导读:本文包含了单晶氧化物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:富锂锰基正极材料,单晶,预氧化,合成
单晶氧化物论文文献综述
马全新,陈在军,钟盛文[1]（2019）在《高暴露{010}面单晶富锂锰基层状氧化物正极材料合成及电化学性能研究》一文中研究指出在这项工作中,我们使用了一种简单且易控制的方法来制备高暴露{010}面单晶Li_(1.2)Mn_(0.56)Ni_(0.16)Co_(0.08)O_2正极材料。该工作创新之处在于:首先合成过程中,对前驱体Mn_(0.7)Ni_(0.2)Co_(0.1)(OH)_2分别在100,300和500℃下进行预氧化处理研究(分别记作MNC-100, MNC-300和MNC-500样品)。研究发现,随着预氧化温度的升高,前驱体形貌逐渐由纳米板变为纳米单晶颗粒,最后变为团聚体。使用300oC下预氧化前驱体为原料可以合成具有高暴露{010}活性面的单晶富锂锰基正极材料(记作LMNC-300样品)。分析表明,正极材料很好的继承了前驱体的形貌,目标正极材料LMNC-300具有高{010}电化学活性面和低表面残余锂,这种结构增强了材料的稳定性,有利于Li+快速扩散。电化学测试结果表明,LMNC-300样品表现出高的首次库伦效率为91.7%;200次循环后,放电容量为277.2 mA hg~(-1),容量保持率为92.6%;5 C倍率下,放电容量为175.1m Ahg~(-1),也表现出加速的锂离子扩散动力学,锂离子扩散系数为2.66×10~(-15)cm~2s~(-1)。我们的方法对理解过渡金属前驱体对高能量密度锂离子电池正极材料形貌,表面组分和电化学性能的影响有重要意义。(本文来源于《稀土元素镧铈钇应用研究研讨会暨广东省稀土产业技术联盟成立大会摘要集》期刊2019-11-15）
窦志强,肖长江,任付豪,梅鹏欣,陈诗[2]（2019）在《保温时间对锰氧化物刻蚀金刚石单晶的影响》一文中研究指出研究了在不同保温时间下Mn O2对金刚石单晶的表面刻蚀,通过扫描电子显微镜和拉曼光谱对刻蚀后金刚石单晶不同晶面的表面形貌和刻蚀机理的进行了表征与分析,并对腐蚀过程中金刚石表现出来的各向异性进行了探讨。结果表明:当金刚石和Mn O2质量比为1:5时,金刚石单晶的刻蚀程度随着保温时间的延长而增大;在相同保温时间下,{111}晶面比{100}晶面刻蚀严重;金刚石表面腐蚀后的形貌与对应晶面的碳原子排列有关,{100}面倾向于形成四边形的刻蚀坑,而{111}面则会形成轮廓为叁角形的腐蚀坑,且金刚石单颗粒的抗压强度随刻蚀时间的延长而下降;刻蚀机理为Mn O2与金刚石表面C原子发生反应,导致金刚石表面发生刻蚀。(本文来源于《粉末冶金技术》期刊2019年05期）
蔡立[3]（2019）在《单晶过渡金属氧化物薄膜及异质结的磁性和电输运研究》一文中研究指出自旋电子学(Spintronics)是希望同时利用电子自旋和电荷的属性,获得新奇的磁学或者电学性质的一门新兴学科。自1988年巨磁电阻效应(Giant magnetoresistance,GMR)发现以来,自旋电子学因为在信息存储、计算、通信、生物神经网络模拟、能量转换和高灵敏度传感器等领域的广泛应用前景获得越来越多的关注。叁十年来科研工作者们利用先进的制备技术、精细的微纳加工工艺和灵敏的测量表征方法,在多种多样的材料体系中开展自旋电子学的应用研究。其中,过渡金属氧化物材料具有丰富的物理性质和强的自旋、轨道、晶格耦合强度,为自旋电子学应用研究提供了理想的平台。例如,过渡金属氧化物中有可用于交换偏置效应的反铁磁材料、用于自旋泵浦的铁磁绝缘体材料、具有重要商业价值的高温超导材料、具有庞磁电阻效应的钙钛矿锰氧化物材料、与半导体工艺相结合的磁性半导体材料和同时具有铁电和铁磁特性的多铁材料等。而且这些过渡金属氧化物材料及其异质结构在磁电阻、自旋泵浦、金属绝缘体转变和超导等领域展现出许多新奇的电学或磁学性质,获得广泛的关注。近年来,氧化物反铁磁材料的研究取得突破性进展。氧化物反铁磁体不仅本身具有太赫兹的高频特性,而且氧化物反铁磁材料的异质结构在交换偏置(Exchange bias)、反铁磁交换弹簧效应(Antiferromagnetic exchange spring effect)、隧穿各向异性磁电阻(Tunneling anisotropic magnetoresistance)以及自旋流注入等多个方面展现出优异的特性。理论和实验的研究成果使科研工作者们认识到合理地使用和调控反铁磁结构可以拓展反铁磁材料的功能,例如构建未补偿的磁性表面,引入局域的导电通道,调制材料的自旋轨道耦合强度,操纵反铁磁体的磁矩取向以及光诱导磁振子的激发和关闭等等。