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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。
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    外电场对ZnSe/石墨烯异质结肖特基调控的第一性原理研究

    卫来庞国旺张文张丽丽...
    2124-2130页
    查看更多>>摘要：本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了 ZnSe/石墨烯异质结结构的稳定性、界面相互作用、层间电荷转移情况、肖特基接触类型及外电场的影响.结果表明,ZnSe/石墨烯异质结晶的格失配率小于5％,易于形成,其接触类型为n型肖特基接触.当施加正方向电场时,肖特基接触类型从n型转变成p型肖特基接触;当施加负方向电场时,肖特基势垒明显降低,并由n型肖特基势垒接触转变为欧姆接触.本文研究结果将为设计并制造场效应晶体管、光电探测器等电子光学器件提供理论参考.

    肖特基势垒第一性原理外电场n型肖特基接触p型肖特基接触

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    • 万方数据

    Ge1-x-ySixSny合金能带结构和光学性质的理论研究

    顾永顺温淑敏
    2131-2140页
    查看更多>>摘要：SiGeSn合金材料具有高的载流子迁移率和较长的载流子寿命,能够与互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容,并具有独特的光学性质和较高的热力学稳定性,是一类在光电子领域极具应用潜力的半导体材料.本文构建了总原子个数为144,Si、Sn原子个数比接近3.7∶1的八种模型,采用密度泛函理论下的广义梯度近似GGA+U方法计算了电子结构及光学性质.结果表明,Si、Sn浓度较高的GeSiSn合金的结合能相对较高,稳定性相对较好.随着Si、Sn浓度的增加,GeSiSn合金的带隙减小,介电函数虚部峰向低能方向移动,静态介电常数减小,吸收光谱在可见光和近红外区域内发生变化,反射率在紫外波段范围内提高,折射率降低,消光系数向紫外区域移动,光电导率向紫外区域延伸.该结果为GeSiSn合金材料在光电材料和器件方面的应用提供了一定参考.

    SiGeSn能带结构光学性质第一性原理GGA+U

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    • 万方数据

    氯化铷结晶介稳区宽度与生长动力学研究

    肖海曾向东曾英熊国元...
    2141-2149页
    查看更多>>摘要：为获得氯化铷工艺设计和建模所需结晶动力学参数,在等温间歇冷却实验装置中,采用浊度计测量氯化铷水溶液体系的介稳区宽度,加入晶种间歇冷却结晶实验测量氯化铷溶液过饱和度变化曲线,研究了氯化铷水溶液体系介稳区宽度和生长动力学.该体系的介稳区宽度随饱和温度升高而变宽,随搅拌速率的增加而变窄,随冷却速率增大而变宽.采用自洽Nývlt介稳区方程计算得到氯化铷成核级数和成核速率常数,成核级数小于3,为瞬时成核;且成核级数和成核常数均随着饱和温度的升高而增大,说明成核速率随温度的升高而增大.当加入晶种的量超过一定数,溶液的过饱和度快速下降;根据过饱和度变化曲线计算得到了氯化铷晶体生长动力学参数.晶体生长指数在实验温度范围内接近2,晶体生长速率常数随结晶温度的升高而增大.

