期刊基本信息
创刊:
1972年 • 月刊
名称:
人工晶体学报
英文:
Journal of Synthetic Crystals
主管单位:
中国建筑材料联合会
主办单位:
中材人工晶体研究院有限公司
出版单位:
中材人工晶体研究院有限公司
主编:
祝世宁
执行主编:
彭珍珍
ISSN:
1000-985X
刊号:
CN 11-2637/O7
电话:
01065491290
邮箱:
地址:
北京市朝阳区东坝红松园1号人工晶体院编辑部418
邮编:
100018
定价:
100元

本期栏目 2022, 51(11)

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人工晶体学报 第51卷 第11期

作者单位
摘要
人工晶体学报
2022, 51(11): 1
常梦琳 1,2,*樊星 1,2张微微 1,2姚金山 1,2[ ... ]芦红 1,2,3
作者单位
摘要
1 南京大学固体微结构物理国家重点实验室, 南京 210093
2 南京大学现代工程与应用科学学院, 南京 210023
3 江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室, 南京 210023
为了实现Ⅲ-V器件在硅基平台上单片集成, 近年来Ⅲ-V半导体在硅衬底上的异质外延得到了广泛研究。由于Ⅲ-V半导体与Si之间大的晶格失配以及晶格结构不同, 在Si上生长的Ⅲ-V半导体中存在较多的失配位错及反相畴, 对器件性能造成严重影响。而Si(111)表面的双原子台阶可以避免Ⅲ-V异质外延过程中形成反相畴。本文利用分子束外延技术通过Al/AlAs作为中间层首次在Si(111)衬底上外延生长了GaAs(111)薄膜。通过一系列对比实验验证了Al/AlAs中间层的插入对GaAs薄膜质量的调控作用, 并在此基础上通过低温-高温两步法优化了GaAs的生长条件。结果表明Al/AlAs插层可以为GaAs外延生长提供模板, 并在一定程度上释放GaAs与Si之间的失配应力, 从而使GaAs薄膜的晶体质量得到提高。以上工作为Ⅲ-V半导体在硅上的生长提供了新思路。
分子束外延 Ⅲ-V族半导体 硅基砷化镓 异质外延 硅基集成 molecular beam epitaxy Ⅲ-V semiconductor GaAs on Si hetero-epitaxy Si based integration 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1815
作者单位
摘要
1 中国科学院福建物质结构研究所, 福州 350002
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室), 福州 350108
4 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
将铌酸锂(LiNbO3, LN)晶体制作成波导型结构能够进一步提高器件的集成度, 已经广泛应用于电光调制器、频率变换、声光调Q等光电器件中, 在光纤通信、光电传感、激光雷达、航天航空等领域具有重要的应用前景。传统的Ti扩散法制作的LN波导在短波应用中抗光折变损伤能力差, 退火质子交换法制作的LN波导只能支持TM模(横磁模)单偏振传输, 应用领域受限。本文提出了一种新型Zn扩散法制作掺镁LN脊形波导的方法, 通过建立波导的扩散模型和仿真, 探索制备的工艺条件并进行测试, 得到的LN波导最低传输损耗为0.86 dB/cm, 光折变损伤阈值可达到184 kW/cm2, 这将为高功率铌酸锂波导集成光电器件的研发提供一种较好的制备途径。
掺镁铌酸锂晶体 光波导 波导器件 Zn扩散 高功率密度 传输损耗 Mg doped lithium niobate crystal optical waveguide waveguide device Zn diffusion high power density transmission loss 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1823
陈家颖 1,2,3,*张新彬 1,2陈怀熹 1,2,3冯新凯 1,2,3[ ... ]梁万国 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院福建物质结构研究所, 福州 350002
2 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室), 福州 350108
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 福州大学化学学院, 福州 350108
5 福建师范大学化学与材料学院, 福州 350117
本文设计了一种梯形的周期极化掺镁铌酸锂(PPMgLN)波导, 并通过在传播方向上引入温度梯度来拓宽其倍频(SHG)过程的泵浦光源可接收带宽。通过有限差分的光束传输法, 计算波导的有效折射率, 并进行波导尺寸的设计。结果表明, 通过改变梯形波导不同位置的温度, 使其形成一个温度梯度, 可拓宽泵浦光源的波长可接收带宽。本文所设计的PPMgLN波导最大泵浦光源可接收带宽为C波段, 即1 530~1 565 nm, 该波导可倍频C波段, 得到输出波段带宽为765~782.5 nm, 温度调谐范围为30~150 ℃。
