层状钙钛矿结构化合物的合成、电性和磁性的研究

近年来，随着金属多层膜，磁隧道结和钙钦矿锰氧化物等材料中磁阻现象的发现，以研究磁阻效应的机理和应用为目的的磁电子学迅速发展。这其中钙钦矿结构的稀土锰氧化物以其超大的磁阻值和丰富的物理内涵而备受瞩目。尽管人们对此已做了大量的工作，但是对这类氧化物的深入认识直至超大磁电阻效应物理机制的合理解释仍需做艰苦细致的努力。本论文选择层状钙钦矿稀土锰氧化物作为研究对象，系统地研究了A位，B位的变化和B位原子之间的相互作用对氧化物的结构、磁性和磁阻性质的影响。希望得到钙钦矿中磁、电性质和磁阻与结构之间的关系，能对该系列化合物中电、磁性质的变化规律和相互作用机理作出合理的解释。基于LaSr2Mn2O7的结构特殊性，我们选择了它作为母体化合物。并通过过渡金属离子Cr，Ti，Ni，Fe对Mn离子取代来研究B位原子的变化对性质的影响。结果发现，Cr3＋因为与Mn4＋具有相同的电子形态而能够参与双交换作用，使掺杂Cr3＋的系列样品的磁化强度随cr含量的增加而增加。而掺杂讨＋，Ni2＋，Fe3＋离子的化合物虽然与Mn离子之间的相互作用各不相同，但引起的磁性变化却是相同的。这四种元素的掺杂都提高了体系的磁阻和电阻率。通过对这几种过渡金属取代的比较，发现在LaS2Mn2O7中对Mn离子进行取代的离子和Mn离子之间的交换作用对磁性质的影响并不起主要作用，掺杂引起的主要作用是致使Mn位的无序度增加和对双交换作用的稀释和阻碍。值得注意的是每个系列样品中都有一个样品的磁阻在高温时出现较大的正值，且随着温度的降低转变为负值。例如，在Fe掺杂的系列样品中，只有x＝0.2的样品表现出正磁阻，且MR在28OK时达到74％。这可能是因为掺杂导致的结构变化引起的。这种正磁阻对材料的应用意义重大。电荷有序对磁阻材料是一种很重要的状态，为了提高LasrZMn2O7的电荷有序温度，我们选择了具有孤对电子的Bi3+来取代Sr2+。结果发现，单相样品只能持续到x≤0.2。样品的电荷有序温度并没有象预想的那样有所提高。这是因为体系的二维结构抑止了Bi3＋离子的作用，同时由于体系中Bi3＋的含量较少没有达到提高电荷有序温度的程度。但Tco降低的程度相对于其它离子的取代效果（如Gd）要低。目前n=3的层状钙钦矿研究较少，但是由于该化合物具有结构可变性和理论上可以解释磁转换机理，我们对（La，ca）4kMn3O10进行了深入的研究。在La3-3xCa1＋3xMn3O10（0.5≤x≤1.0）中随La3＋含量的减少，该系列化合物经历了从铁磁性到顺磁性再到反铁磁性的转变，同时在磁阻上也经历了由负磁阻（x＝0.5～0.7）到正磁阻（x=0.8-1.0）的转变。根据磁性和电性的变化规律，我们认为这种正负磁阻的转变是由于体系中超交换和双交换作用的相互竞争引起的。La3＋含量多时，Mn3十离子含量较多，双交换作用占主导地位，产生负磁阻；随着Mn3+离子含量的减少，双交换作用逐渐减弱，Mn4+离子之间的反铁磁性超交换作用逐渐增强，产生了正磁阻。在低掺杂浓度时LaxCa4-xMn3O10（x＝0-0.9）经历了顺磁性到反铁磁性的转变，为了了解其磁性变化过程，我们进一步研究了富含Mn4＋的这一区间。发现磁化强度在x≤0.2的范围内随x增加而增强，在高于0.2的掺杂范围后随x的增加而逐渐降低。这是因为这一区间的磁结构由基态时的G型-AFM向x＝0.9时的C型-AFM的转变。而且这种转变与载流子浓度密切相关。

