TDR和FDR测定黄绵土土壤含水量的标定

时域反射仪(TDR)与频率反射仪(FDR)是目前最为先进,并且最具有发展前途的土壤含水量测量仪器。有便利、快捷、准确的优点。介绍了6种基于TDR或FDR原理的仪器对黄绵土含水量进行试验标定的方法与结果。标定结果表明:仪器的测量值与烘干法的测量值之间有一定的差异,CS616和Trime-T3烘干法测定结果接近,但是其余的4种仪器测定值均高于烘干法测定值,在应用这些仪器测定土壤含水量时需要进行标定。

人工柠条灌丛林下草地植物群落特征研究

以宁夏固原上黄东山封育的人工柠条(Caragana korshinskii Kom.)灌丛林下草地为研究对象,并以设置在其周围的放牧地天然草地作为对照,采用样线法进行群落调查,分析二者群落数量特征和地上生物量变化,以期为退化草地植被恢复提供理论依据。结果表明:上黄东山封育后的人工柠条灌丛林下草地群落物种数较放牧地显著增加,封育区本氏针茅(Stipa bungeana Trin.)的优势地位明显加强,重要值远大于放牧地;人工灌丛林下草地与放牧地的相似性系数为0.585,表明二者的相似程度不高,人工种植的柠条对群落的结构影响较大,能够改善草地群落的小生境,为新物种出现提供良好的环境;物种丰富度指数和多样性指数(Shannon-winner指数)均表现为人工灌丛林下草地显著高于放牧地(P<0.05),而均匀度指数则相反(P<0.01);人工柠条灌丛林下草地地上生物量鲜重极显著高于放牧地(P<0.01)。

糠基缩水甘油醚与二氧化碳的共聚合研究

本论文采用改进的Williamson方法合成了糠基缩水甘油醚，并在稀土三元催化剂下实现了二氧化碳和糠基缩水甘油醚的共聚合反应，合成出含糠基醚侧链的共聚物。研究了各种不同反应条件如聚合时间、聚合温度、聚合压力和稀土三元催化剂与糠基缩水甘油醚比例等对聚合反应的影响，优化了聚合反应条件。通过对共聚物IR、1H-NMR和13C-NMR的研究，确定了共聚物中的碳酸酯单元含量和共聚物的结构。所得共聚物的数均分子量最高达到13万，玻璃化温度（Tg）在 -29~-30℃之间，共聚物的起始热分解温度达到245℃，比目前已经工业化的二氧化碳－环氧丙烷共聚物（PPC）的起始热分解温度高了大约60℃，本文所合成的共聚物有可能作为增韧剂改善PPC的低温脆性，以拓展PPC的使用温度区间。

二氧化碳－环氧丙烷共聚物的合成和性能研究

无论从碳资源的综合利用，还是从环境保护角度来看，二氧化碳的固定都是引人注目的课题。早在1969年井上祥平等已经发现二氧化碳和环氧化合物可以通过共聚反应制备脂肪族聚碳酸酯，所得的脂肪族聚碳酸酷具有一定的力学性能和生物降解性能，有潜在的应用前景，由此开辟了将二氧化碳固定为全降解聚合物的研究领域。但存在催化效率低、聚合时间长，而且所得聚合物的热学、力学性能较差等很多问题，针对上述问题，本论文主要研究如何在稀土三元催化剂下将CO_2固定为高性能的脂肪族聚碳酸酷。主要结果如下：一、稀土三元催化剂的合成与表征合成了一系列斓系梭酸盐络合物，并用红外光谱研究了它们的结构。用两种方法合成了乙基锌，确定了一条有工业化前景的合成路线。采用红外和核磁光谱考察了稀土三氯醋酸盐与环氧丙烷、二氧六环的作用，以及不同组成的稀土三元催化剂与醚的配位能力。紫外可见光谱结果表明金属有机锌与稀土竣酸盐发生烷基化作用。二、共聚合反应获得了一种高效的稀土三元催化剂，其活性高达6500 g/mol Nd/h,环氧丙烷 的转化率在反应8小时后接近70％，是目前文献报导的同类催化剂中活性最高的。发现稀土化合物配体对稀土三元催化剂的催化活性有较大影响，而不同稀土元素组成的催化剂活性差别不大，两者均对最终聚合物的结构没有明显影响。发现稀土配合物可在一定程度上提高共聚物的交替率，大幅度缩短共聚反应的诱导期和反应时间，大幅度提高共聚物的分子量。发现当CO_2的压力在30atm以下时，聚合压力对聚合物中碳酸醋的含量影响很大，但对环氧丙烷的转化率影响不大。三．聚丙撑碳酸醋(PPC)的热学和力学性能所得的聚合物的玻璃化温度在37-41 ℃之间，热分解温度在186-245 ℃之间，具有良好的力学性能。共聚产物中残留催化剂的灰分、升温速率、分子量和封端剂对聚合物热稳定性具有很大的影响，获得了PPC的热分解温度与升温速率的关系。分析了不同气氛和加热时间对PPC的热分解过程和分解产物的影响。采用不同的动力学方程，对热失重曲线进行分析处理，提出了PPC的热降解动力学和机理，发现PPC的热降解表观活化能为100kJ/mol，其热分解机理为Sigmoidal方式。通过应力一应变曲线，证明溶剂浇铸法和熔融压片法所得PPC膜的力学性能有很大不同。浇铸法中残留溶剂是影响PPC膜的力学性能的主要原因。

