超导氧化物Li1-xNbO2的高分辨电子像衬度研究

1990年Geselbracht等人在Li1-xNbO2体系中发现了超导电性，从非超导的化合物LiNbO2中提取大约x≈0.5的Li，样品即呈现超导性，超导转变温度Tc≈5K。化合物LiNbO2属六角晶系，空间群为P63/mmc。Kellerman等人用中子衍射证明：超导体Li1-xNbO2（x≈0.7）具有和非超导体LiNbO2一样的晶体结构。     

新型功能化合物的晶体结构和电子能量损失谱研究

本文深入研究了六方层状结构钴氧化物中的层间阳离子排列,电荷/轨道序和金属超导体NbB2中的电子能量损失谱,阐述了现代透射电子显微镜(TEM)技术和电子能量损失谱在功能化合物研究领域的应用.基于MxCoO2(M=Na,Sr或Ca)化合物的TEM结构分析,总结给出了反映这种层状结构化合物中阳离子含量和结构特性关联的相图.以Na0.5CoO2材料作为研究主体,系统分析了材料结构随温度的变化,并对Na离子有序和结构相变进行了深入探讨.在100 K到20 K温度区间观测到了两个超结构相,其基本特性可以用电荷/轨道有序模型很好地解释.NbB2是典型的层状超导体,电子能量损失谱表现出很强的各向异性.结合第一性原理计算对其电子结构和电子能量损失谱的特性进行了仔细分析,获得了费米能级附近B的2p轨道未占据态信息.在这些实验和理论结果的基础上,系统分析了六方层状钴氧化物中结构相变和物理性能的关联,并对NbB2和MgB2超导材料电子结构区别进行了讨论.     

K0．8 Fe1．7 SeS超导体内的畴区形貌及三维分布研究

本文利用高角环形暗场像（HAADF）和衍衬像研究了K0．8 Fe1．7 SeS超导样品的超导畴区形貌及三维分布。在[001]带轴下观察到两类形貌的超导畴区,一类畴区尺寸为1μm左右,另一类为由几十纳米大小的小畴区组成的阵列。选区电子衍射和电子能量损失谱结果表明母体区对应Fe空位有序,而超导畴区可能对应K空位有序。STEM-EDS元素Mapping表明超导畴区边缘处K元素含量较多,K0．8 Fe1．7 SeS超导样品中可能至少存在三个相,分别为：K空位有序超导相、畴区外部Fe空位有序基体相以及两种空位有序区的过渡相。在[100]带轴下观察到了超导畴区具有连通性,构建了K0．8 Fe1．7 SeS超导样品中超导畴区的三维分布图。     

Sr0.35CoO2的电子能量损失谱和关联效应的研究

层状超导化合物Na0·33CoO2·1·3H2O在近期的研究中受到了广泛关注,其母体NaxCoO2系列亦表现出非常丰富的物理特性。近期,我们研究发现CoO2层间的Na+可以被多种阳离子所取代。利用离子交换反应,以Na0·7CoO2为母体,可以制备出Sr0·35CoO2。在本研究中,运用全势线性缀加平面波方法计算了Sr0·35CoO2的电子结构和能量损失谱的近边结构。图1,图2为计算得到的电子态密度图,Sr0·35CoO2显示出金属的能带特征,费米能级处的态密度主要来自Co3d轨道。对Sr0·35CoO2的电子能量损失谱实验研究表明,O的K边的起点约为525eV,CoL边的起点约…     

双层锰酸盐La2-2x（Ca，Sr）1＋2xMn2O7系统中的电荷有序化研究

本文系统地分析了双层锰酸盐La2-2xCa1 2xMn2O7(0．5≤x≤1．0)与La2-2xSr1 2xMn2O7(0．45≤x≤0．60)的结构及物理性质。低温下，在0．6≤x≤0．75的样品中La2-2xCa1 2xMn2O7系统显示出电荷轨道有序化。温度低于160K时，在x=0．6的材料中观察到了因电荷有序态和铁磁态互相竞争而导致的微观     

Sr2CuO3+x无公度调制结构的高分辨电子显微学研究

锶铜氧超导化合物Sr2CuO3+x有无公度调制结构,Zhang H等人把它当作52a×52a的超结构,对高分辨电子显微像作了平均处理,建立了公度调制近似下的结构模型。本文用高分辨电子显微像解卷处理方法研究了Sr2CuO3+x的无公度调制结构。图1a、b分别为Sr2CuO3+x[001]和[010]电子衍射花样,强衍射斑为主衍射,每个主衍射的周围有卫星衍射,呈二维分布,反映出二维无公度调制结构。根据主衍射测得基本结构属四方晶系,空间群I/4mmm,晶胞参数a0=3·79和c0=12·45。两个调制波矢分别为q1≈0·1966a*+0·1924b*,q2≈-0·1962a*+0·1898b*,调制波矢的方向略…     

