1 广西大学土木建筑工程学院，南宁 530004
2 南宁师范大学化学与材料学院，南宁 530001
3 湖南大学土木工程学院，长沙 410082
当地下水含较高浓度的碳酸和氯离子时，碳酸水溶液对地下混凝土结构的腐蚀会导致氯离子在混凝土中的迁移更快。本工作研究了碳酸水溶液环境里氯离子在砂浆中的迁移特性，用X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG-DTG)和扫描电子显微镜(SEM-EDS)分析了碳酸水溶液-氯离子侵蚀下净浆侵蚀产物以及微观形貌的变化。结果表明：碳酸水溶液侵蚀前期，氢氧化钙和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶脱钙碳化生成碳酸钙填充了砂浆的孔隙结构，抑制了氯离子在砂浆中的迁移；侵蚀后期，由于碳酸钙的溶解以及低钙硅比的C-S-H凝胶转变为无定型硅胶共同导致了砂浆孔隙率增大，氯离子在砂浆中的迁移加快；碳酸水溶液侵蚀导致了水泥基材料中Friedel’s盐的分解以及C-S-H凝胶吸附氯离子能力的下降；降低水灰比能增加砂浆抗碳酸水溶液侵蚀能力及降低氯离子的迁移速度。
碳酸水溶液 氯离子迁移 氯离子结合 水灰比 carbonic acid solution chloride ion migration chloride binding water-cement ratio
1 北京自动化控制设备研究所，北京 100074
2 空军装备部驻北京地区第二军事代表室，北京 100074
空间三轴激光陀螺是一种将三个敏感环路正交集成于一块微晶玻璃基体上的空间激光陀螺，在航空、航天、**等领域得到了广泛应用。随着军用装备对高性能激光陀螺长期通电性能稳定性的要求不断提高，提高激光陀螺长期通电性能稳定性、延长激光陀螺工作寿命已成为国内外激光陀螺专业领域研究人员共同关注的重要课题。国外多项专利提到了微晶玻璃中的Li+在电场的作用下发生迁移并影响激光陀螺工作寿命，但未见具体研究。文中对空间三轴激光陀螺开展了通电寿命试验，并结合飞行时间二次离子质谱分析技术，研究了放电区微晶玻璃LAS (Li2O-Al2O3-SiO2)表面的Li+迁移现象，结果表明：微晶玻璃中Li+在激光陀螺电场及谐振腔内等离子体的作用下向谐振腔方向迁移，并脱离微晶玻璃进入谐振腔，然后随等离子体流动，最终沉积在阴极表面。该结果对提高激光陀螺长期通电性能稳定性、延长工作寿命等相关研究具有重要推进作用。
离子迁移 激光陀螺 等离子体 锂离子 ion migration laser gyroscope plasma Li ion 红外与激光工程
2023, 52(7): 20220819
1 北京工业大学材料与制造学部，北京 100124
2 江苏潮华玻璃制品有限公司，镇江 212321
3 沧州四星玻璃股份有限公司，沧州 061739
本文以中硼硅管制瓶为研究对象，ICPAES为研究手段，通过改变药液浓度、药液pH值、药液储存时间、玻璃瓶规格来探究玻璃瓶内表面Al3+、B3+、Ca2+、K+、Na+、Si4+的迁移规律，并通过SEM观察玻璃瓶内表面受侵蚀情况。结果显示：随储存时间延长，玻璃瓶内表面受侵蚀程度增大，在储存28 d时，K+和Na+的迁移浓度下降，Al3+、B3+、Ca2+、Si4+迁移浓度上升，出现脱片现象；玻璃瓶规格越小，离子的迁移浓度越大，玻璃瓶内表面受侵蚀程度越大；药液浓度越低，离子的迁移浓度越小，玻璃瓶内表面受侵蚀程度越小；酸性和碱性药液都会增大玻璃瓶内表面受侵蚀程度，且碱性药液对玻璃瓶内表面侵蚀更大。
中硼硅管制瓶 离子迁移 储存时间 玻璃瓶规格 药液浓度 药液pH值 neutral borosilicate glass tube vial ion migration storage time glass bottle specification liquid medicine concentration liquid medicine pH value
1 上海光源科学中心, 中国科学院上海高等研究院, 上海 201204
2 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
3 中国科学院大学, 北京 100049
针对复杂体系弱信号的成像难题,本课题组提出并发展了运动衬度X射线成像方法。该方法利用各运动组分对入射光场的调制随时间的演化规律的不同,将其分离开来、分别成像,从而消除各组分间的相互干扰、提高成像灵敏度。低造影剂浓度血管造影、植物微导管输水无造影剂成像、电化学反应离子迁移高灵敏成像等实验结果表明,运动衬度X射线成像可实现传统方法无法实现的有效衬度的复杂体系弱信号成像。因适用于任意波长,运动衬度成像原理也有望在红外、可见光等其他波段获得广泛应用。
光学学报
2022, 42(11): 1134001
光子学报
2021, 50(10): 1016002
1 南京理工大学 材料科学与工程学院，江苏 南京 210094
2 南京理工大学 新型显示材料与器件工信部重点实验室纳米光电材料研究所，江苏 南京 210094
卤化铅钙钛矿(LHPs)由于具有优异的光电性能和制备成本低等优点，已成为新一代光电器件的有力候选材料。然而，缺陷造成的离子迁移会导致LHPs纳米晶的晶体结构解离分解。因此，稳定性成为LHPs实际应用中亟待解决的问题。本文旨在研究镍离子替位掺杂及卤素空位填补对CsPbBr3纳米晶中的离子迁移抑制作用。通过离子迁移活化能的测定和高分辨透射电镜的原位观察，分析了前驱体掺杂剂对加强LHPs稳定性的作用原理。首先，选用乙酰丙酮镍和溴化镍作为掺杂剂，合成了掺杂LHPs纳米晶。其次，通过吸收-荧光光谱，X射线衍射，X射线光电子衍射，透射电子显微镜等测试手段对掺杂样品的光学及化学组成进行分析。最后，通过纳米晶薄膜电导率的温度依赖关系计算出其离子迁移活化能，并结合高分辨电镜原位观察纳米晶在高能电子束辐照下的形貌演变过程，揭示了不同掺杂剂对合成掺杂LHPs稳定性的影响。实验结果表明：Ni2+掺杂CsPbBr3样品的离子迁移活化能相较本征CsPbBr3样品（0.07 eV）有显著提升，其中乙酰丙酮镍掺杂样品的离子迁移活化能为0.238 eV，溴化镍掺杂样品的离子迁移活化能为0.487 eV。另外，电子束辐照测试表明溴化镍掺杂钙钛矿晶体表现出更高的结构稳定性，这主要归因于掺杂的Ni2+对卤素的强结合和卤素填补空位缺陷的协同钝化作用。Ni2+掺杂和卤素空位填充协同可以有效抑制卤化物钙钛矿纳米晶体中的离子迁移。
