5倍，激子束缚能从～201.6 meV提高至～234.5 meV。最终，相比对照器件，基于混合反溶剂策略的CsCu₂I₃     

Ni83Cr7Fe3Si4B3非晶态合金在常压及高压下的晶化过程

本文研究了Ni₈₃Cr₇Fe₃Si₄B₃非晶态合金在1bar及100kbar压力下的晶化过程,得到了“时间-温度-变态”图。其结果表明:经高压热处理后的非晶合金其晶化温度降低,fcc-Ni相区域加宽及亚稳Ⅱ相没有形成。另外,还分别计算了常压及100kbar压力下的晶化激活能。 关键词：     

无机非铅钙钛矿Cs3Bi2I9的电子和光学性质

有机-无机卤化钙钛矿材料因具有优异的光电性质而被广泛应用于太阳电池中,然而材料及器件的稳定性及含铅问题却严重制约其生产发展.与杂化钙钛矿相比,无机非铅钙钛矿Cs₃Bi₂I₉因具有更强的稳定性和环境友好性受到人们的广泛关注.Cs₃Bi₂I₉具有单斜、三角和六方3种晶型,目前,对Cs₃Bi₂I₉的理论和实验研究主要集中在六方相.本文基于密度泛函理论的第一性原理对Cs₃Bi₂I₉单斜、三角和六方相的电子性质、载流子有效质量(m~*)、稳定性和光学性质进行了理论研究.结果表明,3种晶相具有相近的稳定性,三角相因具有较小的直接带隙(1.21 eV)性质成为最具研究潜力的对象.3种晶相的m~*均具有沿a,b方向相同和沿c方向不同的特点,三角相的电子有效质量最小、且沿a方向的电子有效质量小于c方向.相比单斜和六方相,三角相Cs_3<...     

高压下缺陷对锐钛矿相TiO2多晶电输运性能的影响:交流阻抗测量

采用高压原位阻抗谱测量技术对锐钛矿Ti O₂多晶的电输运性质进行了系统研究.在6.4, 11.5和24.6 GPa压力处发现了晶粒和晶界的电阻、参数因子和弛豫频率的反常变化行为.研究分析表明:6.4和11.5 GPa压力点分别对应着Ti O₂由锐钛矿转变为a-Pb O₂,再转变为斜锆石的结构相变,当压力高于24.6 GPa时,Ti O₂完全转变为斜锆石相.通过分析晶粒和晶界电阻在压力作用下的变化行为可知,本征缺陷的存在对Ti O₂高压下电输运性质的变化起着关键的作用.在6.4 GPa压力处,相变的发生导致缺陷的作用发生了变化,由作为复合中心的深能级缺陷转变为向导带和价带提供载流子的浅能级缺陷,并且作为浅能级缺陷存在至实验最高压力点38.9 GPa,浅能级缺陷在能带中的位置也随着相变发生而改变.晶粒和晶界的激活能随着压力升高而降低,表明高压下载流子在晶粒和晶界的输运变得更加容易.此外, Ti O₂晶粒和晶界的弛豫频率比值随压力的升高而不断减小,高压下的晶界效...     

四方相PbTeO3晶体在高压下的压缩行为

利用水热法在230℃以及水的饱和蒸汽压条件下合成出毫米尺寸的四方相PbTeO₃单晶样品,并研究了其晶体结构、微观形貌、热稳定性等性质。利用金刚石对顶砧和同步辐射原位X射线衍射技术,探讨了该四方相PbTeO₃晶体在高压下的压缩行为,发现在0～37 GPa的压力范围内四方相PbTeO₃无相变发生。拟合该PbTeO₃样品的压力-体积数据,得到其体弹模量为B₀=42(1) GPa,体弹模量的一阶导数B’₀=5.5(0.2)。晶格参数随压力的变化显示,该晶体在c轴方向更易压缩。     

BiI3修饰Cs3Bi2I9自供能光电化学型探测器制备及其性能

在溶液法合成Cs₃Bi₂I₉前驱体溶液的基础上，采用添加BiI₃修饰Cs₃Bi₂I₉溶液的方法后得到Cs₃Bi₂I₉/BiI₃薄膜并制备出具有自供能特性的Cs₃Bi₂I₉/BiI₃薄膜光电化学型探测器。结果表明，添加的BiI₃以第二相形式存在于Cs₃Bi₂I₉薄膜中，形成两相混合结构。在紫外光(365nm)单色光照射下，Cs₃Bi₂I₉/BiI₃探测器的开关比达到3198，响应度和探测率分别为2.85×10^-3A/W和3.77×10¹⁰Jones...     