本论文选择过渡金属反铁磁氧化物CoO作为研究对象,基于以下叁方面原因:一、CoO体材料具有高的磁晶各向异性和实验上易于接近的奈尔温度(～293 K);二、CoO单晶具有NaCl型面心立方结构和共线的自旋排布;叁、CoO(111)面不仅是极性面(表面只有阳离子或者阴离子),而且具有未补偿的自旋。因此,CoO(111)单晶是研究反铁磁的磁矩和调控的理想材料。然而目前为止,鲜有关于高质量的单晶CoO(111)的反铁磁性调控的实验报道。基于此现状,本论文不仅探索了高质量的CoO(111)单晶薄膜的制备工艺,而且通过元素掺杂和超晶格构建两种方式分别研究了Zn掺杂CoO(ZnxCo1-xO,0≤x≤0.24)对反铁磁序的调控和[Co/CoO]n超晶格对薄膜磁性和电输运性质的影响。本论文研究的另一种材料体系是氧化物磁性半导体材料。磁性半导体材料备受关注的主要原因是它有望将现代信息技术的两个主要特性——半导体器件的逻辑性和存储器件的磁性——结合在同一种材料中。科研工作者致力于将具有高居里温度、高饱和磁化强度的磁性半导体集成到利用电荷和自旋来承载数据信息的半导体自旋电子器件中。在磁性半导体的研究历程中,不同的课题组进行了大量的探索,但是实验上得到的各种磁性半导体材料(如GaMnAs、MnGe、CoTiO等)的性质不尽如人意。这些材料或者缺乏高的居里温度、高的饱和磁化强度,或者其室温铁磁性来自于非本征的磁性杂质相,这都阻碍了磁性半导体在自旋电子器件方面的应用。目前,具有高过渡金属含量的、高质量的单晶磁性半导体仍是科研工作者们努力的目标之一。为此目的,我们选择四元的具有面心立方结构(fcc)的Cox(MgyZn1-y)1-xO1-v单晶薄膜作为研究对象。这是因为叁元的MgxZn1-xO材料的晶体结构会随Mg掺杂浓度的升高从ZnO基的六方结构向MgO基的面心立方结构演变,而且CoxMg1-xO是一种组分可在0%～100%比例范围调整的具有fcc结构的材料。因此,四元的fcc-Cox(MgyZn1-y)1-xO1-v材料体系为解决过渡金属在半导体中的低溶解度问题提供有效的平台。本论文将重点介绍高掺杂Cox(MgyZn1-y)1-xO1-v(x=0.5)单晶薄膜的磁性以及组分和氧空位浓度对磁性的调控。本论文的工作包括以下叁个方面的内容:一、Zn掺杂CoO(111)单晶薄膜的制备及反铁磁性的调控。我们以热蒸发的纯金属Zn和Co在氧等离子体气氛中氧化的方式,利用分子束外延技术制备了高质量的单晶外延ZnxCo1-xO(111)薄膜,并研究了不同Zn掺杂浓度(0%～24%)对CoO(111)反铁磁结构的影响。一方面,通过Co/ZnxCo1-xO异质结的交换偏置效应表征了ZnxCo1-xO薄膜的反铁磁性。实验结果显示,Co/ZnxCo1-xO异质结的交换偏置场随着Zn组分的增加而降低。而经过氧等离子体气氛退火的ZnxCo1-xO薄膜与Co形成的异质结(标记为退火后的异质结)比制备态的Co/ZnxCo1-xO具有更大的交换偏置效应。另一方面,制备态的Zno.24Co0.760单层膜存在弱的室温铁磁信号(9.5 emu/cm3),而退火后的ZZno.24Co0.76O中铁磁信号消失,这说明制备态Zn0.24Co0.760薄膜的铁磁性源自氧空位导致的局域铁磁交换耦合作用。结合Co/ZnxCo1-xO异质结的交换偏置效应和ZnxCo1-xO单层膜的磁性结果,我们认为在高掺杂的ZnxCo1-xO单晶薄膜中存在由CoO构成的反铁磁相和由氧空位引起的铁磁相的共存。氧空位的存在不仅弱化了CoO的反铁磁交换耦合,而且增强了薄膜的铁磁交换耦合。因此,我们提供了一种通过调整掺杂比例和氧空位浓度来调控CoO单晶薄膜的反铁磁性的方法。二、[Co/CoO]n超晶格的外延制备及磁性和电输运性质。在实验上,制备由铁磁金属和反铁磁氧化物组成的超薄、单晶、外延的超晶格是极具挑战性的工作。在超晶格中,由于存在多个铁磁/反铁磁界面,体系的界面交换耦合、磁有序和电输运性质预期会被极大地调制。我们利用分子束外延技术制备了由铁磁金属Co和反铁磁氧化物CoO组成的单晶外延[Co/CoO]n超晶格。磁性测量结果显示,即使是最薄的[Co0.6/Co01.2]5超晶格,其饱和磁化强度在5 K到300 K温度区间内非常稳定,仅下降1.5%。电输运的测量结果表明,[Co/CoO]n超晶格的电阻率和反常霍尔电阻率受到Co层厚度和Co/CoO界面的影响。[Co/CoO]n超晶格材料为研究由铁磁金属和反铁磁氧化物异质结提供了新的平台。叁、Cox(Mg0.55Zn0.45)1-xO1-v单晶薄膜的混合磁性相的调控。利用分子束外延技术制备了具有高Co掺杂浓度的、单晶的、面心立方的Co0.5(Mg0.55Zn0.45)1-xO1-v薄膜。磁性测量和软X射线吸收光谱的测量结果显示,Co0.5(Mg0.55Zn0.45)0.5O1-v薄膜中存在由于氧空位非均匀分布导致的铁磁相、超顺磁团簇和非磁边界叁相共存的混合磁性相结构。此外,薄膜混合磁性相之间的相对强度可以通过调整制备时的氧分压和Co掺杂浓度来调控。这种磁性和带隙可同时被调控的Cox(MgyZn1-y)1-xO1-v材料有望在新型磁电调控器件方面获得的广泛应用。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-27）