周期极化铌酸锂 波导 准相位匹配 倍频 温度梯度 带宽扩展 C波段 periodically polarized lithium niobate waveguide quasi phase matching frequency doubling temperature gradient bandwidth extension C-band 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1830
作者单位
摘要
1 桂林电子科技大学机电工程学院, 桂林 541004
2 广西科技大学机械与汽车工程学院, 柳州 545006
3 广西数仿科技有限公司, 柳州 545006
Helmholtz共振结构的声屏障在控制道路交通噪声方面具有潜在的应用前景。为有效提高特定频段的噪声控制, 本文设计了一种主腔连接4个副腔的Helmholtz复合共振腔结构。首先, 利用有限元法对共振腔模型进行计算分析, 得出共振腔的禁带结构和声传播损耗曲线; 其次, 利用声-电类比法建立了Helmholtz共振腔的等效电路, 并对带隙的产生机理进行分析; 最后, 讨论了结构参数对Helmholtz共振腔带隙的影响, 并分析这些参数对第一带隙下限的影响机理。结果表明: 声波在Helmholtz共振腔单元间同时存在相互作用和腔内谐振效应, 能在晶格常数为60 mm的情况下获得范围为432.43~663.98 Hz的第一带隙, 比单、双开口圆环带隙起始频率更低, 且大部分频率范围的隔声量达到10 dB以上, 最大隔声量超过90 dB, 表现出良好的中频隔声特性; 等效电路模型与有限元法的计算值的最大误差不超过10%且平均误差低于5%, 建立的等效模型是合理的; 结构参数对于带隙有较大影响, 主要是通过影响共振腔内部气体的体积从而影响带隙。
Helmholtz共振腔 噪声控制 中频 声-电类比法 有限元法 带隙 Helmholtz resonator noise control intermediate frequency acousto-electric analogy method finite element method band gap 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1836
夏士兴 1,2,*周龙 1,2许聪 1,2魏磊 3[ ... ]张丰发 1,2
作者单位
摘要
1 黑龙江工程学院, 哈尔滨 150001
2 黑龙江省光电子及激光技术重点实验室, 哈尔滨 150001
3 固体激光技术重点实验室, 北京 100015
4 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
本文以CVD ZnSe晶片为基质材料, 以FeSe粉末为掺杂物, 采用双温区热扩散掺杂技术获得了尺寸为22 mm×4 mm的Fe2+∶ZnSe激光晶体。通过二次离子质谱(SIMS)测试该晶体样品表面铁离子浓度为3.43×1018 cm-3, 并通过X射线光电子能谱(XPS)分析了晶体样品中铁元素的离子价态。采用UV/Vis/NIR分光光度计和傅里叶红外光谱仪测试了Fe2+∶ZnSe激光晶体的透过谱图。测试结果显示, 在3.0 μm处出现了明显的Fe2+吸收峰, 峰值透过率为5.5%。以波长为2.93 μm的Cr, Er∶YAG激光器为泵浦源, 温度77 K时抽运尺寸10 mm×10 mm×4 mm的 Fe2+∶ZnSe晶体, 获得了能量为191 mJ、中心波长4.04 μm的中红外激光输出, 光光转换效率13.84%。
Fe2+∶ZnSe激光晶体 热扩散掺杂 中红外 透过率 激光输出 光光转换效率 Fe2+∶ZnSe laser crystal thermal diffusion doping mid-infrared transmittance laser output light-to-light conversion efficiency 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1845
王贝贝 1,*刘文鹏 2,3任浩 1张传成 1[ ... ]丁守军 1,2,3
作者单位
摘要
1 安徽工业大学数理科学与工程学院, 马鞍山 243032
2 先进激光技术安徽省实验室, 合肥 230037
3 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230026
采用提拉法生长了2%Dy3+和1%Tb3+(原子数分数)共掺的钆钪铝石榴石激光晶体(Gd3Sc2Al3O12, GSAG)。研究了晶体(111)晶面的腐蚀缺陷形貌并对缺陷形成机理进行了解释, 讨论了晶体缺陷的特征形貌与晶体结构之间的关系。表征并计算了晶体(111)晶面的维氏硬度和莫氏硬度, 在0.2 kgf载荷和10 s保荷时间条件下, 晶体(111)面的维氏硬度为1 267 kg/mm2, 对应的莫氏硬度为7.3。研究结果对揭示混晶石榴石晶体中缺陷的成因和探索高品质晶体生长与加工工艺具有一定的参考价值。
钆钪铝石榴石晶体 提拉法 激光晶体 共掺 缺陷形貌 维氏硬度 Gd3Sc2Al3O12 Czochralski method laser crystal co-doping defect morphology Vickers hardness 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1851
作者单位
摘要
1 临沂大学材料科学与工程学院, 临沂 276000
2 中材人工晶体研究院有限公司, 北京 100018
3 山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