铕（II）等低价稀土离子在氧化物基质中光谱特征及其变化规律

近年来，围绕低价稀土离子开展的研究工作越来越多，尤其重视铕(II)、钐（II）和镱(II)的研究，以期获得短波可调固体激光晶体或高效率发光材料。由于4f~n到4f~(n-1)5d'组态的d-f跃迁是属于宇称允许的跃迁，所以它的发射要比4f~n壳层内的受迫电偶极跃迁强得多。这可以保证对泵浦的有效吸收，提高光泵效率。而4f~n组态内部的f-f锐线发射可以实现激光振荡，有利于提高储能，降低阀值。所以深入了解4f~n和 4f~(n-1)5d'体系在基质晶场中的行为以及基质环境对稀土离子发光特征的影响，对于寻找和设计新的激光和发光材料有着极为重要的意义。 本文从理论上讨论了晶场效应和化学键性质对铕(II)、钐(II)等稀土离子发光性质的影响。采用高温固相反应的方法合成了一系列铕(II)、钐(II)激活的氧化物基质荧光材料。结合光谱实验数据建立了晶格环境对铕(II)的 4f~65d'能级影响的表观模型和定量计算公式。为了研究4f~65d'激发态的性质，我们采用改进的Slater法计算了铕(II)和配体氧的有关轨道能量。利用静电晶场模型讨论了4f~65d'能带劈裂幅度(△E)与Eu-O键距(R)的关系，量子化学计算表明5d能级在晶场中的劈裂(△E)与R~5成反比。碱金属和碱七金属磷酸盐基质中铕的光谱数据证实了上述结论。在该基质中铕的4f~65d'能带的劈裂幅度随Eu-O键距增加而变小。在MeSO_4:Eu~(2+) (Me = Ca, Sr，Ba)中，随碱七金属离子半径增大，其发射和激发截止波长均有规律地向短波区移动。这是由于当铕(II)占据较大半径阳离子格位时，将受到较小的晶场影响。其体系的荧光寿命数据也证实了这一点。运用统计热力学原理讨论了4f~(n-1)5d'与 4f~n激发态能级的相对位置对低价稀土离子d-f和f-f跃迁发射的影响。在Ba_(1-x)Mg_(1+x)(SO_4):Eu~(2+)中，适当增大Mg~(2+)离子含量，线一带两种发射强度比R = I (f-f)/I(d-f) 明显增大。Ba_(0.4)Mg_(1.6)(SO_4)_2:Eu~(2+)的f-f锐线发射强度最大。在Ba_(1-x)Sr_xMg(SO_4)_2:Eu~(2+)中，铕(II)的f-f强度随x增大而变小，d-f发射峰则随x增加而发生红移。运用“电子云扩展效应”和鲍林化学键原理解释了，在Na_(3-x)(PO_4)_(1-x)(SO_4)_x:Eu~(2+)和Na_(2-x)CaSi_(1-x)P_xO_4:Eu~(2+)体系中，随X值在固溶区内变大，铕(II)的发射光谱逐渐移向短波区的现象。为了研究稀七离子的取代格位对其光谱性质的影响，我们合成了K_2Mg_2(SO_4)_3:Eu~(2+)单晶化合物。并经四圆衍射仪解出了结构。铕(II)在单晶中占据Mg_1~(2+)格位，与KMgF_3:Eu~(2+)相比，它将受到更强的晶场作用使4f~65d'能带劈裂幅度变大，又通过计算可知，Eu-O键的共价性比Eu-F键更强，因而在K_2Mg_2(SO_4)_3中Eu~(2+) 4f~65d'重心更低一些。综上所述，K_2Mg_2(SO_4)_3:Eu~(2+)的发射能级(E_(em)~m)要比KMgF_3:Eu~(2+)的发射能级更低。光谱实验数据证实了这一结论。用245 nm激发， K_2Mg_2(SO_4)_3:Eu~(2+)发兰光，最大中心处于400 nm。而KMgF_3:Eu~(2+)发紫色或近紫外光(E_(em)~m = 363 nm)，并且在后者是观察到Eu~(2+)离子的f-f跃迁锐线发射。采用高温氢气还原法制备了SmF_2和SmCl_2作为离子激活源。钐(II)激活的硫酸盐材料的荧光光谱数据表明，在室温条件下该基质中钐(II)的荧光光谱均为4f~55d' → 4f~6跃迁的宽带发射。论文对铕(II)，钐(II)等低价稀土离子的4f~(n-1)5d'激发态性质和稀七离子在基质中的格位取代以及电荷补偿效应也作了较为详细的讨论。