陈彤[4]（2019）在《铋层状钙钛矿氧化物单晶纳米片的水热合成及多铁性能研究》一文中研究指出具有多参量调控和宽频谱响应的新型量子功能材料是量子科学新理论、新效应研究和新器件应用的重要载体,设计和制备新型量子功能材料是发展量子信息技术的关键一环。作为量子功能材料的成员之一,单相多铁材料的铁电性、磁性及磁电耦合效应使得在同一材料中同时实现“电控磁”和“磁控电”成为可能。并且,单相多铁材料也是研究晶格、电荷、轨道和自旋等的理想基质。然而,寻找室温单相多铁材料仍然具有很大的挑战性。最近,通式为Bi4Bin-3Fen-3-xCoxTi3O3n+3(BFCTO)的Aurivillius相氧化物被证明为一种潜在的单相多铁材料,其居里温度和奈尔温度远在室温之上。目前关于Aurivillius相多铁材料的研究已经取得了一定成就,但是仍然存在一些问题亟待解决和完善,如:当前的研究主要集中在陶瓷和薄膜上,性能独特的Aurivillius相纳米材料鲜有报导;有研究学者对掺杂Aurivillius相的本征铁磁性产生质疑,认为铁磁性来源于材料中微量的磁性杂相而非本征属性。针对这些问题,本论文以钴掺杂的四层Aurivillius相BFCTO为主要研究对象,利用水热法合成了Bi5FeTi3O15及Co掺杂的Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片,详细研究了生长机理,并在此基础上合成了Bi5Fe0.9Coo.iTi3O15单晶纳米片,在单个单晶纳米片中验证了其本征多铁性能。此外,还发现并合成了此材料体系中的多铁新成员—SmBi4FeTi3O15和SmBi5Fe2Ti3O18单晶纳米片。本论文的研究一方面为Aurivillius相纳米材料的可控合成提供指导,另一方面回答了关于掺杂Aurivillius相化合物中铁磁性是否为本征属性的争议,主要内容如下:第一章介绍了铁电体、铁磁体、多铁材料和磁电耦合效应的基本概念及单相多铁材料中铁电性和磁性共存的物理机制和两类典型代表(BiFeO3和TbMn03),并重点综述了近年来层状Aurivillius相多铁材料的研究进展及存在问题。第二章详细介绍了氧化物复合量子功能材料的先进表征技术,包括透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜、振动样品磁强计、磁力显微镜、基于透射电镜的磁结构成像技术、铁电测试仪及压电响应显微镜,其中重点介绍了本论文中用于研究材料多铁性能的基于透射电镜的磁结构成像技术和压电响应显微镜。第叁章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5FeTi3O15及Co掺杂的纳米片的合成。我们利用水热合成法,通过对反应温度、时间,矿化剂种类及浓度,反应溶剂的调控,成功合成出了 Aurivillius相氧化物Bi5FeTi3O15和Bi5FeO.9Co0.1Ti3O15纳米片,它们呈现出规则的矩形形貌,边长500 nm左右,厚度100 nm左右。Bi5FeTi3O15在室温下主要呈现反铁磁性,在Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片中观察到了室温磁滞回线,其剩余磁化强度(2Mr)为0.55 emu/g,磁矫顽场(2Hc)为2600 Oe。室温下的介电常数和介电损耗随着频率的增加而降低。此外,通过详细的研究我们得知了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片的水热形成机理,主要经历了下列过程:前驱体的团聚→Bi7Ti5-x-yFexCoyO21-δ纳米棒通过取向生长形成纳米片→通过奥斯瓦尔德熟化,形成Bi5Fe0.9Coo0.1Ti3O15纳米片。第四章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片的合成及本征多铁性能。我们利用水热法成功制备了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片并采用电子全息技术和压电响应力显微镜验证了其本征多铁性能。在电子全息照相图中,观察到了致密的等相线,闭合的磁通线使得相邻纳米片之间产生重要的磁相互作用,验证了其本征铁磁性。