新型非TiO_2半导体光催化剂

本文概述了半导体光催化剂的催化原理、影响光催化效率的因素及近几年几类新型非TiO2半导体光催化剂的研究进展。重点选取一些有代表性的新型光催化剂,如Ag3PO4及其复合物、硫化物、非TiO2金属氧化物、铋族化合物及钴族化合物等,分析它们的结构组成对光催化性能的影响。最后,对目前光催化剂研究中存在的主要问题进行总结并对未来光催化剂的发展进行展望。     

硫掺杂二氧化钛/碳化钛复合材料的制备及储锂性能

通过二维层状Ti_3C_2的原位水热氧化和气相硫化反应,制备了硫掺杂二氧化钛/碳化钛(S-TiO_2/Ti_3C_2)复合材料,并用于电化学储锂。结果表明,二氧化钛纳米颗粒原位生长在碳化钛片层上,且硫成功掺杂到二氧化钛中。这种S-TiO_2/Ti_3C_2复合结构作为锂离子电池的负极材料,表现出较好的电化学性能。在0.2 A/g的电流密度下循环100圈后,放电比容量稳定在288 m A·h/g,远高于纯Ti_3C_2和TiO_2/Ti_3C_2电极的放电比容量。S-TiO_2/Ti_3C_2复合材料表现出的较高比容量和良好的循环性能,主要归因于复合材料的特殊纳米结构优势:二氧化钛原位生长在碳化钛上,使复合材料具有稳定良好的接触界面,能够促进电子的快速转移,同时可以有效避免循环过程中两种组分的分离;硫在二氧化钛中的掺杂可以提高二氧化钛的导电性,并引入缺陷,提高反应活性。此研究工作为二维材料的原位转化及复合提供了新的思路和研究方法。     

Negative magnetoresistance in the antiferromagnetic semimetal V1/3TaS2

Intercalated transition metal dichalcogenides(TMDCs) attract much attention due to their rich properties and potential applications. In this article, we grew successfully high-quality V_1/3TaS₂ crystals by a vapor transport method. We measured the magnetization, longitudinal resistivity ρ_xx(T, H), Hall resistivity ρ_xy(T, H), as well as performed calculations of the electronic band structure. It was found that V_1/3TaS₂ is an A-type ...     

Co(S1-xSex)2系统中的铁磁量子相变

针对Co(S1-xSex)2系统在x=0.11附近发生的铁磁金属到顺磁金属相变,制备了一系列不同Se替代浓度的多晶样品.通过对其结构和电阻率-温度ρ(T)关系的系统观测,结果发现,样品铁磁相变温度TC随着Se替代浓度x值的增加,以(1-x)1/2关系单调下降,其二级铁磁相变转变为一级相变;在临界浓度x=0.11附近,其ρ(T)关系由Fermi液体行为转变为非Fermi液体行为.作者认为,Co(S1-xSex)2系统在x=0.11附近发生的是一种量子相变,在该量子相变点附近零温度下的自旋量子涨落导致其ρ(T)关系的反常行为.     

Magnetoresistance and Kondo Effect in Nodal-Line Semimetal VAs_2

We performed calculations of the electronic band structure and the Fermi surface,measured the longitudinal resistivity ρxx(T,H),Hall resistivity ρxy(T,H),and magnetic susceptibility as a function of temperature at various magnetic fields for VAs₂ with a monoclinic crystal structure.The band structure calculations show that VAs₂ is a nodal-line semimetal when spin-orbit coupling is ignored.The emergence of a minimum at around11 K in ρxx(T) measured at H=0 demonstrates that some additional magnetic impurities(V⁴⁺,S=1/2)exist in VAs₂ single crystals,inducing Kondo scattering,evidenced by both the fitting of ρxx(T) data and the susceptibility measurements.It is found that a large positive magnetoresistance(MR) reaching 649% at 10 K and 9 T,its nearly quadratic field dependence,and a field-induced up-turn behavior of ρxx(T) also emerge in VAs₂,although MR is not so large due to the existence of additional scattering compared with other topological nontrivial/trivial semimetals.The observed properties are attributed to a perfect charge-carrier compensation,which is evidenced by both the calculations relying on the Fermi surface and the Hall resistivity measurements.These results indicate that the compounds containing V(3d³4s²) element can be as a platform for studying the influence of magnetic impurities to the topological properties.     

