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本论文由两大部分组成。第一部分是新型稀土永磁材料Nd-Fe-B氧化过程及抗氧化新体系的研究。Nd-Fe-B永磁体是1983年问世的新型稀土永磁材料。和原有的铁氧体及Sm-Co体系相比,具有磁能积高(50MGOe)。价廉源广,制备简单等三大优点;也有居里温度低(310℃),温度系数大(-0.126%/K),易氧化等三大缺点,我们对Nd-Fe-B合金的氧化过程进行研究,发现该材料热稳定性差,容易发生氧化反应,氧化使材料的结构受到破坏,并给材料的磁性造成不可恢复的损失,整个氧化过程是分阶段的。在室温和干燥的空气中材料基本是稳定的。150℃以下材料磁性受到破坏的主要原因是体系中Nd的氧化。230℃以上材料主体成分Fe也开始氧化,温度升高使反应进程大大加快。到800℃左右反应基本结束,最终产物主要为Fe_2O_3, Nd_2O_3·FeNdO_3和NdBO_3。增加体系中B的相对含量和添加某些新的元素均能提高材料的抗氧化能力,新研制的Nd-Fe-B-Si四元体系和原来的Nd-Fe-B体系相比具有下列显著优点:新体系的抗氧化能力大大提高,经过150℃的长期恒温试验,材料的结构,磁性均未受到破坏,某些体系甚至能在更高的温度下使用,另外,新体系的居里温度Tc也大为提高。比原有Nd-Fe-B磁体高40℃左右。因此该体系是一种大有发展前途的新材料。此外,我们用动态热重法研究了Nd-Fe-B合金的氧化动力学过程,但由于我们新合成的体系构相较为复杂,未能达到预期效果。第二部分是CuO,Y_2Cu_2O_5,BaCuO_2和RBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体(R稀土元素)磁化率及铜价态研究,铜的氧化物具有复杂的化学计量关系和磁学性质。在对CuO的磁化率研究中,我们发现在低温区(77K-110K)和一定磁场下,CuO由顺磁突变为抗磁。这种转变与磁场强度有很大关系。这一结果与前人的工作有较大的出入。而与超导体的形为极为相似。所不同的是,转变温度与样品的重量也有关系。实验结果重复。由于铜氧性质在R-Ba-Cu-O超导体中起决定作用,因此有必要对CuO的低温磁性作进一步研究。此外,我们对文献尚未报道的Y_2Cu_2O_5的磁化率在77-300K温度区间进行了测量,发现它是顺磁性物质,室温有效磁矩μ_(eff) = 2.13μB。高于Cu~(2+)的理论有效磁矩(1.73μB)。经过碘量法价态分析,发现Y_2Cu_2O_5中有部分Cu~(3+),这与磁化率的测定相符合。Tc在90K左右的Y-Ba-Cu-O体系是近期才发现的具有超高温超导材料。该体系有着独特的结构和性质。在对R-Ba-Cu-O及R-Ba-Cu-O-Ag超导体的研究中,我们发现此类超导体属II类超导体,在临界温附近该超导体由顺磁转变为抗磁,此种变化与磁场强度有很大关系,当场强大于一定值后,则观察不到这种转变。在对RBa_2Cu_3O_(7-δ) (R = Y, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm)超导体和具有相同配比但由于合成工艺条件不同而不超导的R'Ba_2Cu_3O_(7-δ) (R' = Y, Sm, Eu, Gd)非超导体的铜价态分析中,我们发现此两类化合物中均含有一定量的Cu~(3+)。且超导体中Cu~(3+)的含量高于非超导体中Cu~(3+)的含量(同样比例)。我们还发现Cu~(3+)对水极为敏感,将RBa_2Cu_3O_(7-δ) (除R = Gd, Dy, Er)超导体在未干燥容器中测出的Cu~(3+)量远远低于干燥容器中所测得的值。我们认为这可能是引起超导体不稳定的重要原因。由于尚缺乏用其它手段检测到超导体中Cu~(3+)存在的例证。故对此问题还有待于今后继续作进一步的研究。
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本文系统地研究了稀土元素的价态,半径对LnBa_2Cu_3O_(7-δ)化合物的结构、超导电性、某些性质的影响,分以下几个方面。1、LnBa_2Cu_3O_(7-δ)化合物的结构和某些性质(如氧含量、Cu~(3+)/Cu~(2+)之比值,晶胞参数、正交畸变等)均随三价稀土离子半径呈现规律性的变化。2、研究了YbBa_2Cu_3O_(7-δ)的合成机理,提出了不同于YBa_2Cu_3O_(7-δ)的反应机理;研究了Ln对(YbLn)Ba_2Cu_3O_(7-δ)结构和性质的影响。3、分析了LnBa_2Cu_3O_(7-δ) (Ln = Pr、Y)的XPS图谱,讨论了影响PrBa_2Cu_3O_(7-δ)超导性的原因。4、研究了Ln对(PrLn)Ba_2Cu_3O_(7-δ)的结构及超导电性的影响,讨论了Cu-O链,Cu-O层,Cu~(3+)对超导性的贡献。5、研究了稀土取代Bi(部分)对Bi-Sr-Ca-Cu-O结构及超导性的影响,稀土取代只有低Tc相生成,少量稀土取代Bi可得-80k的超导电性。
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本文合成了LnBa_2Cu_(3(1-x))Ag_xO_(7-δ) (x = 0.1,0.3,0.5, Cu = Y,Dy,Ho,Er,Gd) YBa_(2(1-x))Cu_3Ag_xO_(7-δ) (x = 0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6); Y_(1-x)Ag_xBa_2Cu_3O_(7-δ) (x = 0.05,0.1,0.2,0.3,0.5); YBa_2Cu_3O_(7-δ)Ag_x (x = 0.2~2.0), CuBaCu_3O_(7-δ)Ag_x (x = 0.5,1.0, Cu = Dy,Ho,Er)及与之对照的空白样品等一系列超导稀土复合氧化物,对它们的结构、电学性质、Ag的存在状态及Ag的加入方式进行了研究。对这方面的研究目前仍无全面系统的报道。