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摘要:对近几年有关层状Li-Ni-Mn-O作为锂离子电池新型正极材料的研究进行了系统分析。比较了不同的合成方法及组成对材料性能的影响。对层状Li-Ni-Mn-O的结构研究及LixMnyNi1-yO2中Ni和Mn的价态研究做了系统分析与比较。其中Li Ni1/2Mn1/2O2和Li Ni0.2Li0.2Mn0.6O2是比较好的;超额Li对材料性能有利。对层状Li-Ni-Mn-O性能的改进提出了进一步改进的措施;认为应该发展低温合成方法及步骤尽量少的共沉淀法和简单燃烧法,优化和降低Ni的含量,掺杂一种或多种高价金属元素是很有前途的方法。
摘要:分别采用恒电流电化学技术和原电池电化学技术在钼片上制备出了具有单一白钨矿结构的钼酸钡薄膜,并对薄膜的相结构、表面形貌、元素价态及钼材料的利用率进行了深入的比较研究。研究发现,两条电化学路线制备的钼酸钡薄膜都是结晶良好的,具有单一的白钨矿结构;晶粒呈四方锥形;薄膜中的钡、钼和氧元素分别表现为+2、+6和-2价。但采用原电池路线时,钼酸钡薄膜更加致密,晶粒更加均匀,表面较为平坦;而且,电化学溶解的钼能够更好地凝聚成钼酸钡附着在阳极表面;与之相对应,在恒电流条件下,有相当大一部分钼酸根离子扩散进入了电解液中。
摘要:采用脉冲激光沉积法(PLD)分别在LaAlO3(100)以及MgO(100)基片上,在不同的沉积温度下,制备具有体心立方类钙钛矿结构的CaCu3Ti4O12(CCTO)薄膜。在LAO基片上生长的CCTO薄膜,X射线衍射(XRD)分析表明沉积温度在680℃以上可以实现(400)取向生长,740℃薄膜可以实现cubic-on-cubic的方式外延生长。原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)分析分别显示CCTO薄膜的表面平整,界面清晰。后位的反射高能电子衍射(RHEED)观察到CCTO薄膜的电子衍射图谱,为点状。在MgO基片上,由于薄膜与基片较大的晶格失配,通过生长具有(100)和(110)取向的LaNiO3(LNO)缓冲层,诱导后续生长的CCTO薄膜随着温度的提高,由(220)取向生长转变成(220),(400)取向生长。
摘要:采用倒筒式射频溅射方法,在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了Ba0.65Sr0.35TiO3(简称BST)薄膜。研究了自偏压对BST薄膜结构及电学性能的影响。在较高自偏压下制备的BST薄膜具有高度的(100)择优取向,且结晶性好,表面平整,耐压能力强。在25℃时薄膜的热释电系数高达6.73×10^-7C/(cm^2·K)。红外单元探测器在30Hz下的探测率D*为4.93×10^7cm·Hz^1/2/W。研究结果表明,利用倒筒式射频溅射方法,适当提高自偏压,可以制备出热释电性能优良的BST薄膜。
摘要:采用射频磁控溅射技术,以LaNiO3(LNO)作为过渡层,在SiO2/Si(100)、Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上分别获得了(100)、(110)取向的(Pb0.90La0.10)Ti0.975O3(PLT)铁电薄膜。研究了LNO/Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)和LNO/SiO2/Si(100)基底对PLT薄膜微结构和铁电性能的影响。实验结果表明,与在LNO/Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底上沉积的(110)取向的PLT薄膜相比较,在LNO/SiO2/Si(100)基底上沉积的高度(100)取向的PLT薄膜具有更好的微结构和更高的剩余极化强度,其2Pr为40.4μC/cm^2。