    氯化铷晶体介稳区宽度冷却结晶过饱和曲线生长动力学

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    • 万方数据

    新型红色荧光粉K5Gd(MoO4)4∶xSm3+,yEu3+的发光性能分析

    李明明熊飞兵杨伟斌胡正开...
    2150-2159页
    查看更多>>摘要：本文采用高温固相法合成新型 K5Gd(MoO4)4∶xSm3+(x=0-0.10)及 K5Gd(MoO4)4∶0.04Sm3+,yEu3+(y=0.03-0.15)红色荧光粉,并通过X射线衍射仪(XRD)、荧光粉激发光谱,以及热猝灭分析系统、稳态-瞬态光谱仪等对荧光粉的光致激发光谱及荧光发射光谱、荧光猝灭性能等进行分析.研究表明:掺入Eu3+,Sm3+后的K5Gd(MoO4)4样品不含杂质相,且晶体的结构没有发生改变.在405 nm紫外光的激发下,K5Gd(MoO4)4∶0.04Sm3+和K5 Gd(MoO4)4∶0.04Sm3+,0.12Eu3+可以发射出色坐标为(0.608 8,0.390 4)和(0.637 3,0.359 2)的橙红光.在K5Gd(MoO4)4∶xSm3+(x=0～0.10)荧光粉样品中,随着Sm3+掺杂浓度的增加,荧光粉的发光强度先增强后减弱,最佳的掺杂浓度为x=0.04.在K5Gd(MoO4)4∶0.04Sm3+,yEu3+(y=0.03-0.15)荧光粉样品中,Eu3+的发光强度随着掺杂浓度的增加呈先增加后减弱的趋势,且在y=0.12处发生浓度猝灭.当温度达到373 K时,K5Gd(MoO4)4∶0.04Sm3+荧光粉样品的发光强度是293 K时的94.69％,K5Gd(MoO4)4∶0.04Sm3+,0.12Eu3+荧光粉样品的荧光强度是293 K时的76.3％,表明两种荧光粉样品都具有较好的热稳定性.色坐标图表明随着Eu3+掺杂量的提高,色坐标从橙红色区域向纯红色区域发生微量移动.由此可见,K5Gd(MoO4)4∶xSm3+和K5Gd(MoO4)4∶0.04Sm3+,yEu3+荧光粉样品都具有作为红色荧光粉应用于白光LED的潜力.

    K5Gd(MoO4)4∶xSm3+,yEu3+高温固相法红色荧光粉荧光猝灭色坐标

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    • 万方数据

    吡啶羧酸铜(Ⅱ)配合物的合成、表征及应用性能

    罗鹏姜茜卢凤阳钟国清...
    2160-2166页
    查看更多>>摘要：以2-吡啶甲酸(2-Hpic)、吡啶-2,6-二甲酸(2,6-H2pda)为主配体,咪唑(Him)、2-甲基咪唑(2-Hmim)为辅助配体,制备了两例 Cu(Ⅱ)配合物[Cu(pic)(im)(Him)]·2H2O(1)和[Cu(2,6-pda)(2-Hmim)(H2O)2](2-Hmim)(2),用元素分析、X射线粉末衍射、红外光谱和热分析对配合物进行了表征.用制得的Cu(Ⅱ)配合物作为前驱体,分别制备了纳米氧化铜,并探究了光催化降解亚甲基蓝(MB)的性能,实验结果表明所得纳米氧化铜均能够很好地降解MB染料,且具有良好的稳定性.此外,研究了 Cu(Ⅱ)配合物的抑菌性能,发现它们对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有一定的抑菌效果,尤其是配合物1对大肠杆菌的抑菌圈直径达到16 mm,且两种配合物对革兰氏阴性菌表现出高药敏效果.

    吡啶羧酸Cu(Ⅱ)配合物纳米氧化铜光催化降解抑菌性能

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    • 万方数据

    基于混合配体的镍(Ⅱ)MOF基电催化剂的合成、结构表征及性能研究

    潘会宾乔得聪王嘉欣高霞...
    2167-2172,2180页
    查看更多>>摘要：在溶剂热条件下,以Ni(N03)2·6H20为金属源、五甲基间苯二甲酸(H2MIP)配体和1,3-双(2-甲基-1H-咪唑-1-基)丙烷(BMIP)为混合配体,构筑了一例新型Ni(Ⅱ)有机骨架材料{[Ni4(MIP)4(BMIP)3]·DMF}n(SNUT-36).X射线单晶衍射结果表明:SNUT-36呈现一个4,6链接双节点的二重穿插的三维骨架结构,拓扑分析数据为(32·45·5·67)(34·47·5·63).进一步通过粉末X射线衍射、红外光谱、热重分析等手段对得到的配合物进行表征.此外,化学测试结果显示,SNUT-36达到20 mA·cm-2时的过电位为430 mV,表明其具有良好的电催化性能,Tafel斜率为89 mV·dec-1,也证实了其对提高析氧反应速率具有良好的效果.

    Ni(Ⅱ)有机骨架材料溶剂热电催化混合配体析氧反应

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    • 万方数据

    静电场对超声雾化热解喷涂制备TiO2薄膜的影响研究

    李冬梅周俊吴非凡吕家波...
    2173-2180页
    查看更多>>摘要：基于自主搭建的超声雾化热解喷涂装置进行静电场作用耦合,通过在反应沉积腔体的上、下壁面间施加非匀强电场,探究了形成静电场所施加的直流电压对喷涂TiO2薄膜结构与性能的影响.电场作用下雾滴颗粒被极化并获得垂直衬底表面的动量,克服了热泳力作用的影响,提高了钛源前驱体在衬底表面的附着效率,同时增强了薄膜结晶性能及成膜均匀性.结果表明,当加载电压为1.0 kV时,获得了优化锐钛矿相TiO2薄膜,其(101)晶面半峰全宽为0.29°,平均晶粒尺寸达到94.19 nm,可见光区平均透过率为85％,表面粗糙度为16.70 nm.通过静电场的施加,调控了衬底近表面处入射粒子的动量,构建了更有利于TiO2薄膜生长的稳定环境,为TiO2薄膜制备工艺的优化提供了参考.