锂蓄电池锂合金负极的研究

锂电池是一种比能量高、工作温度范围宽的性能优良的非水电池体系。但是以纯锂作锂二次电池的负极主要存在锂枝晶以及表面惰化问题， 近年来文献上报道了不少锂合金负极材料，以期改善电极性能，但是仍不能满足实际使用的要求。在工作研制了一种新型锂铝稀土合金负极材料。首先用熔盐电解法制备铝稀合金，随后电沉积锂形成锂-铝-稀土，电解质为1M高氯酸锂/碳酸丙烯酯溶液。实际上充有氩气、且恒温在25 ± 1 ℃的手套箱中进行。在0-950 mV和-500-700 mV两个电位范围内比较了纯度为99.9%Al和99%Al形成锂铝稀土合金电极的循环伏安曲线。在9-950 mV的电位范围内99.9%Al形成的锂铝-1%稀土合金电极（这里锂是欠电位沉积）比不加稀土的阳极峰电流提高约一倍，阳极峰面积增加50～60%。峰电位负移50 mV左右。在99%Al中添加稀土元素的影响比99.9%Al的要小一些，阳极峰电流只提高30%，峰电位负移15 mV，容量略有增加。在-500-700 mV范围的循环伏安曲线，锂的沉积属于非欠电位沉积。相当的锂沉积在电极表面。但其影响趋势与0-950 mV电位范围测取的循环伏安曲线基本一致。研究了一系列稀土添加量的影响，结果表明铝合金中的稀土含量在0.4～2%时，影响最明显，稀土含量为0.1%与5%时，循环伏安曲线与不含稀土的铝锂金相近。测取和锂铝和锂-铝-稀土合金电极的充放电曲线，添加稀土元素的影响趋势与循环伏安图的基本一致。在99.9%Al中添加1%稀土效果最好，充放电效率比不加稀土的提高30%。添加0.1%稀土的电极的充放电效率几乎不起作用。在99%Al中添加稀土元素对充放电效率的影响程度比99.9%Al的要低一些。测取了不同扫描速度下的锂-铝、锂-铝-稀土合金电极的循环伏安图。发现了一些有趣的现象，在0-950 mV的电位范围内，在大于5mV/Sec时，峰电流随扫描速度的增大而增大。而在1mV/Sec-5mV/Se时，峰电流基本不变，在电位为-500-700 mV电位范围，扫描速度为1mV/Sec-10mV/Sec的范围，在第三、四周随扫描速度的增加阳极峰电流反而降低。这可能是因为随着扫描速度增加，阳极极化电流增大，新沉积的锂来不及向铝中扩散，而与溶液（PC）及其中杂质反应生成惰化膜，以致影响了它的阳极溶解过程。研究了三种不同纯度的铝（99%、99.9%、99.999%）对循环伏安曲线的影响，并用发射光谱分析了铝中杂质大致含量，由于杂质组成比较复杂，加之三种纯度铝的循环伏安图差别不大，因此难以判断不同杂质的利和弊。99.9%Al和99.9%Al+1%Re的锂合金负极与正极聚苯胺组成模拟电池，并且进行了充放电实验，容量可达5.4-6.1C/cm~2。比较了99.9%Al和99.9%Al+0.4%Re、99.9%Al+1%Re的锂合金电极在电解质溶液中放置不同时间的交流阻抗复数平面图。随着放置时间的延长，半园直径增大，表明电极表面膜随放置时间不断生长，在铝合金中添加0.4%Re或1%Re，都使表面膜生长速度减慢，但是起始反应电阻比不加稀土元素的大。电极首先阳极充电10C/cm~2，随后分别在阴极极化，阳极极化条件下，测定的交流阻抗谱表明，添加稀土元素使锂-铝电极的反应电阻降低，电容增大。未经阻极预先充电的电极，在阴极低电流密度下，阻抗谱图由两个半园组成，随着阴极电流密度增大，半园逐渐缩小，并且低频区的小半园逐渐变小以致消失。X-射线的分析结果表明用电化学方法在电极上沉积锂，其表层形成Li-Al和Li_3Al_2，在电极表面存在Li_2CO_3和LiCl。在99.9%Al添加1%稀土元素，使电极表面的Li_2CO_3量增多。用X-射线光电子能谱分析表明，电极表面有锂、铝、氧、碳和氯元素，与X-射线的分析结果一致，锂-铝-稀土合金电极表面的碳酸根含量比未加稀土元素的多。用Ar~+刻蚀后，添加稀土后表层锂元素含量比未加稀土的高。用不同方法所得实验结果都表明了锂-铝合金添加稀土元素的有益影响，可能是由于稀土元素的异质成核作用，改变了合金的结构，使得Li的扩散变得容易。根据实验结果，认为电极表面膜由两层组成，靠近电极一侧的为某种中间体；具有惰化膜的性质，靠近溶液一侧的为多孔的碳酸锂膜，按照这一模型讨论了添加稀土元素的影响。