压力对Zr46.75Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5大块非晶合金玻璃转变和晶化动力学的影响

利用X射线衍射和差示扫描量热分析研究了高温高压下Zr_46.75Ti_8.25Cu_7.5Ni₁₀Be_27.5大块非晶合金的玻璃转变和晶化行为，结果发现压力降低了该大块非晶合金中的自由体积、热焓和晶化激活能. 关键词： 大块非晶合金 高压 差示扫描量热分析 玻璃转变     

二维层状材料FePSe3的高压物性

FePSe₃在高压下会出现半导体到金属的转变、超导电性以及高自旋到低自旋的转变等多种有趣的物理现象，但目前对其在高压下的晶体结构分析仍以理论研究为主，结构的不确定阻碍了对其物理性质的深入研究。为此，利用金刚石对顶砧结合高压拉曼光谱、高压同步辐射X射线衍射以及高压电输运测量，对FePSe₃在高压下的行为进行了研究。结果表明，FePSe₃在低于60.0 GPa的压力范围内经历了3次结构相变，完成了LP—HP1—HP2—HP3的转变。首次在实验上观测到FePSe₃的高压新相HP2和HP3，并给出其可能的空间对称群。HP2相和HP3相具有超导电性，超导温度随压力的升高而降低，致使超导相图呈现“穹顶”状。研究结果为进一步厘清FePSe₃的压致相变行为提供了重要的实验支撑。     

钙钛矿CaTiO3的超高压结构研究

利用同步辐射x射线衍射和 DAC 高压技术在室温下测量了钙钛矿CaTiO₃在压力0—44.53 GPa下的结构变化.结果表明，随着压力的增加CaTiO₃的三个晶轴都受到不同程度的压缩，a,b的压缩率相近且相对比较大，c的压缩率最小，但没有证据表明有相变的发生.在压力范围内CaTiO₃的P-V关系用Murnaghan状态方程表示，设定K′0=4，得到V0=0.2245(6)nm3和K0=222(9) GPa.应用赝立方角γpc与压力的关系，初 关键词： 3')" href="#">CaTiO₃ 结构 超高压 状态方程     

高压下TiO2纳米线晶粒和晶界性质及电输运行为

采用水热合成法制备了锐钛矿相TiO₂纳米线,并通过原位高压阻抗谱测量技术研究了TiO₂纳米线晶粒和晶界性质及电输运行为随压力的变化关系.研究结果表明:在0—34.0 GPa压力区间,锐钛矿TiO₂纳米线的传导机制为电子电导.TiO₂纳米线晶粒和晶界电阻以及弛豫频率在8.2—11.2 GPa压力区间均出现了不连续变化行为,此压力区域对应着由锐钛矿相到斜锆石相的结构转变,并且相变从晶粒表面逐渐延伸到晶粒内部.晶粒激活能和晶界激活能均随压力的增加而减小,说明压力对样品电导率的贡献为正.在所测压力范围内,空间电荷势始终为正值,表明在空间电荷区阴离子缺陷更易形成,氧缺陷是TiO₂纳米线相变的主要诱因.     

铯掺杂提升反梯度结构二维(CMA)2MA8Pb9I28钙钛矿薄膜及太阳电池的性能

相对于3D钙钛矿材料,二维(2D)有机-无机杂化钙钛矿材料具有更好的稳定性.然而由于载流子输运性差, 2D钙钛矿太阳电池效率较低.为了提高2D钙钛矿太阳电池的效率,制备了铯掺杂的具有反梯度结构的二维(CMA)₂MA₈Pb₉I₂₈薄膜.研究结果发现:CsI掺杂能够改善(CMA)₂MA₈Pb₉I₂₈薄膜的形貌、增加晶粒尺寸、降低缺陷态密度,并且提高了(CMA)₂MA₈Pb₉I₂₈钙钛矿薄膜的热稳定性.最后, CsI掺杂浓度为10%时制备(CMA)₂MA₈Pb₉I₂₈钙钛矿太阳电池效率最高,达到了14.67%,相对于未掺杂的电池效率(10.06%)提高了45.8%.     