对CuBa_2Cu_(3(1-x))Ag_xO_(7-δ)的研究表明Ag并未取代Cu的格位,少量的Ag加入(x<0.1)就使结构发生破坏,当x>0.1时样品即失去超导性,对光加Ag的YBa_(2(1-x))Cu_3Ag_(2x)Cu_3O_(7-δ)的研究表明,当x<0.6时仍为90k左右的超导体,Ag没有取代Ba的格位,Ag的加入使杂相比例加大,Ag的加入改善了样品晶粒间的弱连接状况,使电流密度明显提高,Ag以单质及复合物形式存在于样品之中。后加Ag方式对结构、电性、无影响没有提高Jc。对光加Ag的Y_(1-x)Ag_xBa_2Cu_3O_(7-δ)的研究表明,x<0.5时样品仍为90k左右超导体,Ag的加入使杂相比例减少,Ag部分以单质及与13a、Cu形成对改善弱连接状有益的复合场的形式存在,部分进入晶格可能占据了Y的格位使C轴变长。Ag的加入改善了样品晶粒间的弱连接状况,从而使Jc大幅度提高,当x=0.1时Jc = 362 A/cm~2,后加Ag的方式对结构、电性、无影响没有提高Jc。对YBa_2Cu_3O_(7-δ)Ag_x的研究表明,加Ag的样品的Jc比不加Ag样品的Jc明显加大,随着Ag量的加大Jc增加,当x=1时Jc最大,当Ag量大于2.0mol时将有大量Ag析出,Ag的加入不影响超导正交结构,部分Ag进入了晶格可能占据了Y的格位,C轴增长,部分以单质及复合物的形式存在,Ag的加入不影响样品的临界温度,使样品电阻降低,电镜分析表明,Ag的加入改善了样品晶粒间的连接状况。CuBaCu_3O_(7-δ)Ag_x与上面体子有相同的性质,在加入1mol Ag得到,Jc:DyBaCu_3O_(7-δ)Ag_(1.0) 113A/cm~2;HoBaCu_3O_(7-δ)Ag_(1.0) 164 A/cm~2 ErBaCu_3O_(7-δ)Ag_(1.0) 177A/cm~2的样品。样品加Ag后密度明显加大,最大可达6.321克/cm~3,硬度也加大具有良好的机械性能。针对在YBaCu_3O_(7-δ)样品中添加Ag,可以做为一种大幅度提高Jc的途径的特点,进行了各种工艺探索,到目前为止,合成出了临界电流密度为570 A/cm~2的样品。
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ErSi1.7 layers with high crystalline quality (chi(min) of Er is 1.5%) have been formed by 90 keV Er ion implantation to a dose of 1.6X10(17)/cm(2) at 450 degrees C using channeled implantation. The perpendicular and parallel elastic strain e(perpendicular to)=-0.94%+/-0.02% and e(parallel to)=1.24%+/-0.08% of the heteroepitaxial erbium silicide layers have been measured with symmetric and asymmetric x-ray reflections using a double-crystal x-ray diffractometer. The deduced tetragonal distortion e(T(XRD))=e(parallel to)-e(perpendicular to)=2.18%+/-0.10%, which is consistent with the value e(T(RBS))2.14+/-0.17% deduced from the Rutherford backscattering and channeling measurements. The quasipseudomorphic growth of the epilayer and the stiffness along a and c axes of the epilayer deduced from the x-ray diffraction are discussed.
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报道了基于应变补偿的InP基In0.53+xGa0.47-xAs/In0.52-yAl0.48+yAs分布反馈量子级联激光器.采用二级光栅作为反馈,激射工作波长为7.8μm,在1%占空比,5kHz频率的工作条件下,在93~173K的温度范围内,单模发射光谱边模抑制比均超过20dB,调谐系数dλ/dT=0.5125nm/K.在93K时,峰值功率为30mW,直到153K时,峰值光功率仍达到12mW.
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报道了正入射Si_(0.7)Ge_(0.3)/Si多量子阱结构光电探测器的制作和实验结果。测试了它的光电流谱和量子效率。探测器的响应波长扩展到了1.3μm以上波段。在1.3μm处量子效率为0.1%。量子效率峰值在0.95μm处达到20%。
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于2010-11-23批量导入
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High-field nonlinear perpendicular transport in a GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7) As short-period superlattice
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于2010-11-23批量导入
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用卢瑟福背散射沟道技术研究了1MeVSi~+在衬底加温和室温下以不同剂量注入Al_(0.3)Ga_(0.7)As/GaAs超晶格和GaAs后的晶格损伤。在衬底加温下, 观察到Al_(0.3)Ga_(0.7)As/GaAs超晶格和GaAs都存在一个动态退火速率与缺陷产生速率相平衡的剂量范围, 以及两种速率失去平衡的临界剂量。用热尖峰与碰撞模型解释了晶格损伤积累与注入剂量和衬底温度的关系。