利用压电响应力显微镜,在单个单晶片中观察到了铁电畴,验证了其本征铁电性。此外,我们也研究了BFCTO粉体的磁学性能。室温下,剩余磁化强度(2Mr)、磁矫顽场(2Hc)和铁磁居里温度(TC)分别为0.43μB/f.u.,1.5 kOe 和 730.2 K。第五章介绍了利用水热法通过对OH-浓度的调控,成功合成了具有四层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi4FeTi3O15和具有五层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi5Fe2Ti3O18纳米单晶片,两者都呈现出Aurivillius相氧化物典型的片状形貌。我们进一步研究了它们的磁学性能。发现SmBi4FeTi3O15在室温下为顺磁性,而SmBi5Fe2Ti3O18具有室温铁磁性,其在300 K时的饱和磁化强度(2Ms)、剩余磁化强度(2Mr)和磁矫顽场(2Hc)分别为0.045 emu/g、0.016 emu/g及668 Oe。此外,SmBi5Fe2Ti3O18样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度随着温度的降低一直增加,而磁矫顽场却先增加后降低。第六章介绍了表面活性剂辅助的水热法合成了Bi2WO6超薄纳米片及其光催化水分解性能并与体相Bi2WO6性能进行了对比。尽管由于量子尺寸效应导致Bi2WO6超薄纳米片的带隙增大了,其光催化水分解性能明显优于体相Bi2W06,单位质量的Bi2WO6超薄片在4小时内的平均产氢/产氧量分别为80.02 μmol·g-1·h-1/104.03μmol·g-1·h-1,高于体相Bi2W06的0/46.59μωol·g-1·h-1。通过一系列的测试表征,我们认为造成两者光催化性能巨大差异的原因有四点:ⅰ)Bi2WO6超薄纳米片大的比表面积使得其对紫外光的吸收更快也更高效;ⅱ)更负的导带底电势和更正的价带顶电势使得Bi2WO6超薄纳米片具有更强的氧化还原能力;ⅲ)Bi2WO6超薄纳米片中大量的氧空位及超薄的结构在表面产生了大量的吸附和催化反应的活性位点;ⅳ)Bi2WO6超薄纳米片内强的内建电场提供了光生载流子分离的驱动力并加速了它们从体相转移到表面的过程降低了复合概率。第七章为本论文的总结以及对未来工作的展望。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
窦志强[5]（2019）在《过渡金属氧化物对金刚石单晶刻蚀的研究》一文中研究指出金刚石的强度、硬度、耐磨性、热导性、化学稳定性等物理化学性能优异,已经广泛应用于机床工具制造领域,但金刚石表面光滑,不利于结合剂对它的把持,往往会存在于结合剂结合不牢固,使其过早脱落等问题,为了解决该问题,可以通过表面刻蚀的方式增加表面粗糙度,提高使用性能。同时由于金刚石还在半导体器件制造、热管理材料等领域有广阔的应用空间,但金刚石难于加工的缺点制约了其优异性质的充分发挥,因此金刚石单晶表面刻蚀技术的研究也有助于促进金刚石在功能材料领域的应用。为此,课题以金刚石单晶为研究对象,采用叁氧化二铁、二氧化锰、氧化镍叁种过渡金属氧化物作为刻蚀剂,探索出了在无特殊气氛的条件下金刚石单晶表面刻蚀方法,并研究了刻蚀工艺参数对金刚石单晶的影响。主要研究结果如下:(1)叁氧化二铁、二氧化锰、氧化镍叁种过渡金属氧化物均能对金刚石进行刻蚀,氧化铁刻蚀金刚石的最佳温度为800℃,该温度下刻蚀1小时后,金刚石{100}面的面粗糙度S_a升高至2380 nm,{111}面的面粗糙度S_a升高至1590 nm;二氧化锰刻蚀金刚石的最佳温度为750℃,该温度下刻蚀1小时后,金刚石{100}面的面粗糙度S_a升高至1188nm,{111}面的面粗糙度S_a升高至3771 nm;氧化镍刻蚀金刚石的最佳温度为750℃,该温度下刻蚀1小时后,金刚石{100}面的面粗糙度S_a升高至1775 nm,{111}面的面粗糙度S_a升高至1917 nm。(2)金刚石刻蚀程度会随着温度的升高和保温时间的延长而加重,刻蚀越严重金刚石表面粗糙度越大,单颗粒抗压强度越低;升高刻蚀温度比延长保温时间更能有效对金刚石进行刻蚀。(3)金刚石的刻蚀呈现各向异性,{100}面刻蚀坑呈现四边形或八边形,{111}面刻蚀坑呈叁角形,刻蚀坑形状的差异与金刚石中碳原子的排列方式有关,不同刻蚀剂刻蚀行为不同,叁氧化二铁刻蚀剂主要刻蚀金刚石的{100}面,二氧化锰刻蚀剂主要刻蚀金刚石的{111}面,氧化镍刻蚀剂刻蚀后金刚石表面会有凸起生成。(4)过渡金属氧化物刻蚀金刚石的过程实质是在过渡金属氧化物的催化作用下金刚石的氧化过程。(本文来源于《河南工业大学》期刊2019-05-01）
