V、Nb、Ta对促进Bi系超导体中2223相生成作用研究

自发现BiSrCaCuO超导体以来,为了稳定2223高T_C相结构、增加其在超导体中的含量,在该体系中引入掺杂元素Pb被公认是最有效的方法。我们系统研究了V~(5+)、Nb~(5+)、Ta~(5+)高价离子的单独掺入Bi系中对

可见光响应光催化剂K4Ce2M10O30（M=Ta, Nb）及其光解水特性的研究

氢能已被广泛认为是最具有潜力解决能源危机和环境问题的理想替代能源之一，其开发备受各个领域科学家的重视，更是从根本上解决环境地球化学工作者的主要目标：对已被破坏的环境和生态进行修复以及对可能破坏环境与生态的人类活动进行干预和指导。在众多的氢能开发手段中，利用太阳能光催化分解水制取氢气是一种兼顾能耗、资源和环境的最为理想和最有前途的氢能开发手段之一。在光催化分解水过程中，最为首要的研究内容就是开发具有适宜能带结构能响应可见光，稳定地、高量子效率地光解水的固相半导体光催化剂。 本论文中，通过高温固相反应合成了呈四方晶系钨青铜结构的半导体光催化剂K4Ce2M10O30(M=Ta, Nb)，吸收边分别达到580 nm (M＝Ta) 和690 nm (M＝Nb)，对应带隙为2.2 eV和1.8 eV。可见光下（λ> 420 nm）光催化分解H2O产生H2和O2的活性表明它们不仅有适宜的带隙响应可见光，并且其价带和导带位置能满足完全分解水的电化学电位需要。在担载Pt、RuO2以及NiO（NiOx）等助催化剂对产氢性能有显著的提高。同时以乙醇钽和草酸铌可溶性前驱体，分别通过溶胶凝胶法（Sol-gel）和聚合物络合法(Polymerizable Complex)制备了K4Ce2Ta10O30和K4Ce2Nb10O30。通过湿法化学合成的光催化剂显示了更高的光催化活性，并且通过PC法制备的K4Ce2Nb10O30更是实现了在大于300 nm 的光辐射下完全分解纯水产生摩尔比为约2:1 的H2和O2。 通过高温固相反应得到Nb取代K4Ce2Ta10O30中部分晶格Ta形成的单相无限固溶体系列K4Ce2Ta10-xNbxO30（x=0~10）是结构一致的同系物，吸收边介于540 nm～710 nm 之间，并且随着x的增加，吸收边依次红移，光催化产氢活性依次降低，但是x=2，5，8时的产氧活性比x=0和10的高，光催化活性的差异主要源于它们光吸收特性和能带结构的差异。基于密度范函理论DFT的第一性原理计算结果表明，光催化剂K4Ce2M10O30(M=Ta, Nb)的能带结构为：导带主要由Ta 5d (Nb 4d)组成，处于高能级的电子未占据态的Ce 4f 与其有很明显的重迭，但由于其高度局域特性，不能很好地参与光生电子在导带的传导，从而其对光催化活性的贡献很小，而价带则由O 2p与Ta 5d (Nb 4d)以及电子占据态的Ce 4f杂化轨道组成。同时通过高温固相反应合成了系列含稀土元素的光催化剂K4Re2M10O30(Re=La, Ce, Nd, Sm, Y; M=Ta, Nb)，通过对它们及其前驱体氧化物的光吸收特性以及电子结构的第一性原理计算研究，合理的解释了只有当Ln＝Ce时才具有可见光响应特性的微观机理。

Effect of Pb Volatilization on Dielectric Properties of 0.77PbMg1/3(Nb0.9Ta0.1)2/3O3-0.23PbTiO3

Lead magnesium niobate-lead titanate (PMN-PT) is an intriguing candidate for applications in many electronic devices such as multi-layer capacitors, electro-mechanical transducers etc. because of its high dielectric constant, low dielectric loss and high strain near the Curie temperature. As an extension of our previous work on Ta-doped PMNT-PT aimed at optimizing the performance and reducing the cost, this paper focuses on the effect of Pb volatilization on the dielectric properties of 0.77Pb(Mg1/3(Nb0.9Ta0.1)2/3)O3-0.23PbTiO3. The dielectric constant and loss of the samples are measured at different frequencies and different temperatures. The phase purity of this compound is determined by X-ray diffraction pattern. It is found that the volatilization during sintering does influence the phase formation and dielectric properties. The best condition is sintering with 0.5 g extra PbO around a 4 g PMNT-PT sample.

