首页期刊导航|人工晶体学报
期刊信息/Journal information
人工晶体学报
中材人工晶体研究院
人工晶体学报

中材人工晶体研究院

沈德忠

月刊

1000-985X

jtxbbjb@126.com

010-65491290；65492963

100018

北京朝阳区红松园1号中材人工晶体研究院，北京733信箱

人工晶体学报/Journal Journal of Synthetic CrystalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊报道我国在半导体材料、光电子材料、纳米材料、薄膜材料和超硬材料等领域在理论研究、生长技术、性能、品质鉴定、原料制备，以及应用技术和加工等方面的科研成果，同时介绍国内外晶体材料的发展动态与学术交流活动。学报是我国从事人工晶体研究人员与国外同行交流的一个重要窗口。
正式出版
收录年代

    碱金属离子共掺Sr3Ga2Ge4O14∶Dy3+发光性能研究

    白鑫杨伟斌熊飞兵李明明...
    97-106页
    查看更多>>摘要：本文采用高温固相法制备了一系列新型Sr3-xGa2Ge4O14∶xDy3+(x=0～0.40)(摩尔分数)及Sr2.68Ga2Ge4O14:0.16Dy3+,0.16M+(M=Li、Na、K)荧光粉.EDS能谱分析证实该荧光粉中存在Sr、Ga、Ge、O、Dy元素.系列Sr3-xGa2Ge4O14∶xDy3+在350 nm光激发下产生了以568 nm为主波长,对应于4F9/2→6H13/2跃迁的强黄光发射.荧光粉的发射光谱显示,其发射强度随Dy3+浓度的增加而变化,且当x=0.16时达到最强.共掺杂碱金属M(M=Li、Na、K)作为电荷补偿离子,其中Li+对增加Dy3+的发射强度效果最明显,使得荧光粉的发射强度提高到没有电荷补偿离子时的2倍.此外,随着Dy3+掺杂浓度的提高,荧光粉的荧光寿命不断减少.最后探讨了荧光粉Sr2 68 Ga2Ge4O14∶0.16Dy3+,0.16Li+的CIE色度坐标和热稳定性,其CIE色度坐标为(0.371 9,0.404 6),位于黄色区域,在453 K的发光强度约为其室温发光强度的95.5％.因此,Dy3+,Li+共掺杂Sr3-xGa2Ge4O14荧光粉是潜在的显示器件和白光LED器件候选材料.

    Sr3-xGa2Ge4O14∶xDy3+高温固相法电荷补偿剂光致发光热稳定性荧光寿命

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    GdPO4∶Tb3+荧光粉的制备及发光性能研究

    孟晓燕廖云张丽蓉张雨蒙...
    107-114页
    查看更多>>摘要：稀土Tb3+掺杂磷酸钆(GdPO4)绿色荧光粉是实现白光LED的潜在荧光粉,其常规水热法的制备存在反应时间较长、Tb3+的掺杂量偏低等问题.本文采用水热法结合高温烧结制备了一系列Gd1-xPO4∶xTb3+(x=0、1％、5％、11％、13％、15％、17％、19％)样品,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)-能谱仪(EDS)、红外光谱仪(FT-IR)和荧光分光光度计对所得样品的相结构、形貌、元素组成、光学吸收和发光性能进行了表征.研究结果表明,所合成样品均为GdPO4的纯相,属于单斜晶系独居石结构,且Tb3+均匀分布在GdPO4基质中引起晶格收缩.在274 nm的光激发下,GdPO4∶Tb3+荧光粉的最强发射峰位于545 nm处,属于Tb3+的5D4→7F5跃迁,且其荧光猝灭摩尔分数高达15％,此样品(GdPO4∶15％Tb3+)表现出优异的绿光发射和良好的热稳定性.