铅卤钙钛矿 掺杂 离子迁移活化能 电子束辐照 稳定性 lead halide perovskite doping ion migration activation energy electron beam irradiation stability
北京交通大学光电子技术研究所 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
为研究钙钛矿材料的发光特性和机理, 制备了稳定的MA0.6Cs0.4PbBr3钙钛矿发光二极管, 通过瞬态电致发光测试, 分析了器件在脉冲电压下的电流和发光曲线。MA0.6Cs0.4PbBr3发光二极管在恒定的电流密度10 mA·cm-2下, 亮度从最大值衰减至一半持续时间超过30 min, 保证了瞬态测试的准确性。在0.1~20 ms脉宽测试中, 器件发光效率随时间增加, 断电后有反向电流; 在5.5~8.0 V的脉冲幅值测试中, 低电压的亮度最先达到饱和; 在0~2.0 V基准电压测试中, 高基准电压时亮度值更低。分析瞬态测试结果, 发现离子迁移(MA+,Br-)导致钙钛矿层的界面附近发生能带弯曲, 使得载流子注入减弱, 同时抑制了激子的离化, 提高了激子复合几率。
钙钛矿 瞬态电致发光 离子迁移 能带弯曲 perovskite transient electroluminescence ion migration band bending
Author Affiliations
Abstract
1 北京大学物理学院电子显微镜实验室, 北京 100871
2 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 哈尔滨, 150001
3 北京大学物理学院量子材料科学中心, 北京 100871
4 量子物质科学协同创新中心, 北京 100871
5 固态量子器件北京市重点实验室, 北京 100871
Ion migration in solid materials is the basis of many applications, including lithium ion batteries, memory devices, catalysis, and so on. The dynamics and kinetics of ion migration are the core of solid state ionics. Microscopically, the behavior of ion migration depends on the local barrier characteristics determined by the microstructure of the material. Therefore, it is very important to study the relationship between ion migration and microstructure. In this paper, we describe the present status and development trends of research on ion migration behavior in solid materials such as lithium ion batteries and resistive random-access memory materials by in situ transmission electron microscopy.
原位透射电镜 离子迁移 锂离子电池 阻变存储器 催化剂 太阳能电池 in situ transmission electron microscopy ion migration lithium ion batteries resistive memory catalyst solar cell Journal of Semiconductors
2019, 48(3):
朱银龙 1,2,3秦俊 1,2,3张燕 1,2,3梁潇 1,2,3[ ... ]毕磊 1,2,3,*
1 电子科技大学国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心， 四川 成都 610054
2 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室， 四川 成都 610054
3 电子科技大学微电子与固体电子学院， 四川 成都 610054
在室温下实现了全固态Au/Ti/Y2CeFe5O12多层结构的电阻和磁光克尔效应的电场调控。在635 nm波长处，1.5 V的操作电压使饱和磁光克尔旋转角的变化幅度达58.1 μrad，对应的能耗为0.66 nJ/μm2，响应时间为300 s，且该调控具有可逆性与非易失性。以Au/Y2CeFe5O12作为对照，揭示了Ti层对该调控的关键影响。通过表征多层结构的电阻在电场作用下的变化，证实了氧离子迁移的发生。氧离子迁移是电场调控磁光效应的机制，该原型器件为发展电场可调的磁光器件提供了一种新途径。
材料 磁光材料 磁光开关 氧离子迁移 钇铁石榴石 电场调控磁性 激光与光电子学进展
2018, 55(7): 071602