翟晓芳,云宇,孟德超,崔璋璋,黄浩亮[6]（2018）在《铋层状氧化物单晶薄膜多铁性研究进展》一文中研究指出室温单相多铁材料非常稀缺,磁性元素掺杂的铋层状钙钛矿结构Aurivillius相氧化物是一类重要的单相室温多铁材料,但由于缺少单晶类样品,这一类多铁材料研究主要是围绕多晶类块体或者多晶薄膜展开,它们的磁、电等性能研究大都采用宏观探测方式,因此这类多铁材料的多铁性机理研究进行得非常困难.近年来在高质量单晶薄膜的基础上,研究了多种磁性元素掺杂和不同周期结构的铋层状氧化物多铁单晶薄膜.这些单晶薄膜在室温下大都具有层状面面内方向的铁电极化,以及比较小的室温磁化强度,低温区存在第二个磁性相变.通过X射线共振非弹性散射实验发现元素掺杂会改变金属和氧原子之间的氧八面体晶体场的劈裂,能够增强铁磁性.另一方面,通过极化中子反射实验发现薄膜主体的磁化强度远小于通常探测的宏观磁化强度,说明单晶薄膜中磁的来源及其磁电耦合机理和多晶块体很可能是不同的.铋层状单晶薄膜的多铁性对未来继续改善这类材料的多铁性能有很好的指导作用.(本文来源于《物理学报》期刊2018年15期）
张媛[7]（2018）在《简单铜氧化物单晶与复合材料的可控制备与性质研究》一文中研究指出简单铜氧化物以CuO与Cu_2O为代表,在各个领域均有着丰富的应用,有关这两种简单氧化物的制备与相应的性质研究长期以来都是无机固态化学的热点。在本论文中,我们从简单铜氧化物的可控合成入手,在深入理解铜离子在碱性溶液中的行为的基础上,借助叁种晶面调控剂与表面活性剂,分别制备了厘米尺寸的CuO片状晶体、纳米尺寸的CuO片层以及具有双壁核壳结构的Cu_2O纳米球,并进一步将CuO、Cu_2O与另外两种氧化物复合,形成了不同的两相界面,提高了材料相应的催化性能。1.本论文首先在低温水热束流法的基础上,结合无机晶面调控剂,制备了尺寸在厘米级别的CuO片状晶体,该晶体具有黑色的金属光泽,表面光滑无裂痕,面积可达平方厘米,厚度均在20微米左右。厘米尺寸超大片层的形成机理是:叁价铬离子在超高碱度的条件下,形成了具有平面结构的Cr~(3+)的叁聚体,同时,作为反应原料的Cu~(2+)在碱性溶液中,也会形成具有平面结构的Cu(OH)_4~(2-)中间体,两种平面结构的反应中间体之间存在层间氢键相互作用,从而限制了Cu(OH)_4~(2-)中间体沿c轴方向的生长,使得Cu~(2+)离子只能从a轴与b轴方向附着在CuO晶种上。另外,我们还研究了水热反应过程中的各项实验参数,包括反应温度、反应时间、Cr~(3+)离子的投料量等对于产物种类的影响,得到了CuO晶片的最佳合成条件。2.在深入理解Cu~(2+)离子在碱性溶液中的行为后,我们采用胶束法,以CTAB做表面活性剂,在NaOH碱性溶液中,制备了具有双壁核壳结构的Cu_2O纳米球。采用两步法,在这种双壁纳米球的外壁均匀包覆了一层CeO_2纳米粒子,形成Cu_2O与CeO_2核壳复合结构。对其光解水产氧性能进行测试,发现相比于纯相的Cu_2O,复合材料的产氧性能显着提高,说明Cu_2O核与CeO_2壳之间存在一定的界面协同作用。我们还采用同样的合成方法,在不添加抗坏血酸还原剂的条件下,利用Cu~(2+)在碱性条件下的自发沉淀,制备了CuO纳米片层与CeO_2纳米粒子的复合材料,改变投入的Cu~(2+)与Ce~(3+)的摩尔比,研究了复合材料结构、形貌的变化对其OER电化学催化产氧性能的影响,发现负载CeO_2纳米粒子后,复合材料的OER起始电位变小,说明CuO纳米片层与CeO_2纳米粒子之间也存在一定的界面协同作用。3.最后,我们以TBAOH做表面活性剂,同时为反应提供碱性环境,在室温条件下制备了CuO纳米片层。同时,结合高温固相与液相剥层的方法,制备了具有单分散性的层状类钙钛矿型铌酸盐——[Sr_2Nb_3O_(10)]~-纳米片层。将得到的CuO片层与[Sr_2Nb_3O_(10)]~-纳米片层复合,煅烧褪火后,CuO片层塌陷为颗粒状,形成了CuO团聚纳米粒子与[Sr_2Nb_3O_(10)]~-二维纳米片层之间的异质界面,对其OER电化学催化性质进行表征,发现复合材料的起始电位变小,说明CuO颗粒与[Sr_2Nb_3O_(10)]~-片层之间也存在一定的界面协同作用。本文以简单铜氧化物为研究主体,在掌握了Cu~(2+)与Cr~(3+)等过渡金属离子在碱性溶液中的行为的基础上,首先在高碱性的水热环境中,制备了厘米尺寸的CuO片状晶体,然后分别借助CTAB与TBAOH等表面活性剂,制备了Cu_2O双壁纳米球与CuO纳米片层,并将两者与CeO_2纳米粒子、[Sr_2Nb_3O_(10)]~-片层复合,得到了叁种不同的界面形式(Cu_2O@CeO_2核壳纳米球、CuO片层与CeO_2纳米粒子、CuO粒子与[Sr_2Nb_3O_(10)]~-片层等),探索构筑不同的两相界面所需要的合成条件,以及这几种物质之间的界面协同作用。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