    磷酸钆Tb3+掺杂水热法高温烧结发光性能绿色荧光粉

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    新型硅酸盐型荧光粉K3(Y0.88Yb0.10Ho0.02)Si2O7的上转换光致发光及光学测温性能研究

    滕雨含王建通龚长帅王渤文...
    115-122页
    查看更多>>摘要：本文采用普适的固相法合成一种新型硅酸盐K3(Y0.88Yb0.10Ho0.02)Si2O7荧光粉,并系统研究样品的上转换光致发光和光学测温性能.研究表明,在980 nm激发下,K3(Y0.88Yb0.10Ho0.02)Si2O7荧光粉表现出红光发射,主发射峰位于665 nm,归属于Ho3+的5F5→5I8跃迁.通过对发光强度和激发功率的对数变换,研究荧光粉的上转换机制和可能导致的上转换的光子反应,证明(5S4,5F2)→5I8跃迁上转换发光机制为三光子机制,5F5→5I8跃迁则为双光子机制.K3(Y0.88Yb0.10Ho0.02)Si2O7荧光粉的5F5/(5F4,5S2)的非热耦合能级的荧光强度比结果表现出其良好的光学测温潜力,经计算其最大灵敏度约为0.17 K-1(423 K).

    上转换硅酸盐光学测温稀土发光光致发光固相法

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    A3PO4(A=Li,Na,K,Rb,Cs)电子结构与光学性质的第一性原理研究

    王云杰文杜林苏欣
    123-131页
    查看更多>>摘要：基于密度泛函理论对P-O配位多面体与不同阳离子构成的系列化合物A3PO4(A=Li,Na,K,Rb,Cs)的几何结构、电子结构、光学性质进行系统探究.研究表明通过碱金属原子替换可以改变结构框架,从而调节系列化合物的带隙及光学性能,为设计综合性能优异的材料提供了一条有效途径.能带结构计算表明,五种化合物均为直接带隙化合物且都具有宽的带隙,A3PO4(A=Li,Na,K,Rb,Cs)的带隙依序为5.853、5.153、4.083、3.559、3.405 eV.布居分析发现阳离子A(A=Li,Na,K,Rb)与氧键合形成O—A键,其键长依序逐渐增大并呈现离子键,这也是A3PO4(A=Li,Na,K,Rb)带隙依序减小的主要原因.另一方面,Cs3PO4没有形成离子性质的O—Cs键,导致带隙减小.五种化合物的导带都是由碱金属原子的s和p轨道,以及P-3p轨道组成,价带顶的主要贡献者是O-2p轨道,O原子的2p轨道还在费米能级附近表现出较强的局域性,P-3p轨道与O的2p轨道成键,P—O表现为强的共价键.五种化合物对低能区电磁波响应较弱,主要响应集中在5～15 eV的高能区.

    磷酸盐晶体第一性原理密度泛函理论电子结构光学性能

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    高效背结异质结太阳电池硼掺杂非晶硅发射极研究

    宿世超赵晓霞田宏波王伟...
    132-137页
    查看更多>>摘要：晶硅/非晶硅异质结(HJT)太阳电池由于具有高开压、高转换效率和低温度系数等优点而备受关注,其中硼掺杂p型非晶硅(p-a-Si∶H)发射极是高转换效率电池中不可忽视的重要部分,改变其硼掺杂浓度,可以调节p-layer薄膜的电学特性,从而直接影响电池转换效率.本文采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备制备HJT太阳电池,通过改变B2H6的掺杂浓度,对电池中p-a-Si∶H层进行优化,使HJT电池获得0.75％的相对效率提升.进一步地,将发射极设置为梯度掺杂的双层结构,经过优化,少子寿命(@△n=5 × 1015 cm-3)和隐开路电压(@1-Sun)分别提升400 μs和3 mV,最终具有梯度掺杂发射极的电池其平均效率相对提升2.03％,主要表现为FF和Voc的明显增加,实现了高效HJT电池p型发射极的工艺优化.