Fe2+取代对MgSiO3钙钛矿高温高压物性的影响

(Mg, Fe)SiO₃钙钛矿是下地幔中最主要的候选矿物成分之一, 关于其高温高压特性的研究对于深层地幔状态的理解和地震波变化规律的探索具有重要意义. 应用第一性原理计算了MgSiO₃和(Mg_0.75, Fe_0.25)SiO₃在0–140 GPa静水压范围内的晶体结构和弹性模量, 并由Voigt-Reuss-Hill方程计算了地震波速随压力的变化, 利用准简谐近似下的Debye模型模拟了高温效应, 分析了Fe²⁺取代Mg²⁺后镁铁钙钛矿弹性和热学性质的变化, 推断Fe²⁺取代行为软化了MgSiO₃等含镁的地球深部矿物的地震波速. 为解释地幔中某些区域的地震波速软化现象提供了一个有力的理论依据. 关键词： 钙钛矿 铁 高压 波速     

流体静高压下的锂离子导电性

本文改进实验方法,在0.0001—1.23GPa流体静高压下测量了整片非晶锂离子导体B₂O₃-0.7Li₂O-0.7LiCl-xAl₂O₃(x=0.05;0.15)及其粉末压片的离子电导率及激活体积。发现粉末压片电导率峰值是由非晶微粒间的接触电导及非晶微粒体电导两者叠加;对整片非晶电导率的压力效应用离子迁移通道的物理图象给出初步的微观解释。此外,还观测到氧化铝组分减少使电导率的压力转变点明显降低;测量出不同温度热处理以及300℃等温热处理4—20h后离子电导率-压力曲线的变化规律,仍可归因于非晶态相分离及两种非晶相的先后晶化。 关键词：     

Mn2+掺杂Cs3Cu2I5微晶的温和、快速溶液法合成

在铜基金属卤化物Cs₃Cu₂I₅中掺杂Mn²⁺是拓宽发光范围的重要途径,但是已报道的掺杂方法大多需要高温、惰性气氛、较长时间和专用设备等。本工作将CsI固体粉末直接投加至CuI和MnCl₂的氢碘酸溶液中,在较低温度(60℃)、空气条件下快速(3 min)合成Mn²⁺掺杂Cs₃Cu₂I₅微晶,并测试了其结构和发光性能。通过系列对比实验,提出一种由反应物溶解度控制的“缓释生长-掺杂”机制,证实CsI固体粉末在高浓度氢碘酸中的缓慢溶解能够降低Cs₃Cu₂I₅晶体的生长速率,为Mn²⁺的低温、可控掺杂提供有利的动力学条件。该方法为全无机金属卤化物体系的掺杂发光和掺杂动力学研究提供了新的思路。     

(Fe0.1Co0.55Ni0.3578Si8B14金属玻璃的晶化过程及压力的影响(Ⅱ)——晶化温度和晶化激活能

本文用高压下原位电阻测量法研究了3GPa以下(Fe_0.1Co_0.55Ni_0.35)₇₈Si₈B₁₄金属玻璃的晶化温度T_x,并用Kissinger法求得不同压力下金属玻璃的晶化激活能△E_x。测量结果表明,施加压力时这种合金的T_x并不是单调地、更不是线性地升高的,而是在上升的总趋势中还存在某些局部的转折。这和一些被广泛引用的结论是不同的。晶化激活能△E_x也随压力作类似趋势的变化。分析认为,压力促进晶化时的成核过程,而抑制晶核的扩散性长大。两者的综合作用是造成△E_x、从而也构成T_x非单调变化的原因。压力除了通过△E_x影响T_x以外,指数前因子的压力效应也可以使晶化温度产生重要的改变。 关键词：     