吴兆峰[8]（2018）在《FeSe_xTe_(1-x)单晶与铋基氧化物的磁通动力学》一文中研究指出2008年,Hosono等人首先发现了铁基超导体LaO1-xFxFeAs(1111相),其超导临界温度可达26 K。随后,中国科学家通过掺杂、加压等手段将1111相超导体超导临界温度提高到了 56 K。接着,122相超导体(Ba,K)Fe2As2、111相超导体LiFeAs和11相超导体FeSe等相继被发现。铁基超导体和铜基超导体一样具有层状结构,且有较小的各向异性、较大的相干长度等优点。Ba1-xKxBiO3-C(BKBO)和BaPb1-xBixO3-δ(BPBO)超导体是在BaBiO3母体的基础上进行不同位置掺杂得到的,其结构为简单的立方钙钛矿结构,其相干长度比铜基超导体的长,而且其导电性和超导性质被认为是各向同性的。正因为铁基超导体、BKBO超导体和BPBO超导体具有以上的优点,所以这些材料具有潜在的实用价值,深入研究它们的磁通动力学等性质具有重要意义。本论文对FeSexTe1-x单晶、Ba0.67K0.33Bi03-δ单晶、BaPb1-BixO3-δ多晶样品的结构、磁性、超导电性进行了详细的研究,得到了样品的上临界场、临界电流密度、各向异性、钉扎势及磁弛豫率等结果,给出了样品的相图,讨论了样品的磁通动力学行为。本论文分六个章节,每章内容概括如下:第一章首先介绍了超导的发现及发展历程,超导的一些重要概念及磁通动力学理论,然后介绍了 FeSexTe1-x、BKBO和BPBO超导体的研究历史及进展。第二章介绍了 FeSexTe1-x单晶、Ba0.67K0.33BiO3-δ单晶、BaPb1-xBixO3-δ多晶的制备方法及实验方法。第三章首先给出FeSexTe1-x单晶样品的结构表征结果,然后对FeSexTe1-x(x =0.5,0.4)两组样品在不同磁场下电阻率的温度关系和不同温度下磁滞回线进行了测量,着重深入研究了其磁通性质。通过分析不同温度和磁场下的ρ-θ数据和不同磁场及位形下的ρ-T数据,对样品的上临界场、各向异性进行了研究,发现样品具有较高的上临界场和较弱的各向异性,并利用磁通蠕动模型研究了样品的钉扎势。通过FeSe0.5Te0.5磁滞回线数据,发现样品具备较大的临界电流密度,而且样品中出现了第二峰效应。从归一化钉扎力密度上发现,只有一个峰出现,这说明样品中只有一种钉扎中心。根据Dew-hughes模型,我们推断这种钉扎中心应该是正常芯子钉扎。最后用动力学弛豫方法研究了其磁弛豫特性。第四章主要研究了 Ba0.67K0.33BiO3-δ单晶的磁通性质。我们测量了磁场为0.5 T温度为25.5 K时样品电阻随磁场方向的变化关系ρ-θ,并用不同的模型对该曲线进行了拟合。Ba0.67K0.33Bi03-δ样品中出现的四重对称性可能与超导电子配对机制有关,即Ba0.67K0.33BiO3-δ电子对存在dx2-y2的分量。然后测量不同磁场分别沿电阻极大和极小值方向的电阻随温度的变化关系,得到磁通相图。相图上不可逆线与上临界场线间的区域较小表明,样品中钉扎较强,涨落较弱。利用磁通蠕动模型获得的较大钉扎势也证明了样品中的强钉扎。第五章主要给出了 BaPb1-xBixO3-δ多晶的磁通动力学性质。通过测量不同样品的电阻温度关系,得到BaPb1-xBixO3-δ的相图。该相图可分为金属、半导体和超导三个区域,其中超导临界温度Tc与x关系曲线呈抛物线形状。利用1-Tc/Tcmax=A(x-xc)2对实验结果进行拟合,确定样品的最佳掺杂值约为x = 0.223,与铜氧化物超导体中的结果相类似。然后我们选择四个有代表性的样品进行磁通动力学性质研究,分别测量了它们在不同磁场下的电阻温度关系。实验结果表明这些样品具有较低的上临界场。利用磁通蠕动模型研究了样品的钉扎势,发现样品中存在集体钉扎,低场区域可能是由条纹相或Bi3+,Bi5+离子引起的晶格畸变造成的2D缺陷集体钉扎,较高磁场区域可能是线缺陷或点缺陷引起的集体钉扎。最后我们测量了 x = 0.22组分在不同温度下的磁滞回线,进一步证实了样品中的钉扎机制。第六章对全文进行总结。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01）