    HJT太阳电池硼掺杂非晶硅发射极暗电导率掺杂浓度梯度掺杂

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    TOPCon太阳能电池选择性发射极工艺研究

    杨露宋志成倪玉凤张婷...
    138-144页
    查看更多>>摘要：为提升隧穿氧化钝化接触(TOPCon)太阳能电池的光电转换效率,采用硼扩散和激光掺杂的方式形成选择性发射极结构,研究了硼扩散方阻、激光功率输出比、氧化时间等对电池发射极钝化性能的影响.实验结果表明,当扩散方阻为140 Ω/□,氧化温度为1 020 ℃,氧化时间为30 min时,发射极轻掺杂区域(p+)的方块电阻为320 Ω/□,隐开路电压值达到729 mV,暗饱和电流密度为12 fA/cm2.发射极重掺杂区域(p++)的方块电阻为113 Ω/□,隐开路电压值为710 mV,暗饱和电流密度为26 fA/cm2.基于该工艺方案制备的TOPCon电池最高光电转换效率达到24.75％,电池开路电压高达720 mV,短路电流提升30 mA,相比现有TOPCon电池光电转换效率提升了 0.26个百分点.

    TOPCon太阳能电池选择性发射极硼扩散激光氧化光电转化效率

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    Cu掺杂P2型Na0.67Ni0.33Mn0.67O2钠离子电池正极材料的制备与性能

    刘辉闫共芹蓝春波张子杨...
    145-153,162页
    查看更多>>摘要：通过溶胶-凝胶法制备了一系列形貌规则、表面光滑的Cu掺杂层状P2型Na0.67Ni0.33-xCuxMn0.67O2(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25).采用SEM、XRD、EDS、XPS对材料进行了形貌、结构和成分表征.将材料用作钠离子电池正极材料,采用循环伏安法、恒流充放电法研究了其电化学性能,获得了最佳掺杂比例.研究发现,掺杂未改变材料的层状结构和形貌,通过Cu掺杂引入了高电化学活性的Cu2+作为取代基,增加材料的表面活性储钠位点,材料表现出良好的循环稳定性和倍率性能.在2.0～4.3 V的电压范围和0.1 C的倍率下,Cu掺杂比例x=0.15时Na0.67Ni0.18Ct0.15Mn0.67O2的初始放电比容量为126.74 mAh/g,100次循环后容量保持率为79.10％,与未掺杂材料相比提高了 50.92％.材料电化学性能的增强可归因于Cu2+插入过渡金属层,由于Cu2+(0.73 Å)的半径大于Ni2+(0.69 Å),过渡金属层间距扩大,为Na+扩散提供了通道,进而提高了 Na+扩散速率.当充电到高压时可抑制Na+脱/嵌过程中Na+空位的产生,从而稳定材料的晶体结构并抑制材料发生P2-O2相变,提高了材料的循环稳定性.

    钠离子电池正极材料溶胶-凝胶法Cu掺杂Na0.67Ni0.33Mn0.67O2层状氧化物循环稳定性

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    ZnNb2O6掺杂BNT基无铅弛豫铁电体陶瓷的性能研究