某些钙钛矿型复合稀土氧化物的合成及其性质的研究

本文研究了具有钙钛矿结构的LnAlO_3:Re~(3+)发光材料和Y-Ba-Cu-O超导材料的合成、结构、组成、掺杂取代对其性能的影响。工作主要以Y-Ba-Cu-O超导体的研究为主，分以下几个方面：1、建立了一个准确测定Ba-Y-Cu-O体系中的Ba、Y、Cu组分的化学分析方法，并结合其工艺过程推测了一些结果。2、Y-Ba-Cu-O体系超导样较理的烧结工艺过程，通常需要预烧，高温烧结，低温退火三个步骤，低温退火能提高超导相的含量。3、作了Y、Ba、Cu的比例对超导性能的影响，具有抗磁性的Ba的范围为0.8-2.3; Y为0.4-3；Cu为2.5-5。由此得出Cu量的变化对超导相的形成及超导性能的影响最小。Y次之，Ba最大，此部分工作为以后的掺杂取代提供了量的依据。4、研究了Y_1Ba_(1.8)Mo_(0.2)Cu_3O_y (M = Sr, Na, K, Cs)体系中M对其结构和超导性能的影响。Sr~(2+)取代了Ba~(2+)格位，且随Sr量的增大，Tc降低，Na~+嵌于晶胞的原子间隙，K~+, Cs~+的引入对其结构没什么影响，在较小的范围内，Na~+, K~+, Cs~+的加入对Tc影响很小，在相同条件下制备的Y_1Ba_(1.8)M_(0.2)Cu_3O_y (M = Na~+, K~+, Cs~+)超导体随M~+离子半径的增大，电流密度增大。5、研究了Y_1Ba~(2-x)K_xCu_3O_y体系中K部分取代Ba格位时对其结构和超导性能的影响，实验结果表明，尽管K~+与Ba~(2+)的离子半径非常接近。但K~+并未取代Ba格位。与Sr相比，K量在较宽的范围内(0.1-0.5)不影响零电阻转变温度。6、Y_1Ba_2Cu_3O_y体系中掺入一定量的K后，使得工艺过程大大改进，从原来的十几个小时降到3小时左右，并且不需作退火处理。另外，研究了K在其中的作用：加快样品在冷却过程中Cu的氧化速度以及吸氧和分散氧的速度，即加快四方相－正交相的转化，形成超导相。通过对样品进行X－射线，拉曼、顺磁，电镜以及铜的价态，氧含量分析，K可能部分取代了Cu格位，从而导致在不同的制备条件下制出与Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)超导体性能相近的超导材料。目前，对于掺钾的工作不未见任何报导。LnAlO_3中Ce~(3+), Tb~(3+), Dy~(3+)的发光及Ce-Tb, Ce-Dy的敏化发光本文采用BuF_2作为助焙剂和抑制剂经固相反应合成了一系列以LnAlO_3 (Ln = La, Gd, Y)为基质的磷光体，系统地研究了LnAlO_3中Ce~(3+), Tb~(3+), Dy~(3+)的发光及Ce-Tb, Ce-Dy的敏化发光。LnAlO_3属于钙钛矿结构，但随Ln~(3+)的不同，其晶型结构不同，LaAlO_3为负方晶系, GdAlO_3, YAlO_3为正交晶系，这样LnAlO_3作为基质对激活剂的发光性质影响不同，其影响不仅与晶型结构有关，而与其内部的共价程也有关系，本工作得到了一些规律性结果。