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。

Donor acceptor pair in molecular beam epitaxy grown GaN

We have recently found evidence of new donor acceptor pair (DAP) luminescence in molecular beam epitaxy (MBE) grown films. A variety of nominally undoped samples have been studied by photoluminescence (PL) over a temperature range of 5-300 K. The samples show intensive luminescence al energies of 3.404-3.413 eV varying with different sample at 5 K, as well as a fairly strong (DX)-X-0 line at low temperature. We attribute the Line at 3.404-3.413 eV to DAP recombination which is over 0.1 eV different from the well known DAP caused by ME-doping in GaN. The DAP line shows fine structure. it even predominates in one particular sample. The peak position shifts to higher energy with temperature increasing from 5 up to 70 K, and as the excitation laser intensity increases. The data are consistent with DAP luminescence involving an acceptor level of about 90 meV (presumably carbon) above the valence band edge in GaN. It is much shallower than the acceptor level of 250 meV produced by the p-type dopant Mg which is commonly used at present. (C) 1997 Elsevier Science S.A.

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.

多晶AlN光学性质研究

运用X射线衍射仪和拉曼光谱仪，测量了物理气相输运（PVT）方法生长的AlN多晶材料的X射线衍射和常温拉曼光谱。常温拉曼光谱研究了晶界、晶面方向与拉曼频率的关系，观察到了E和E峰位基本不随测量位置变化，与晶界无关，但是E1（TO），A1（LO）和Quasi—LO声子峰位却明显与晶界有关，为研究晶粒间、晶粒内应力提供了有效手段。

截止波长12μm的InAs0.04Sb0.96/GaAs的熔体外延生长及特性研究

用熔体外延(ME)法在半绝缘(100)GaAs衬底上成功生长出了截止波长为12 μm的InAs0.04Sb0.96外延层.傅立叶变换红外(FTIR)透射光谱揭示,InAsSb合金的禁带宽度被强烈变窄.通过分析InAs0.04Sb0.96外延层载流子浓度的温度依存性表明,其室温禁带宽度为0.105 5 eV,与透射光谱测得的数值很好地一致.通过测量12～300 K的吸收光谱,研究了InAs0.04Sb0.96/GaAs的禁带宽度的温度依存性.霍尔测量得出300 K下样品的电子迁移率为4.47×104 cm2/Vs,载流子浓度为8.77×1015 cm-3;77 K下电子迁移率为2.15×104 cm2/Vs,载流子浓度为1.57×1015 cm-3;245 K下的峰值迁移率为4.80×104 cm2/Vs.

LD列阵泵浦的Nd:YAG和Nd:GdVO4连续激光器

介绍了一种二极管侧面泵浦激光头的新结构，用Nd:YAG晶体作为工作物质，将此结构下激光头的输入输出性能与传统结构下的输入输出性能进行了比较。此外利用这种新结构，对一种新型晶体Nd:GdVO4进行了实验，获得了连续1064nm的激光输出42.6W，最大光光效率为23.7％。

16信道0．35μmCMOS／VCSEL光发射模块

研究了垂直腔面发射激光器（VCSEL）及其列阵器件的光谱特性、调制特性、高频特性及与微电子电路的兼容性，将1×16的VCSEL与CMOS专用集成电路进行多芯片组装（MCM），混合集成为16信道VCSEL光发射功能模块。测试过程中，功能模块的光电特性及其均匀性良好，测量的-3dB频带芝宽度大于2GHz。