燃油分级多点喷射低污染燃烧室的化学反应网络模型分析

本文采用基于详细化学反应机理的化学反应网络模型分析了航空发动机燃油径向分级多点喷射低污染燃烧室的NO_x排放特性。该分级燃烧室不同于传统燃烧室,头部由值班区和主燃区两个不同的燃烧区域,根据CFD得到的流场特性和当量比的分布特性对燃烧室进行分区构建化学反应器网络模型,研究了值班级当量比以及值班级和主燃级两级供油比例对排放的影响。同时,还分析了空气进口温度对NO_x排放的影响。得到了较为合理的变化趋势,为低污染燃烧室的初步设计提供了有益的指导。     

Na0.75Co1-xRuxO2体系中的金属-绝缘体相变

在采用固相反应法成功制备单相Na0.75Co1-xRuxO2(0≤x≤0.5)样品的基础上,对其结构、输运性质和磁性质进行了系统研究.结果表明, x≤0.5的样品仍保持单相,样品的晶格参数随着Ru替代浓度x值的增加逐渐增大,说明在该体系中,Ru能均匀地替代Co.对于x=0的样品,在整个测量温区内,其电阻率-温度关系呈现典型的金属行为; x=0.01样品在T=37K附近发生了金属-绝缘体相变;而x≥0.02的所有样品,整个测量温区内均为半导体.与x=0样品相比较,x=0.1样品在30K时的电阻率增大了5个数量级.我们认为该体系在x=0.01附近发生的金属-绝缘体(MI)相变,起源于CoO2层的无序导致的电子的Anderson局域化.对于所有样品,在2K以上均没有观测到长程磁有序,其磁化率在100 K以上均满足居里-外斯定律,同时对该体系的磁化率结果进行了详细讨论.     

Sr2Fe1-xCoxMoO6体系中Co的元素替代效应

在成功制备具有双钙钛矿结构Sr2Fe1-xCoxMoO6系列样品的基础上,对其结构、输运性质和磁性质进行了系统研究.结果发现,随着Co替代浓度x值的增加,样品的电阻率-温度关系由半金属行为转变为半导体行为,其室温电阻率从3.9×10-5Ω·cm增大到6.0×10-1Ω·cm;样品由亚铁磁体转变成反铁磁体,其磁相变温度TN值也随之下降;Co对Fe的部分替代使其磁电阻效应受到抑制.基于对其电子结构的分析,其磁电阻效应的起源以及Co的元素替代效应也在文中进行了讨论.     

Na0．75Co1-xRuxO2体系中的金属-绝缘体相变

在采用固相反应法成功制备单相Na0．75Co1-xRuxO2（0≤x≤0．5）样品的基础上，对其结构、输运性质和磁性质进行了系统研究．结果表明，x≤0．5的样品仍保持单相。样品的晶格参数随着Ru替代浓度x值的增加逐渐增大，说明在该体系中，Ru能均匀地替代Co．对于x=0的样品，在整个测量温区内，其电阻率-温度关系呈现典型的金属行为；x=0．01样品在T=37K附近发生了金属-绝缘体相变；而x≥0．02的所有样品，整个测量温区内均为半导体．与x=0样品相比较．x=0．1样品在30K时的电阻率增大了5个数量级．我们认为该体系在x=0．01附近发生的金属-绝缘体（MI）相变，起源于CoO2层的无序导致的电子的Anderson局域化．对于所有样品，在2K以上均没有观测到长程磁有序。其磁化率在100K以上均满足居里-外斯定律，同时对该体系的磁化率结果进行了详细讨论．     

Quantum critical behavior in an antiferromagnetic heavy-fermion Kondo lattice system(Ce_(1-x)La_x)_2Ir_3Ge_5

The measurements on temperature dependences of magnetic susceptibility χ(T), specific heat C(T), and electrical resistivity ρ(T) were carried out for the antiferromagnetic(AFM)(Ce_(1-x)La_x)_2Ir_3Ge_5(0 ≤ x ≤ 0.66) system. It was found that the Neel temperature TNdecreases with increasing La content x, and reaches 0 K near a critical content xcr =0.6. A new phase diagram was constructed based on these measurements. A non-Fermi liquid behavior in ρ(T) and a log T relationship in C(T) were found in the samples near xcr, indicating them to be near an AFM quantum critical point(QCP) with strong spin fluctuation. Our finding indicates that(Ce_(1-x)La_x)_2Ir_3Ge_5 may be a new platform to search for unconventional superconductivity.