稀土金属La、Nd等在自身氯化物熔盐中溶解过程的研究

本文首次采用实验方法和理论计算相结合，从宏观性质到微观结构进一步深入研究了稀土金属与熔盐的相互作用。藉透明电解槽技术和电化学弱极化方法首次研究了稀土金属La、Nd在各自氯化物熔盐中的溶解过程。采用计算量子化学方法初次计算了金属原子La、Nd等与熔盐中的离子相互作用。并从稀土离子间反应的能量角度讨论了稀土低价离子的稳定性。1）从透明电解槽中观察了金属La、Nd分别在盐Lacl_3+Kcl、NdCl_3kcl体系中溶解时，均产生黑色的金属雾。熔体被金属雾充满而完全不透明分别需要1分半和1分的时间。金属Nd的溶解速度明显快于金属La。其两者的溶解过程可初步认为：1）首先以一些凝聚粒子团进入熔体；2）然后同它们各自熔盐发生化学作用，生成不同价态的离子。经X－射线分析发现熔盐试样中存在La~(2+)、Nd~(2-27+)、Nd~(2-27+)、La~(2+)离子以及Nd、La中性原子。在等摩尔Kcl+Nacl熔盐体系中，金属La、Nd溶解时也将产生黑色的金属雾，但数分钟后，熔体被金属雾充满而呈暗黑色。金属的溶解可能以物理溶解为主。金属Nd在该熔体中的溶解速度也明显大于金属La。以上对La、Nd金属雾的产生过程观察尚未见报道。2）在阴极极化条件下，我们初次发现了金属La、Nd在各自Lacl_3+kcl、Ndcl_3+kcl熔盐中的溶解扩散速度将受到一定程度的抑制，但远不能阻止金属的产生以及扩散于整个熔体中。极化条件下，发现Nd熔体中的金属雾扩散仍然比La熔体中的要快。在等摩尔kcl+Nacl熔盐体系里，阴极极化仍然不能阻止金属Nd的溶解。3）采用电化学弱极化方法首次测定了金属La、Nd分别在Lacl_3+kcl+、Nacl、Ndcl_3+Kcl+Nacl体系中的电化学溶解速度。其自溶解电流密度值分别为:17.4Am/cm~2和29.9Am/cm~2（800℃）以及26Am/cm~2和46.9Am/cm~2(860℃)。增加体系的温度，将有利于金属La、Nd的电化学熔解。金属Nd的电化学溶解速度大于金属La。4）量子化学EHMO计算表明，稀土金属La、Nd、Y溶解于各自熔盐中，不再保持电中性，而是与周围邻近离子发生化学作用，生成低价离子。计算还表明在La~(3+)/Ce~(2+)、Nd~(3+)/Nd~(2+)离子之间，发现有电子云重叠现象。其重叠集居数依次为0.407、1.37和0.18。我们提出有形成原子簇离子的可能。关于La、Nd金属雾呈黑色可根据熔盐中生成的低价离子以及所形成的原子簇离子的吸收光谱性质来加以说明。根据稀土原子的各级电离能，计算了稀土离子（或原子）之间反应的热能。计算表明熔盐中 R_E~(2+)离子较R_E~(1+)离子稳定存在的可能性大。随着La、Ce、Pr、Nd顺序变化，稀土原子与其自身熔盐作用生成低价离子的稳定性趋势增强。这可能是稀土金属在其自身熔盐中的溶解度随La、Ce、Pr、Nd顺序变化而增加的一个缘故。