Nb掺杂对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响

研究了Nb2O5对ZnO压敏材料电学性能的影响。当x(Nb2O5)从0增加到1％时，ZnO压敏电阻的击穿电压从209V／mm降至0．70V／mm，40Hz时，样品电阻从0．21MΩ降至48．3Ω，1kHz时的相对介电常数从831增大到42200。晶界势垒高度测量表明：在实验范围内，Nb对势垒高度的影响较小。ZnO晶粒的变大是压敏电压急剧降低和介电常数增大的主要原因。对Nb掺杂量的增加引起样品阻抗减小的根源进行了解释。     

高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8电子能量损失谱研究

自从发现高温超导体以来,对它的导电机理及电子结构研究引起了人们广泛的兴趣。本文用电子能量损失谱(EELS)研究了Bi_2Sr_2CaCu_2O_8超导体的价电子结构,能量损失函数及介电函数,计算了其它各种光学常数。实验过程为将烧结超导样品在盛有CCl_4的玛璃研钵中研碎,然后将其滴于由铜网支持的微孔碳膜上。实验在装备有GATAN-666同时检测电子能量损失谱仪     

美发现“三明治”结构的超导新材料

美国杜克大学一科研小组日前宣布，他们首次发现一种新的超导材料一一具有“三明治”结构的锂硼化合物，其超导转变温度超过39K，刷新了现今最先进超导材料的纪录。     

I-型硅基笼合物Ba8Ga16ZnxSi30-x的合成及电传输特性

用固相反应法结合熔融法合成Zn掺杂单相n型Ba8Ga16ZnxSi30-x化合物，探索Zn在Si位的取代对其结构及电传输特性的影响规律. 研究结果表明：x=1时化合物的平均键角畸变Δθ最大为4.4. ；当取代分数x＝0, 2, 4时，对应样品的电导率明显高于x＝1, 3时对应样品的电导率，在室温附近，Ba8Ga16Zn2Si28化合物表现出较高的电导率，约为3.0e5S/m，当x=1时，对应化合物的电导率在测试温度范围内最低；当取代分数x＝0, 2, 4时对应样品的Seebeck系数明显高于x＝1, 3时对应样品的Seebeck系数，且随着填充分数的增加，Seebeck系数分别逐渐降低；Ba8Ga16Zn2Si28化合物在测试温度范围内表现出较好的电性能，在1000K处具有最大的功率因子1.03e-3W/ (m·K2) .     

Zn_(1-x)Mg_xSe外延合金薄膜的结构研究

用分子束外延方法在GaAs（100）衬底上生长了Zn1-xMgxSe三元合金薄膜（0≤x≤1），用X-射线衍射和喇曼散射谱7研究了薄膜的结构，发现对x较小的样品，合金层为单一的（100）面闪锌矿结构，（111）面的含量可以忽略．对x≈0．5的样品，合金层中（100）和（111）面的闪锌矿结构共存，两种结构呈现不同的组分，且（111）结构的x值总是小于（100）结构．对x＝1的样品，外延层呈现单一的（100）氯化钠结构．对不同结构和含量所作的定量分析表明，（111）面闪锌矿结构可能是Zn1-xMgxSe合金从（100）面闪锌矿结构向（100）面氯化钠结构转变的中间相．     

BNKT BZN无铅压电陶瓷的制备及电学性能研究

采用传统固相法制备得到(0.8-x) Bi0.5 Na0.5TiO3-0.2Bi0.K0.5TiO3-xBi(Zn2/3 Nb1/3)O3(摩尔分数0≤x≤0.06)(简称(0.8-x)BNT-0.2BKT-xBZN)无铅压电陶瓷.利用XRD、SEM等测试技术表征了该体系陶瓷的晶体结构、表面形貌及介电和压电性能.研究结果表明,所有组分的陶瓷样品均形成典型的钙钛矿结构;同一烧结温度下,随着Bi(Zn2/3 Nb1/3)O3含量的增加,晶粒尺寸增加;在1 180℃烧结温度保温2h的条件下,组成为x=0.02的陶瓷样品经极化后,压电常数d33=48 pC/N,相对介电常数ε33T/ε0=598.9,介电损耗tan δ=0.048 45.     