摘要:对sol-gel法制备的PbTiO3薄膜采用不同晶化工艺进行晶化,研究了晶化温度和基片对薄膜晶化的影响。研究表明,采用快速晶化工艺时,在550-750℃的较宽温度范围内,薄膜能够结晶形成稳定钙铁矿相结构,在LaAlO3基片上能获得结晶良好、具有(001)择优取向的PbTiO3薄膜。与常规晶化相比,快速晶化处理的薄膜结晶质量好,晶粒较小、分布均匀致密。
摘要:通过高温固相反应合成了钼掺杂的铌钙酸钾系列,并通过离子交换反应制备出钼掺杂的铌钙酸系列,采用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、扫描电镜等对所制得的样品进行了表征。在甲醇为电子给体、Pt为助催化剂的情况下,研究了钼掺杂的铌钙酸系列催化剂,在波长〉290nm紫外光辐射下分解水产氢的光催化活性,结果表明钼的掺杂有效地提高了铌钙酸的光催化活性,并讨论了引起催化剂活性差异的原因。
摘要:采用化学镀法制备了Co-P磁记录薄膜。当薄膜厚度为0.3μm时,矫顽力可达4.54×10^4A/m,剩余磁化强度为0.068T。X射线衍射分析表明,当Co-P薄膜较薄时,薄膜结构中无明显择优取向,晶粒较小,此时矫顽力较高;当厚度增加至3-4μm以上时,结构中择优取向明显,晶粒较大,此时薄膜的矫顽力较低。将其应用于磁旋转编码器的磁鼓记录介质,制成直径Φ40mm的磁鼓,当原始充磁磁极对数为512时,脉冲计数完整,输出信号强,波形稳定。
摘要:用浸渍法制备了Rose bengal-Pt-TiO2和Rose bengal-AlCl3-Pt-TiO2光催化剂,通过可见光下光解水制氢考察了催化剂的催化活性。染料Rosebengal的敏化使TiO2在可见光照射下有较强的吸收和活性。催化剂Rose bengal-AlCl3-Pt-TiO2光催化活性高于Rose bengal-Pt-TiO2。其原因是经过AlCl3修饰的TiO2可以提高对染料Rose bengal的吸附量和吸附强度,从而提高了TiO2的可见光催化活性。
摘要:采用交换相互作用的分子场理论模型对金属间化合物DyMn6Sn6的自旋重取向相变进行了研究。从理论上计算了DyMn6Sn6的易磁化方向以及Dy和Mn离子磁矩与c轴夹角随温度的变化。基于单离子模型计算了Dy离子的一阶和二阶磁晶各向异性常数K1R和K2R随温度的变化。研究表明,为了很好的描述该化合物的自旋重取向相变,必须考虑Dy离子的四阶晶场项及相应的二阶磁晶各向异性常数K2R、K2R与K1R和Mn离子磁各向异性常数K1t之间的相互竞争是导致DyMn6Sn6自旋重取向相变的重要因素。
摘要:采用锌铝(2%(质量分数))合金靶,保持真空腔在50℃低温下,结合正交试验表,运用直流反应磁控溅射法制得ZnO∶Al(ZAO)薄膜。通过分光光度计、半导体霍尔效应测试等手段对薄膜各项性能进行了表征。通过正交分析法对所得样品相关特征指标进行分析,在少量的9组实验下,得到溅射功率、时间、靶基距和氧流量百分比4个独立工艺参数对薄膜特性影响的同时,得出直流反应磁控溅射法制备ZAO薄膜的最优组合工艺为:溅射时间20min,靶基距6cm,溅射功率80W,氧流量百分比7%;对应样品的iФc值达4.1050×10^-2/Ω,电阻率为3.9×10^-4Ω·cm,载流子浓度达1.09×10^21/cm^3。
摘要:采用溶胶凝胶工艺,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底制备了富钛(Ba0.6Sr0.4)TiO3(BST)薄膜和富钛梯度薄膜。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析测定了BST的微结构和薄膜的表面形貌,研究了富钛含量和梯度结构对BST介电调谐性能的影响。结果表明富钛薄膜中析出了TiO2相,薄膜的介电常数、损耗和调谐量随着钙钛矿结构(ABO3)中A/B的增加而增加;当A/B为0.68时,有最小的介电损耗0.017;当A/B为1时,有最高的介电常数和调谐量,分别为592%和43.72%。而富钛梯度薄膜因TiO2的析出而丧失晶格不匹配应力的影响,在介电调谐性能上并没有表现出梯度薄膜的综合优异性能。