光敏聚酰亚胺的合成与性能表征

本论文综述了光敏聚酰亚胺（PSPI）二十几年来的研究、发展和应用。描述了用液—液和液—固界面合成方法替代一釜三步的溶液缩合方法合成分子量较高的聚酰亚胺（PI）的酯型光敏性前体。由这两种方法合成的多种不同主链结构的PI酯型前体中，以联苯四酸二酐和间苯二胺残基为主链结构的光敏性前体具有较好的紫外透过性，在这种前体的溶液中添加适量的米氏酮和三溴甲基苯基砜等敏化剂，形成光刻胶液，由此形成的感光性膜的感光速度能达到5－10mJ/cm~2的一流水平；其在普通曝光设备下的光刻分辩能力为1－2μ,用x-ray曝光时，能达到0.2μm.本论文工作也描述了水系显影的PSPI光刻胶和新的离子型PSPI光刻胱的合成和光刻工艺。这两种光刻胶的光刻反差值（r）都在2以上，有较好的光刻辨率，但感光速度都不如酯型PSPI。本文最后探讨了酯型PSPI杂化的可行性，在酯型PSPI胶液中添加金属钛有机复合物，由这种含钛的PSPI胶液形成的感光膜，其感光速度不如相应的酯型PSPI感光膜，且显影比较困难。转化膜中的TiO_2含量达10％以上，粒径绝大多数在80nm以下。

固斑蝰蛇毒C-型凝集素样蛋白Dabocetin及L-氨基酸氧化酶DRS-LAO的研究

本论文研究了从圆斑蛙蛇泰国亚种（Daboia russellii siamensis）蛇毒中纯化的C一型凝集素样蛋白Dabocetin和L一氨基酸氧化酶DRS一AO的理化性质、生物学活性和分子克隆。Dabocetin是分子量约为28扔。的异二聚体蛋白，它由分子量约为15.0kDa和14．5kDa的两个同源亚基以和p共价结合形成。N－末端氨基酸序列比较显示，Dabocetin与目前已知的蛇毒c一型凝集素样蛋白有很高的同源性。即使在终浓度达50．0。叫而时，Dabocetin也不能直接诱导血小板聚集。此外，在终浓度为40.00μg/ml时，Dabocetin几乎不能抑制由AdP，TMVA和stejnulxin诱导的血小板聚集。但是，Dabocetin呈剂量依赖地抑制瑞斯托霉素诱导的血小板凝集，其半数抑制率ICS。值为10.80ug/ml。流式细胞仪分析表明，Dabocetin显著抑制单克隆抗体522与GPIba的结合，提示Dabocetin很可能是一个GPIb结合蛋白。从圆斑蛙蛇的毒腺中克隆到了7个编码不同蛇毒C一型凝集素样蛋白亚基的七DNA（命名为DRs一1至DRs一7）。其中，DRsLS编码Dabocetin的a亚基，DRS一6编码Dabocetin的p亚基。DRs一1和DRS一2很可能是圆斑蛙蛇毒腺中表达的X因子激活剂的两条轻链LCZ和LCI的山NA。DRS一3，DRS毛4和DRSL7可能是圆斑蛙蛇毒腺中表达的C一型凝集素样蛋白p亚基的。NA。DRsLAO是一个新的L一氨基酸氧化酶，比活力为1．98U加噶。十二烷基磺酸钠一聚丙烯酞氨凝胶电泳（SDs-PAGE）分析显示，该酶在还原和非还原条件下均呈现一条蛋白带，表观分子量约为58kDa。N-末端氨基酸序列比较显示，DRS一AO与目前已知的蛇毒L一氨基酸氧化酶有很高的同源性。该酶的最适底物为L一亮氨酸，最适pH为8．8。DRs一Ao呈剂量依赖地抑制扔P和仆IvA诱导的血小板聚集，其半数抑制率ICS。值分别为32.8μg/ml和32.3μg/ml。DRS-LAO对金黄色葡萄球菌（灯Cc25923）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有较强的抗菌作用。DRs一AO对金黄色葡萄球菌必Tcc25923）的最低抑菌浓度卿C）和最低杀菌浓度耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的孤CS。和呱Cg。值分别为18．。林留时和36.0μg/ml；DRSLAo对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的MBC50和MBCg。值分别为36.0μg/ml和72.0μg/ml。通过对DRS一AO的分子克隆，得到了编码DRS-AO的部分cDNA序列。