    TiO2薄膜超声雾化热解喷涂热泳力静电场晶体生长

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    • 万方数据

    多形貌TiO2的制备及其光催化降解四环素的性能研究

    李霞姚梦琴刘飞
    2181-2188页
    查看更多>>摘要：光催化是目前处理四环素(TC)污染物中的一种重要方法,而在这个过程中光催化材料是关键.TiO2作为常用的光催化剂,其形貌会极大地影响催化性能.本文采用水热法分别制备了海胆状(TiO2-U)、纳米颗粒(TiO2-N)和中空管状(TiO2-T)的TiO2,利用XRD、SEM、XPS、UV-Vis DRS、N2吸附-脱附和EPR等表征手段分析了所制备催化剂的形貌结构,并研究了它们对TC的降解性能.结果表明,TiO2-U中含有的缺陷最多,其中的阳离子缺陷和阴离子缺陷协同作用使TiO2-U禁带宽度变窄,因此表现出最好的光催化活性.在光照60 min时TiO2-U催化TC的降解率可达100％.此外,TiO2-U独特的海胆状结构,使其具有较大的比表面积,从而有利于TC的吸附,提高降解效率.

    二氧化钛形貌光催化降解四环素催化活性

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    一维硒纳米材料的可控合成

    袁晓涵张建花
    2189-2196页
    查看更多>>摘要：一维硒纳米材料因其独特的结构和物理化学性质在纳米电子器件等领域展现出诱人的前景,因此,寻求一种快速、简便、环境友好的一维硒纳米材料的合成方法具有重要的研究意义.本文将采用硒代硫酸钠(Na2SeSO3)作为硒源,聚氧乙烯月桂醚为表面活性剂,通过硒代硫酸钠歧化反应首先得到无定形的红色硒单质(α-Se),然后在超声辐射作用下,将无定形硒转化为三方相硒(t-Se)一维纳米结构(纳米管或纳米棒).实验结果发现:乙酸和表面活性剂用量是影响硒纳米管和纳米棒形貌和粒径的关键因素,乙酸的量超过5.0 mg/mL时,产物为硒纳米棒,将乙酸用量保持在低浓度时,产物为硒纳米管,且硒纳米管的壁厚随聚氧乙烯月桂醚用量的增加有变厚的趋势.α-Se转化成一维t-Se纳米结构遵循"固-溶-固"的生长机制,且表面活性剂导向生长机制在纳米管的形成过程中起着重要作用.

    无定形硒硒纳米管硒纳米棒乙酸聚氧乙烯月桂醚表面活性剂导向生长机制

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    沉积温度对MOCVD法制备固体氧化物燃料电池GDC阻挡层性质的影响

    马超熊春艳徐源来赵培...
    2197-2204页
    查看更多>>摘要：致密的氧化钆掺杂的氧化铈(GDC)薄膜可以被应用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的阴极LSCF与电解质YSZ的阻挡层,防止绝缘相SrZrO3的生成,从而提高电池的耐久性.本文以四(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)铈(Ce(DPM)4)和三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)钆(Gd(DPM)3)为前驱体,采用智能化学气相沉积设备在723～923 K在YSZ陶瓷基板表面制备GDC薄膜,并研究了不同沉积温度对GDC薄膜的相组成、择优取向、宏观表面、微观结构和电化学性能的影响.在748～923 K时制备了具有(200)择优取向的淡黄色GDC薄膜,且GDC晶粒呈岛状生长模式.在873 K时得到了阻挡效果良好的(200)择优取向的淡黄色GDC薄膜.组装LSCF/GDC/YSZ/GDC/LSCF对称电池,在1 073 K下测得电池阻抗为0.08 Ω·cm2,活化能为1.52 eV,表明873 K为化学气相沉积法制备GDC薄膜的最佳沉积温度.

    氧化钆掺杂氧化铈金属有机物化学气相沉积沉积温度固体氧化物燃料电池

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