粉末状态对激光立体成形Zr55Cu30Al10Ni5块体非晶合金晶化行为的影响

基于金属熔体结构的遗传性, 激光熔池的快速熔凝导致粉末的晶化状态可能会对最终成形件的晶化产生重要影响, 理清其影响规律对于制备大块非晶合金具有重要意义. 本文选取等离子旋转电极法所制粉末和1000 K退火态粉末为沉积材料, 采用激光立体成形技术沉积Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅块体非晶合金, 考察了粉末中已有晶化相对熔池及热影响区晶化行为的影响. 结果发现, 原始粉末组织由非晶相及粗大的Al₅Ni₃Zr₂相组成; 当激光线能量较低时, 相应熔覆层的熔池和热影响区皆含有Al₅Ni₃Zr₂相; 随着线能量的提高, 熔池中Al₅Ni₃Zr₂相消失, 保持了非晶态, 但热影响区晶化加重, 并有大量Al₅Ni₃Zr₂相析出; 当采用退火态粉末时, 即使线能量较小, 相应熔覆层仍主要由非晶构成, 几乎无Al₅Ni₃Zr₂相析出. 这是由于原始粉末在退火时其微观结构发生重排, 与Al₅Ni₃Zr₂相关的原子短程/中程有序结构减少, 导致已沉积层非晶区的热稳定性提高, 不利于Al₅Ni₃Zr₂相析出. 可见, 提高线能量将会加剧非晶沉积体的晶化, 而粉末中的Al₅Ni₃Zr₂团簇相状态对Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅合金沉积层的晶化有重要影响.     

高压下ZnSe直流和交流电学性质的研究

采用高压原位测量技术在0–35 GPa压力范围内对ZnSe直流和交流电学性质进行了研究. 通过分析直流电学测量结果可知,在实验压力区间内ZnSe经历了由纤锌矿转变为朱砂相再转变为岩盐相的两次相结构转变. 分析温度与材料电阻率的变化关系表明ZnSe在高压下的相变为金属化相变,并通过交流阻抗谱的测量实验证实了这个结论. 进一步比较低压条件下晶粒和晶界电阻的变化,表明朱砂相结构的ZnSe更接近各向同性材料. 关键词： 高压 ZnSe 电学     

非晶态锂离子导体B2O3-0.7Li2O-0.7LiCl-xAl2O3

木文研究了Al₂O₃对B₂O₃-0.7Li₂O-0.7LiCl非晶态的形成和电学性能的影响,我们发现:加入适量的Al₂O₃后,无需借助液氮骤冷技术,直接将熔体倾倒在室温下的紫铜板上就很容易形成大块非晶锂离子导体B₂O₃-0.7Li₂O-0.7LiCl-xAl₂O₃。Al₂O₃的加入使B₂O₃-0.7Li₂O-0.7LiCl的电导率有所降低,但在高温下不太明显,电导激活能略微升高,实验发现:Al₂O₃含量x=0.03是较合适的剂量,较容易形成大块非晶态,对电导率的影响也不大。 关键词：     

C60高压X射线衍射研究

 采用同步辐射X光源和能量色散法对高纯C₆₀粉末样品进行高压原位X光衍射实验。由金刚石对顶压砧高压装置（DAC）产生高压,用已知状态方程的Pt粉末作内标,由Pt的衍射数据确定样品压力,最高压力达30 GPa。实验结果表明：室温常压下原始C₆₀样品为面心立方结构,晶格常数a=1.420 86 nm。高压下C₆₀的结构有所变化：从p=13.7 GPa开始,(311)线发生劈裂,形成低对称相;随着压力增加,衍射线逐渐变宽,强度逐渐变弱,压力超过25 GPa,衍射背底隆起,C₆₀开始转化成非晶相;在30 GPa左右,衍射线条完全消失,标志着向非晶相转化过程的完成。人们也对C₆₀样品不同压力的高压“淬火”相进行了X光衍射实验。采用非静水压的装样方式,最高压力达44 GPa,结果在30 GPa以上,C₆₀也转变为非晶相。最后我们对C₆₀晶体的压致非晶化现象进行了初步的讨论。     

金红石高温高压相变的Raman光谱特征

以Ar作压力介质,在准静水压力条件下,利用激光加热DAC技术和显微Raman光谱原位测试技术,在0～35 GPa压力范围开展金红石的高温高压相变研究。在室温条件下,金红石结构TiO₂于13.4 GPa开始转变成斜锆石相,于21 GPa时转变完全,并直到35 GPa时斜锆石相稳定存在。在压力分别为29.4和35.0 GPa时,用YAG激光器发出的波长为1.064 μm的红外激光束扫描加热样品,TiO₂斜锆石高压相转变成另一Pbca结构高压相。卸压时,Pbca相于26.3 GPa时转变成斜锆石相。斜锆石相转变成Pbca相需要加热才能发生,而卸压时却在较小的压力区间即迅速转变完全,两相转变压力边界在28 GPa左右。进一步卸压,斜锆石相直到11 GPa仍稳定,在7.6 GPa时斜锆石相与α-PbO2相两相共存,5 GPa时完全转变成α-PbO₂相,并直到常压该相以亚稳定态存在。