一种处理炼锡炉渣的新方法

采用三相交流工频等离子体冶炼含钽铌的炼锡炉渣，获得钽铌铁合金；再将钽铌铁合金经焙烧、酸煮、除钨、脱硅、水洗、烘干等工序，得到（Ta＋Nb）2O5品位达43．4％的中间产品。此工艺能简化从炼锡炉渣中提取钽铌的工序，提高钽铌品位和直收率，减少“三废”，利于环境治理，为更好地利用含钽铌的炼锡炉渣提供了新的途径。

Ta2O5／SiO2硬膜双腔滤光片激光损伤特性研究

研究了Ta2O5／SiO2硬膜双腔干涉滤光片带内、带边及带外的吸收和激光损伤特性。实验发现，对于作用激光，带通滤光片的驻波场分布、吸收率和损伤阈值在带内、带边和带外的响应特性对作用激光波长均呈现出明显的选择性。根据实验结果，结合滤光片的驻波场分析，给出了带通滤光片的损伤机理。

窄带干涉滤光片抗击不同输出方式激光的损伤特性研究

利用Nd：YAG调Q单脉冲激光和自由脉冲激光对硬膜窄带干涉滤光片进行激光损伤阈值的测试，并且采用表面热透镜技术测量了滤光片的吸收率。实验发现：窄带干涉滤光片的吸收率和激光损伤阈值强烈依赖于辐照激光波长与窄带干涉滤光片通带的相对位置；在调Q单脉冲激光作用下，不同中心波长的滤光片损伤形貌存在明显的差别，而在自由脉冲激光作用下，各滤光片的损伤形貌则趋于相同．均表现为典型的热熔烧蚀破坏。根据实验结果，结合损伤形貌，通过驻波场理论对激光作用下滤光片内电场分布的分析与模拟．探讨了两种激光模式作用下滤光片的损伤特征和损

薄膜材料对TiO2基薄膜激光损伤阈值的影响

abstract {The optical property, structure, surface properties (roughness and defect density) and laser-induced damage threshold (LIDT) of TiO₂ films deposited by electronic beam (EB) evaporation of TiO₂ (rutile), TiO₂ (anatase) and TiO₂ + Ta₂O₅ composite materials are comparatively studied. All films show the polycrystalline anatase TiO₂ structure. The loose sintering state and phase transformation during evaporating TiO₂ anatase slice lead to the high surface defect density, roughness and extinction coefficient, and low LIDT of films. The TiO₂ + Ta₂O₅ composite films have the lowest extinction coefficient and the highest LIDT among all samples investigated. Guidance of selecting materials for high LIDT laser mirrors is given.}

Influence of different substrates on laser induced damage thresholds at 1064 nm of Ta2O5 films

Ta2O5 films are prepared on Si, BK7, fused silica, antireflection (AR) and high reflector (HR) substrates by electron beam evaporation method, respectively. Both the optical property and laser induced damage thresholds (LIDTs) at 1064 nm of Ta2O5 films on different substrates are investigated before and after annealing at 673 K for 12h. It is shown that annealing increases the refractive index and decreases the extinction index, and improves the O/Ta ratio of the Ta2O5 films from 2.42 to 2.50. Moreover, the results show that the LIDTs of the Ta2O5 films are mainly correlated with three parameters: substrate property, substoichiometry defect in the films and impurity defect at the interface between the substrate and the films. Details of the laser induced damage models in different cases are discussed.

不同方法制备的Ta_2O_5薄膜光学性能和激光损伤阈值的对比分析

采用电子束蒸发(EBE)和离子束溅射(IBS)制备了不同的Ta_2O_5薄膜,同时对电子束蒸发制备的薄膜进行了退火处理。研究了制备的Ta_2O_5薄膜的光学性能、激光损伤阈值(LIDT)、吸收、散射、粗糙度、微缺陷密度和杂质含量。结果表明,退火可使电子束蒸发制备的薄膜的光学性能得到改善,接近离子束溅射的薄膜的光学性能。电子束蒸发制备的薄膜的损伤阈值较低的主要原因在于吸收大,微缺陷密度和杂质含量高,而与薄膜的散射和粗糙度关系不大。退火后薄膜的吸收和微缺陷密度都明显降低,损伤阈值得到提高。退火后的薄膜损伤阈值仍然低于溅射得到的薄膜损伤阈值是因为退火并不能降低膜内的杂质含量,因此选用高纯度的蒸发膜料和减少电子束蒸发过程中的污染有可能进一步提高薄膜的损伤阈值。