    肖齐龙王世宇蒋芮梅雄峰...
    154-162页
    查看更多>>摘要：利用传统固相法制备了 0.7(Na0.5 Bi0.5)TiO3-0.3(Sr0.7Bi0.2)TiO3-xZnNb2O6(缩写为 BNT-SBT-xZN,其中 x=0.5％、1.0％、1.5％和2.0％(摩尔分数))陶瓷,并研究了引入ZnNb2O6对BNT基陶瓷材料的结构和性能的影响规律.结果表明:少量ZnNb2O6掺杂(x=0.5％时)的BNT-SBT-xZN陶瓷具有纯的钙钛矿结构,且微观结构致密,无第二相,在室温时为典型的弛豫铁电体(弥散指数y＞1.7),极化前后样品的铁电-弛豫转变温度(TR-E)均低于室温,而与三方相R3c和四方相P4bm的纳米极性微区(PNRs)热弛豫有关的介电反常出现在TR-E＜100℃;当ZnNb2O6含量增多时,遍历弛豫态逐渐起主导作用,最大极化强度(Pmax)和剩余极化强度(Pr)均出现减小趋势.综合来看,x=0.5％的BNT-SBT-xZN陶瓷具有高的Pmax、低的Pr、大的△P,并具备良好的储能特性及频率和温度稳定性,在室温电场强度为110 kV/cm 时,Pmax=44.7 μC/cm2,Pr=12.4 μC/cm2,△P=32.3 μC/cm2,储能密度W1=1.066 J/cm3,储能效率η=48.68％.此外,x=0.5％的BNT-SBT-xZN陶瓷在100 kV/cm的电场强度下充放电性能良好,放电能量密度Wd=0.60 J/cm3,最大放电电流Imax=45.33 A,电流密度 CD=1 443 A/cm2,功率密度 PD=72.2 MW/cm3.

    BNT基陶瓷弛豫铁电体ZnNb2O6介电性能铁电性能储能特性

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    Mg掺杂增强CuCrO2陶瓷的电传导及各向异性

    孟佳源李毅赵裕春武浩荣...
    163-169页
    查看更多>>摘要：采用固相反应法制备了具有c轴择优的CuCr1xMgxO2(x=0、0.005、0.010、0.020、0.030、0.040、0.050)系列多晶,分别从垂直和平行于压力的宏观面内方向和厚度方向研究Mg掺杂对CuCrO2多晶微结构取向和电性能及各向异性的影响,探讨了Mg掺杂增强CuCrO2陶瓷电导率各向异性的机制.当x≤0.030时,多晶为菱方R3m单相结构,随着掺杂量的增加,晶粒在面内充分长大,气孔和晶界减少,致密度逐渐提高,多晶呈现热激活半导体电输运行为;当x=0.030时,面内取向因子F(00l)达到最高值0.912,面内c轴择优取向远优于厚度方向,面内和厚度方向的CuCr1-xMgxO2多晶室温电阻率分别显著下降至1.80×10-3和3.16×10-3 Ω·m,这是由于其结构各向异性的差异,热激活能均减小至0.03 eV,c轴择优取向对热激活能影响并不明显,最大载流子浓度比母相均增加3个量级,晶界缺陷更少,平均自由程增大,输运能力更强,电导率更高.实验表明最优掺杂量为x=0.030,当掺杂量x高于0.030时,出现MgCr2O4尖晶石杂相,样品的微观结构和电输运性能变差.

    c轴择优CuCr1-xMgxO2多晶各向异性电阻率晶界缺陷电输运

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    多孔陶瓷负载Ce-TiO2光催化降解印染废水研究

    陈伟杰花开慧雷鸣王望龙...
    170-180页
    查看更多>>摘要：本文以建筑废弃物为主要原料,氧化铝为铝源,氟化铝为晶须催化剂,氧化硼、氧化铈、三氧化钼为烧结助剂,玉米淀粉为造孔剂,采用干压成型法制备了莫来石多孔陶瓷,研究了氧化铈和三氧化钼掺量对莫来石多孔陶瓷结构及理化性能的影响,并以性能最佳的陶瓷负载TiO2/Ce-TiO2进行光催化降解模拟印染废水研究.结果表明:以质量分数计,当氧化铈掺量为4％、三氧化钼掺量为1％时,多孔陶瓷的抗折强度为8.69 MPa,开口孔隙率为64.25％;负载0.05 g Ce-TiO2催化剂,掺入1.2 mmol/L的PMS,在功率为18 W、波长为420～430 nm的LED可见光灯照射120 min后,其对亚甲基蓝溶液降解率达到96.62％.

    多孔陶瓷莫来石晶须可见光催化降解异质结印染废水

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据