刘慧慧[9]（2018）在《氧化物单晶表面二维材料的可控制备与界面性质研究》一文中研究指出复合材料的可控合成是开发新型材料与新功能的重要途径,而材料之间的界面控制往往是优化复合材料性能的关键。新型二维材料如石墨烯与二硫化钼等,在与氧化物半导体复合时,可通过界面电子作用有效提高后者的光催化活性。然而,在通过物理混合或水热合成等传统方法制备二维材料/氧化物复合材料的过程中,不可避免地在界面引入大量的夹层分子,对界面电子性质进而对复合材料的整体性能造成影响。化学气相沉积(CVD)技术采用严格可控的气氛及较高的工作温度,可以有效减少二维材料与氧化物界面处夹层分子的存在,从而优化复合体系的性质。因此,本论文通过采用CVD的方法在二氧化钛(TiP2)与氧化锌(ZnO)单晶及微晶的表面直接制备石墨烯及二硫化钼等二维材料,实现了清洁且均匀的二维材料/氧化物界面结构的构筑,并在此基础上系统研究了这些二维材料/氧化物复合体系的界面性质及其对材料性能的影响。主要研究结果如下:(1)以乙炔为气体前驱体,在原子级平整的金红石型TiO2(110)、(001)以及(100)单晶表面成功制备多晶化的石墨烯薄膜,在维持金红石型TiO2(r-Ti02)单晶表面的原子平台与台阶结构相对完整的同时,实现了石墨烯与r-TiO2之间清洁且均匀的界面结构的构筑。相比起来,采用传统的以甲烷以及氢气为前驱体并在1000 °C制备石墨烯的方法,则导致r-Ti02基底的表面结构遭到破坏。我们利用X射线光电子能谱(XPS)以及紫外可见吸收光谱(UV-vis)等对所获得的石墨烯/r-TiO2的模型体系进行详细研究,证明了基态条件下电子由石墨烯转移至了r-TiO2表面。(2)合成了锐钛矿型TiO2(a-TiO2)纳米片,并利用CVD方法在其表面直接生长了不同层厚的纳米石墨烯薄膜,在微观体系中实现了石墨烯/TiO2清洁且均匀界面的构筑。通过XPS,UV-vis等谱学表征证明该纳米复合体系中石墨烯与a-TiO2的界面作用与石墨烯/r-TiO2单晶体系类似。而超快光谱实验也揭示了石墨烯与TiO2之间的界面电子转移以及石墨烯在延长a-TiO2光生电子空穴对的寿命上的关键作用。进一步将所制备的G/a-TiO2复合材料用于光催化降解甲基橙实验,发现其性能大大优于利用物理混合法所制备的样品,同时双层石墨烯性能表现最优。(3)利用与前述类似的方法在ZnO纳米晶表面直接生长石墨烯,实现了石墨烯/ZnO清洁界面的制备。XPS研究结果表明,在该复合体系中的电荷转移与石墨烯/TiO2体系类似,电子由石墨烯转移至ZnO。而光致发光实验发现随着石墨烯膜厚的增加,ZnO的缺陷态荧光逐渐减弱直至淬灭,说明石墨烯有效地分离了来自ZnO的光生电子。同时,光催化降解亚甲基蓝(MB)反应测试表明,该CVD方法获得的G/ZnO复合材料的催化活性优于物理混合而制备的样品。(4)以氧化钼以及硫粉作为固体前驱体,利用CVD方法制备MoS2/TiO2复合体系。原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)以及扫描隧道显微镜(STM)等结果显示在原子级平整的r-TiO2(110)表面成功制备了高质量的单层MoS2。XPS数据表明在清洁界面条件下MoS2/TiO2的界面电场比通过转移方法制备的样品更强。光致发光(PL)实验发现MoS2与TiO2的结合使其自身发光受到调制。Tunneling AFM(TUNA)以及瞬态光电流实验分别从微观以及宏观层次上直接观察到光激发条件下MoS2与r-TiO2(110)之间的界面电荷转移。(5)在前述工作基础上发展出两步法以优化MoS2的生长。以氧化钼作为固体前驱体在r-TiO2(110)表面预掺杂Mo元素,然后进行硫化实现了大尺寸高质量的单层MoS2的可控制备,并且通过调整硫化时间有效调控MoS2的尺寸大小。基于同步辐射的光电子能谱研究揭示了预掺杂Mo元素的价态及其在TiO2表面的分布。同时,结合系统的控制实验,我们阐明了在TiO2表面合成MoS2的生长机理。该两步法对于在其他材料表面制备大面积单层MoS2有一定的参考价值。综上所述,我们利用CVD方法在氧化物单晶表面直接生长二维材料,有效的避免界面层分子的污染并成功获得了清洁且均匀的界面结构。通过成功制备石墨烯/TiO2,石墨烯/ZnO,MoS2/TiO2等模型体系,我们系统地研究了二维材料与氧化物复合体系的界面性质,揭示了其界面电荷转移分别在基态和光照条件下的特性,并证明了清洁的界面结构有助于提升复合材料的光催化性能。该论文中发展的方法对于构建其他二维材料/氧化物复合材料的模型体系,深入了解二维材料/氧化物异质结构的界面性质以及拓展氧化物复合体系的应用等具有重要意义。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-04-01）