HfxTi1-xO2电子结构与光学性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,研究了金红石结构TiO2以及不同比例Hf替代Ti原子后形成的化合物HfxTi1-xO2的几何结构、电子结构和光学性质.计算结果表明,化合物HfxTi1-xO2都是具有间接带隙的半导体,Hf的替代使TiO2的禁带宽度有不同程度的增加,静态光学介电常数减小,但均高于SiO2,因此能够满足微电子行业对于高k材料的要求.     

Bi基高温超导纤维的结构

高温超导体纤维有重要的应用前景,得到人们很大的重视。本课题组用激光加热基座生长法(LHPG)制备了性能优异的Bi基Bi-Sr-Co-Cu-O及Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O超导纤维,超导的零电阻温度T_(co)为85K及108K,临界电流密度Jc已达到了5150A/cm~2。本文研究了这种超导纤维的结构。图1为材料源棒与激光熔化生长纤维的过渡区,图中S为源棒,G为溶化成纤区。激光束使原晶体熔化,选用适当的仔晶,从熔化区提拉生长出晶休纤维。生成的纤维有很好的取向性,x衍射分析表明,纤维轴向主要是晶体的[001]方向。图2是超导纤维横断面的扫描电镜照片,Bi系超导晶体一般成片状结构,纤维中的晶粒尺度较大,当晶片紧密堆砌时,材料的密度较高,对获得较高的Jc有利,当晶片的取     

Be掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响

基于密度泛函理论(DFT)第一性原理计算了Zn1-xBexO化合物的电子结构和光学性质.计算结果表明Zn1-xBexO带隙随掺杂浓度的增加而变大.这种现象主要是由于价带顶O2p随掺杂量x的增加几乎保持不变,而Zn4s随掺杂最x的增加向高能端移动.光学介电函数虚部计算结果表明:在2.0,6.76eV位置随掺杂浓度的增加蜂形逐渐消失,是由于Be替代Zn导致Zn3d电子态逐渐减少所致;而9.9eV峰彤逐渐增强,是由于逐渐形成的纤锌矿结构Beo的价带O2p到导带Be2s的跃迁增加所致.     

Be掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响

基于密度泛函理论（DFT）第一性原理计算了Zn1-xBexO化合物的电子结构和光学性质. 计算结果表明Zn1-xBexO带隙随掺杂浓度的增加而变大. 这种现象主要是由于价带顶O2p随掺杂量x的增加几乎保持不变,而Zn4s随掺杂量x的增加向高能端移动. 光学介电函数虚部计算结果表明：在2.0, 6.76eV位置随掺杂浓度的增加峰形逐渐消失,是由于Be替代Zn导致Zn3d电子态逐渐减少所致;而9.9eV峰形逐渐增强,是由于逐渐形成的纤锌矿结构BeO的价带O2p到导带Be2s的跃迁增加所致.     

Sm2O3掺杂对BZN基陶瓷介电性能的影响

研究了Sm2O3掺杂的Bi2O3-ZnO-Nb2O5(BZN)基陶瓷(Bi1.5–SmxZn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(0≤x≤1.5,BSZN)的结构x和介电性能。实验采用传统的固相反应法制备陶瓷样品,XRD分析样品的相结构。结果表明:未掺杂的BZN陶瓷其结构为立方焦绿石单相;当Sm2O3掺杂量较少(0相似文献   

锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用第一性原理平面波超软赝势方法计算了锐钛矿相TiO2的电子结构和光学性质,并从理论上分析了它们之间的关系.利用精确计算的能带结构和态密度分析了电子带间跃迁占主导地位的锐钛矿相TiO2的介电函数、复折射率、反射率和吸收系数,理论计算得到的结果与实验测量结果基本一致.结果表明锐钛矿相TiO2在E//c和E上c两个极化方向上具有明显的光学各向异性,为锐钛矿相TiO2的应用提供了理论依据.     

锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用第一性原理平面波超软赝势方法计算了锐钛矿相TiO2的电子结构和光学性质,并从理论上分析了它们之间的关系.利用精确计算的能带结构和态密度分析了电子带间跃迁占主导地位的锐钛矿相TiO2的介电函数、复折射率、反射率和吸收系数,理论计算得到的结果与实验测量结果基本一致.结果表明锐钛矿相TiO2在E//c和E上c两个极化方向上具有明显的光学各向异性,为锐钛矿相TiO2的应用提供了理论依据.     

正交场E0×B0飘移电子的自发辐射

根据经典的单粒子运动方程和加速电子产生辐射的规律,计算得到了静态均匀正交场 E0×B0飘移电子时产生自发辐射的谱函数．结果对具有任意速度量值的电子均适用．作为特殊 情况,讨论了非相对论(γ0=1)和强相对论(γ0》1)电子注入时自发辐射情况．