黑麂(Muntiacus crinifrons)和贡山麂(M. gongshanensis)的比较细胞遗传学研究

本工作采用多种染色体显带技术较为详细地研究了黑麂和贡山麂的细胞遗传学特性。结果表明：（1）黑麂和贡山麂的染色体数目相同，均为2n = 8♀、9♂。染色体形态相似，两者雄性的常规核型很相似，几乎无法区分。（2）黑麂与贡山麂的X染色体均易位至常染色体，形成复合X染色体。但它们易位的常染色体不同。由于X染色体易位至不同的常染色体，可能造成杂种减数分裂配对异常，这对生死隔离和物种形成有着特殊重要的意义。（3）黑麂和贡山麂染色体的G带具有较高同源性。染色体长臂G带几乎完全相同。复合X染色体的短臂即X染色体均为三条暗带。差异主要在染色体短臂。G带的差异可能涉及一次相互易位、一次倒位、异染色质的变化以及染色体片段的丢失。（4）黑麂和贡山麂均有两对NORs，都分别位于No.1染色体臂和No.3染色体为同源染色体。因而，进一步证明了黑麂和贡山麂染色体具较高的同源性。（5）黑麂和贡山麂的C带显示的结构异染色质位于着丝粒区域，为着丝粒异染色质。贡山麂的着丝粒异染色质含量明显少于黑麂。C带分布与CMA_3荧光带在着丝粒区域的分由基本一致，说明着丝粒异染色质富含GC序列。在某些着丝粒区域也有DA/DAPI带分布，说明着丝粒异染色质也可能包含－部分富含AT序列。（6）黑麂和贡山麂的限制性内切酶AIuI、HaeIII的C样带表明，X染色体有相同的酶带分布，其余染色体的差异与C带的一致。在酶带区域内，无AIuI、HaeIII两种酶的识别序列，指示富含AT序列。此推论得到DA/DAPI荧光带的证实。各种带型分析比较表明，黑麂和贡山麂染色体具较高的同源性。它们可能有一个共同的祖先。

AlGaInAs-InPMicrocylinder Lasers Connected With an Output Waveguide

AlGaInAs-InPmicrocylinder lasers connected with an output waveguide are fabricated by planar technology. Room-temperature continuous-wave operation with a threshold current of 8 mA is realized for a microcylinder laser with the radius of 10 mu m and the output waveguide width of 2 mu m. The mode Q-factor of 1.2 x 10(4) is measured from the laser spectrum at the threshold. Coupled mode characteristics are analyzed by 2-D finite-difference time-domain simulation and the analytical solution of whispering-gallery modes. The calculated mode Q-factors of coupled modes are in the same order as the measured value.

RBS STUDIES OF THE LATTICE DAMAGE CAUSED BY 1 MEV SI+ IMPLANTATION INTO AL0.3GA0.7AS/GAAS SUPERLATTICES AT ELEVATED-TEMPERATURE

The lattice damage accumulation in GaAs and Al0.3Ga0.7As/GaAs superlattices by 1 MeV Si+ irradiation at room temperature and 350-degrees-C has been studied. For irradiations at 350-degrees-C, at lower doses the samples were almost defect-free after irradiation, while a large density of accumulated defects was induced at a higher dose. The critical dose above which the damage accumulation is more efficient is estimated to be 2 x 10(15) Si/cm2 for GaAs, and is 5 x 10(15) Si/cm2 for Al0.8Ga0.7As/GaAs superlattice for implantation with 1.0 MeV Si ions at 350-degrees-C. The damage accumulation rate for 1 MeV Si ion implantation in Al0.3Ga0.7As/GaAs superlattice is less than that in GaAs.

A NEW TYPE OF SILICON-ON-INSULATOR WITH A PERFECT SURFACE SILICON LAYER

A novel silicon structure consisting of a silicon-on-defect layer (SODL), with enhanced surface Hall mobility in the surface layer on a buried defect layer (DL), has been discovered [J. Li, Nucl. Instr. and Meth. B59/60 (1991) 1053]. SODL material was formed by using proton implantation and subsequent two-step annealing. The implantation was carried out with a Varian 350D ion implanter. Based on the discovery, a standard measurement method (current-voltage curve method) was adopted to measure the true resistivity value of the DL in order to replace the spreading resistivity measurement by which the true resistivity in seriously defective silicon cannot be obtained. By adopting the current-voltage current method, the true resistivity value of the DL is measured to be 4.2 x 10(9) OMEGA cm. The SODL material was proved to be a silicon-on-insulator substrate.