吴海[10]（2017）在《稀土氢氧化物大单晶的水热法制备及性质研究》一文中研究指出本论文的研究内容主要包括两个部分:通过简单的固体KOH辅助水热合成法尽可能制备多种稀土氢氧化物大单晶,为了得到尽可能大的稀土氢氧化物单晶,进行一系列的条件实验,确定水热合成的较佳反应条件;采用粉末X射线衍射(XRD)、四圆单晶衍射、X射线光电子能谱(XPS)分析、傅里叶红外光谱(FTIR)分析和场发射扫描电镜(FESEM)等手段对大单晶样品的结构和形貌进行表征和分析;提出稀土氢氧化物大单晶可能的形成机理。研究稀土氢氧化物大单晶的光致发光性能和磁性质,为它们在发光材料和磁性材料中的实际应用提供依据。论文的主要研究成果总结如下:1、采用固体KOH辅助水热合成法成功地制备了Gd(OH)_3、Eu(OH)_3、La(OH)_3、Pr(OH)_3、Nd(OH)_3、Sm(OH)_3和TbCOH)_3等七种长度为几毫米不等的稀土氢氧化物棒状晶体,合成方法简单,对于合成其他氢氧化物大单晶具有借鉴作用。以Gd元素和Eu元素为例的条件实验表明,要想制备尽可能大的Gd(OH)_3和Eu(OH)_3单晶,较佳的实验条件为:反应温度280℃、反应时间7天、1.5 mmol的起始反应物Gd2O3或Eu203固体以及过饱和KOH溶液,在实验条件下相对于KOH饱和溶液的KOH固体过饱和量大约为0.4 mol。使用XRD、四圆单晶衍射、XPS、FTIR、FESEM等方法对制备的产物进行了表征,结果表明晶体都为纯相,结晶度较好,Gd(OH)_3和Eu(OH)_3大单晶的形貌接近于六棱柱。以Gd(OH)_3大单晶为代表,提出了稀土氢氧化物大单晶可能的形成机理,揭示了过量的KOH固体对于本论文所述水热合成反应的重要意义。2、采用X射线荧光光谱仪对Gd(OH)_3和Eu(OH)_3大单晶的光致发光性质进行了研究,而磁性质是采用超导量子干涉仪(SQUID)进行测量的。实验结果表明:氢氧化钆大单晶在273 nm波长的激发光激发下,于311 nm处发射了紫外光,属于窄谱紫外线B,它对于皮肤疾病的治疗有一定的疗效,因而Gd(OH)_3大单晶有望应用于光疗灯,掺杂了Dy3+或Sm3+或Eu3+的氢氧化钆大单晶的光致发光性能也同时被研究;氢氧化钆大单晶和粉末晶体的磁性质研究结果表明,它们都是顺磁性物质。对于氢氧化铕大单晶,在394 nm波长的激发光激发下,Eu3+在可见光区有多条发射带;在低磁场强度和较高磁场强度下,氢氧化铕大单晶的磁性质不尽相同,并且与报道的Eu(OH)_3微晶的磁性质有差异,这可能是由于晶体的尺寸大小不同造成的,此现象有待进一步研究。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-06-03）
单晶氧化物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了在不同保温时间下Mn O2对金刚石单晶的表面刻蚀,通过扫描电子显微镜和拉曼光谱对刻蚀后金刚石单晶不同晶面的表面形貌和刻蚀机理的进行了表征与分析,并对腐蚀过程中金刚石表现出来的各向异性进行了探讨。结果表明:当金刚石和Mn O2质量比为1:5时,金刚石单晶的刻蚀程度随着保温时间的延长而增大;在相同保温时间下,{111}晶面比{100}晶面刻蚀严重;金刚石表面腐蚀后的形貌与对应晶面的碳原子排列有关,{100}面倾向于形成四边形的刻蚀坑,而{111}面则会形成轮廓为叁角形的腐蚀坑,且金刚石单颗粒的抗压强度随刻蚀时间的延长而下降;刻蚀机理为Mn O2与金刚石表面C原子发生反应,导致金刚石表面发生刻蚀。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
单晶氧化物论文参考文献
[1].马全新,陈在军,钟盛文.高暴露{010}面单晶富锂锰基层状氧化物正极材料合成及电化学性能研究[C].稀土元素镧铈钇应用研究研讨会暨广东省稀土产业技术联盟成立大会摘要集.2019
[2].窦志强,肖长江,任付豪,梅鹏欣,陈诗.保温时间对锰氧化物刻蚀金刚石单晶的影响[J].粉末冶金技术.2019
[3].蔡立.单晶过渡金属氧化物薄膜及异质结的磁性和电输运研究[D].山东大学.2019
[4].陈彤.铋层状钙钛矿氧化物单晶纳米片的水热合成及多铁性能研究[D].中国科学技术大学.2019
[5].窦志强.过渡金属氧化物对金刚石单晶刻蚀的研究[D].河南工业大学.2019
[6].翟晓芳,云宇,孟德超,崔璋璋,黄浩亮.铋层状氧化物单晶薄膜多铁性研究进展[J].物理学报.2018
[7].张媛.简单铜氧化物单晶与复合材料的可控制备与性质研究[D].吉林大学.2018
[8].吴兆峰.FeSe_xTe_(1-x)单晶与铋基氧化物的磁通动力学[D].南京大学.2018
[9].刘慧慧.氧化物单晶表面二维材料的可控制备与界面性质研究[D].中国科学技术大学.2018
[10].吴海.稀土氢氧化物大单晶的水热法制备及性质研究[D].中国科学技术大学.2017