摘要:超磁致伸缩执行器在其工作过程中易受环境影响,尤其在精密定位与进给应用中,执行器最易受外部应力的影响。将工作在压应力影响下的超磁致伸缩执行器作为研究对象,引用均质能量场模型和磁机耦合理论,利用磁机耦合理论中求取的平均磁化强度作为均质能量场模型中的磁滞算子,并引入应力对均质能量场模型中矫顽场密度函数及交互场密度函数的影响,提出了超磁致伸缩执行器应力耦合磁化模型。对模型进行了离散化处理,并根据离散模型给出了求逆算法。对执行器在受0、10、20、100MPa压应力下进行了仿真,计算且图示了求逆算法与模型的误差,仿真结果证明了模型和求逆算法的有效性。
摘要:采用不同络合剂化学水浴沉积ZnS薄膜,应用台阶仪、SEM、XRD、波谱仪等手段测定了ZnS薄膜的厚度、表面、物相结构及透过率等。结果表明,氨水体系沉积薄膜速度明显慢于另外两种体系,沉积的ZnS薄膜都为立方结构。柠檬酸钠体系沉积的ZnS薄膜结晶和透过率最佳,但薄膜表面缺陷较多;氨水-联氨体系沉积的ZnS薄膜表面质量最佳,结晶和透过率也较好;氨水体系沉积的ZnS薄膜质量较差。用3种体系沉积的ZnS薄膜用于制备铜铟镓硒Cu(In,Ga)Se2太阳电池,氨水和氨水-联氨体系沉积的ZnS薄膜制备的电池转换效率明显高于柠檬酸钠体系沉积的ZnS制备的太阳电池。
摘要:采用RF磁控溅射方法制备了Ag-MgF2复合薄膜。通过XRD测量,发现当退火温度在300-500℃时,Ag以晶态形式镶嵌在非晶态介质中;当退火温度低于300℃时候,Ag以非晶态形式存在。在分层镀Ag和MgF2薄膜后,经过热处理使Ag颗粒扩散在MgF2介质中,通过AFM观察,对复合薄膜形貌进行了分析:如果先镀MgF2薄膜,再镀Ag薄膜,发现Ag颗粒主要分布在薄膜的表面,并且富集形成较大的颗粒,表现出块体Ag的吸收特性。而先镀Ag薄膜,然后再镀MgF2薄膜,经过热处理,可以形成Ag颗粒均匀镶嵌在介质中形成的复合薄膜。同时对样品的吸收特性也进行了研究。
摘要:采用硝酸钡、硝酸锶、钛酸丁酯和柠檬酸为原料的配合物溶胶凝胶方法制备了(Ba1-xSrx)TiO3(BST)陶瓷。实验结果表明,BST粉体合成温度及烧结温度分别为700及1250℃,均低于传统工艺的相应温度。Sr含量x≥0.40,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的相结构为立方钙钛矿相;Sr含量x〈0.40,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷的相结构为四方钙钛矿型。(Ba1-xSrx)TiO3(0.5≤x≤0.70)陶瓷的电容率随温度变化曲线,说明存在由铁电四方相到顺电立方相的相变。且随锶(Sr)的摩尔量x的增加,(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷样品的相变温度向低温方向移动,相变温度Tc的移动关系为Tc=394.1-272.6x(K)。
摘要:为了改善金属相在金属陶瓷惰性阳极中的分布以改善阳极材料的性能,对国内外通常采用的镍铁尖晶石粉末制备惰性阳极的工艺进行了改进,原料不是完全采用细粉,而是采用粒度级配,大小不同的颗粒配合起来使用。研究发现,采用粒度级配制得的试样性能比不采用粒度级配制得的试样性能要好。尤其重要的是对于一定规格的试样采用合适的粒度级配,金属相Ag在陶瓷基体中分布呈明显的网状分布,金属相分布状态的优化有利于试样各方面性能的提高。
摘要:将等直径的发泡聚苯乙烯(EPS)小球排列成有序的模板,通过在模板内离心成型制备孔径均匀的多孔氧化铝陶瓷。研究了多孔陶瓷孔结构的调整方法,分析了离心参数对孔壁生坯密度的影响,借助了TG-DTG曲线确定了焙烧工艺,用扫描电镜表征了最终产物的显微结构。结果表明,多孔陶瓷的孔结构可以通过改变小球的直径和所承受的附加载荷来调整。当氧化铝浆料的固相含量超过50%(体积分数),离心成型的物质分离现象被抑制,孔壁具有较高的生坯密度63.4%和烧结密度98.8%,当烧结产物的孔隙率从75.6%增加到83.2%,压缩强度由3.2MPa降到1.78MPa。