Electron diffraction and photoemission studies of clean and water-covered Si(5,5,12) and Si(112) surfaces

The structure of silicon surfaces in the orientation range (113)-(5,5,12)-(337)-(112) has been investigated using high resolution LEED and photoemission both on a spherical and on flat samples. We find that Si(5,5,12) [5.3 degrees from (113) and 0.7 degrees from (937)] is the only stable orientation between (113) and (111) and confirm the result of Baski et al. [Science 269, 1556 (1995)] that it has a 2 x 1 superstructure with a very large unit cell of 7.68 x 53.5 Angstrom(2). Adsorption measurements of water on Si(5,5,12) yield a mobile precursor kinetics with two kinds of regions saturating at 0.25 and 0.15 ML which are related to adsorption on different sites. Using these results, a modified structure model is proposed. Surfaces between (113) and (5,5,12) separate into facets of these two orientations; between (5,5,12) and (112), they separate into (5,5,12) and (111) facets. (337) facets in this range may be considered as defective (5,5,12) facets.

A surface structure model for Si(337)

The surface reconstruction on Si(337) at room temperature has been studied by low energy electron diffraction (LEED). It has been found that: (I) the Si(337) gave a clear LEED pattern which indicates the existence of another high index stable surface besides Si(113); (II) in addition to a strong Si(337)-(1 X 1), we observed for the first time a (2 X 1) LEED pattern indicating a surface reconstruction along the [1(1) over bar0$] direction; (III) a surface model has been proposed for the observed Si(337)-(2 X 1) structure.

Effect of temperature on implant isolation characteristics of AlGaAs/GaAs multilayer heterojunction structure

Thermally stable high-resistivity regions have been formed using hydrogen ion implantation at three energies (50, 100, and 180 keV) with three corresponding doses (6 X 10(14) 1.2 X 10(15), and 3 X 10(15) cm(-2)), oxygen implantation at 280keV with 2 X 10(14) cm(-2) as well as subsequent annealing at about 600 degrees C for 10-20s, in AlGaAs/GaAs multiple epitaxial heterojunction structure. After anncaling at 600 degrees C, the sheet resistivity increases by six orders more of magnitude from the as-grown values. This creation of high resistivity is different from that of the conventional damage induced isolation by H or O single implantation which becomes ineffective when anneal is carried out at 400-600 degrees C and the mechanism there of is discussed.

A new structure of In-based ohmic contacts to n-type GaAs

Electrical, structural and reaction characteristics of In-based ohmic contacts to n-GaAs were studied. Attempts were made to form a low-band-gap interfacial phase of InGaAs to reduce the barrier height at the metal/semiconductor junction, thus yielding low-resistance, highly reliable contacts. The contacts were fabricated by e-beam sputtering Ni, NiIn and Ge targets on VPE-grown n(+)-GaAs film (approximate to 1 mu m, 2 x 10(18) cm(-3)) in ultrahigh vacuum as the structure of Ni(200 Angstrom)/NiIn(100 Angstrom)/Ge(40 Angstrom)/n(+)-GaAs/SI-GaAs, followed by rapid thermal annealing at various temperatures (500-900 degrees C). In this structure, a very thin layer of Ge was employed to play the role of heavily doping donors and diffusion limiters between In and the GaAs substrate. Indium was deposited by sputtering NiIn alloy instead of pure In in order to ensure In atoms to be distributed uniformly in the substrate; nickel was chosen to consume the excess indium and form a high-temperature alloy of Ni3In. The lowest specific contact resistivity (rho(c)) of (1.5 +/- 0.5)x 10(-6) cm(2) measured by the Transmission Line Method (TLM) was obtained after annealing at 700 degrees C for 10 s. Auger sputtering depth profile and Transmission Electron Microscopy (TEM) were used to analyze the interfacial microstructure. By correlating the interfacial microstructure to the electronical properties, InxGa1-xAs phases with a large fractional area grown epitaxially on GaAs were found to be essential for reduction of the contact resistance.