1 陕西科技大学材料原子·分子科学研究所，西安 710021
2 西安电子科技大学，宽禁带半导体材料教育部重点实验室，西安 710071
3 西北大学信息科学与技术学院，西安 710127
4 太原理工大学，新材料界面科学与工程教育部重点实验室，太原 030024
铟(In)原子替位位置对开发新型正交GaN的储氢材料具有重要意义。当前关于In原子替位位置对正交GaN材料的影响研究相对薄弱。本文基于第一性原理研究了不同In原子替位位置下InGaN材料的形成能、电子结构、弹性特性和力学稳定性。结果表明，通常情况下间隔三个原子的In原子替位位置的形成能最小且该体系最易形成。在相同的掺杂情况下，该结构的InGaN材料也具有较大的带隙宽度以及较小的弹性模量、体积模量、剪切模量与弹性模量，这意味着其抗压能力、抗剪切应力的能力较弱，韧性以及硬度较低。此外，声子谱计算结果表明，间隔三个原子的InGaN材料在环境压力下也具有良好的力学稳定性。本研究为正交GaN的新型储氢超材料的研究提供了理论依据。
正交GaN In掺杂 形成能 电子结构 弹性和弹性各向异性 第一性原理 密度泛函理论 储氢材料 orthorhombic GaN In doping formation energy electronic structure elastic and elastic anisotropy first-principle density functional theory hydrogen storage material
1 中山大学 中法核工程与技术学院 珠海 519082
2 表面物理与化学重点实验室 绵阳 621908
激光诱导击穿光谱（Laser Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）技术是对材料中元素的组成成分和含量进行测试和分析的一种新技术。针对储氢材料中氢同位素的含量及分布问题，开展了LIBS定量分析技术应用研究。采用体材钛片材料，分别制得不同氢氘原子浓度的氢氘化钛样品，利用LIBS对氢氘化钛样品中氢原子和氘原子含量进行了定量分析。钛元素的发射光谱谱线结合玻尔兹曼图计算得到了等离子体温度为（16 000±1 000）K。利用内定标法，对分别绘制的氢、氘的定标曲线进行积分强度修正，成功地把线性度提高了4%，氢同位素定量分析误差降低了2.8%；同时，根据定标曲线，计算出了相同条件下的氢氘浓度，并与样品制备过程通过压降法得到的浓度值进行了对比。结果显示：采用内定标法的LIBS定量分析技术能够较准确地测量含氢同位素样品的氢氘浓度，氢平均测量误差为3.19%，氘测量平均误差为1.94%，其信号增强效果和数据精确度能够满足定量分析的要求。
储氢材料 氢同位素 激光诱导击穿光谱 定量分析 Hydrogen storage material Hydrogen isotope LIBS Quantitative analysis
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川绵阳 621900
采用“纳米装填”技术和“熔化渗透”工艺成功制备了氢容量在硼氢化锂质量分数80%以上的硼氢化锂/碳气凝胶复合材料。并用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外透射光谱等手段表征了复合材料的结构与性能。发现硼氢化锂填充了碳气凝胶骨架孔隙的90%以上，形成均匀的复合材料。研究了复合材料的形成机制，发现硼氢化锂先进入碳气凝胶骨架的小孔，再逐渐填充大孔。这有利于材料晶粒的细化，提高吸放氢性能，减少结构缺陷。经放氢动力学测试表明，LiBH4/CRF复合材料的放氢速率是文献中LiBH4与活性炭的球磨样品的5倍。
硼氢化锂 碳气凝胶 纳米装填技术 高氢含量复合材料 lithium borohydride carbon aerogel nanoscaffolds high-capacity hydrogen storage material 强激光与粒子束
2013, 25(12): 3274