本文采用固相反应法探索了Aurivillius结构Bi2MoxW1-xO6体系的合成条件以及能够形成固溶体的成分范围, 探索了Bi2MoxW1-xO6晶体的助熔剂法生长体系, 并对晶体的结构、变温介电性质和电阻率进行了测定和分析。Bi2MoxW1-xO6体系中Mo的占比x可以在0~1的范围内连续变化, 采用固相反应法可以在500~870 ℃范围内的不同温度合成纯的Bi2MoxW1-xO6铁电相。采用Li2B4O7-Bi2O3(摩尔比2∶1)作为助熔剂生长得到了厘米级Bi2WO6单畴晶体, 厚度不小于2 mm, 最大尺寸则达到了约40 mm。在n(Bi2O3)∶n(MoO3)∶n(WO3)∶n(Li2B4O7)=1∶1∶1∶1(摩尔比)体系中生长得到了厚度约1 mm的Bi2Mo0.15W0.85O6厘米量级单畴晶体, 结构解析表明Bi2Mo0.15W0.85O6属于正交晶系, Aba2(No.41)空间群。变温介电性质测试表明, Bi2Mo0.15W0.85O6晶体的介电常数ε33由Bi2WO6晶体的70提高到了102, 介电弛豫现象发生的温度由Bi2WO6晶体的430 ℃降到了330 ℃附近。变温电阻率测试表明, Bi2WO6与Bi2Mo0.15W0.85O6晶体的电阻率均随温度升高而降低, 在100 ℃以下, Bi2WO6的电阻率高于Bi2Mo0.15W0.85O6晶体, 且随温度升高, 二者电阻率的差距在逐渐缩小。
Aurivillius结构 助熔剂法 晶体结构 介电性质 铁电晶体 电阻率 Bi2MoxW1-xO6 Bi2MoxW1-xO6 Aurivillius structure flux method crystal structure dielectric property ferroelectric crystal resistivity 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1858
作者单位
摘要
1 北京交通大学物理科学与工程学院, 物理系, 北京 100044
2 北京交通大学物理科学与工程学院, 微纳材料及应用研究所, 北京 100044
二硫化钼(MoS2)在环境中的热稳定性和化学稳定性好, 迁移率相对较高, 已应用于气体传感器、光电探测器和场效应管等器件的研制。采用氧气辅助技术生长的氧掺杂MoS2(MoS2-xOx)不仅可以调控MoS2单晶尺寸, 还能提高MoS2单晶光致发光强度。本文采用射频反应磁控溅射技术、自然环境中氧化和热退火工艺, 改变溅射羽辉与玻璃基底夹角来制备MoS2-xOx薄膜并研究其光学性质。采用X射线光电子能谱分析了样品的元素和价态; 扫描电子显微镜观测的结果表明, 溅射羽辉与基底成45°(θ=45°)时表面形貌为最优; 紫外-可见分光光度计的测试结果表明, 随着厚度和氧含量的增加, MoS2-xOx薄膜的光学带隙减小; 采用COMSOL Multiphysics软件模拟了MoS2-xOx薄膜光学透过率, 理论和实验结果相吻合。本文的研究结果将为MoS2-xOx薄膜在光学领域的应用提供科学参考。
掺氧二硫化钼 氧气辅助技术 磁控溅射 羽辉 透过率 光学带隙 oxygen-doped molybdenum disulfide oxygen-assisted technology magnetron sputtering plume transmittance optical band gap COMSOL COMSOL 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1871
作者单位
摘要
北京石油化工学院新材料与化工学院, 北京 102617
采用磁控溅射法在ITO玻璃上制备了CdZnTe薄膜, 探究机械磨抛对CdZnTe薄膜阻变特性的影响。通过对XRD图谱、Raman光谱、AFM显微照片等实验结果分析阐明了机械磨抛影响CdZnTe薄膜阻变特性的物理机制。研究结果表明, 磁控溅射制备的薄膜为闪锌矿结构, F43m空间群。机械磨抛提高了CdZnTe薄膜的结晶质量; CdZnTe薄膜粗糙度(Ra)由磨抛前的3.42 nm下降至磨抛后的1.73 nm; 磨抛后CdZnTe薄膜透过率和162 cm-1处的类CdTe声子峰振动峰增强; CdZnTe薄膜的阻变开关比由磨抛前的1.2增加到磨抛后的4.9。机械磨抛提高CdZnTe薄膜质量及阻变特性的原因可能是CdZnTe薄膜在磨抛过程中发生了再结晶。
磁控溅射 机械磨抛 粗糙度 表面缺陷 阻变特性 再结晶 CdZnTe CdZnTe magnetron sputtering mechanical grinding and polishing roughness surface defect resistive switching characteristic recrystallization 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1878
作者单位
摘要
南京邮电大学理学院, 南京 210023
自石墨烯被发现以来, 各种具有新奇特性的二维材料受到了越来越多的关注。Janus型二维材料具有不对称的表面特性, 这种特殊的结构往往具有独特的电学、磁学与光学性质, 使其成为近年来材料科学领域研究的热点。本文搭建了Janus型结构CrXX’(X/X’=S, Se, Te)(CrSSe, CrSTe, CrSeTe), 研究了体系的电学、磁学、光学性质, 并探究了双轴应变对其电学、磁学、光学性质的影响。结果表明, CrSSe、CrSTe与CrSeTe均呈现金属性, 都是电子的优良导体, 三种体系的电子结构对外加应变具有很好的鲁棒性。CrXX’(X/X’=S, Se, Te)具有本征铁磁性, 并且通过施加双轴应变可对其磁矩进行调控。此外, 三种体系均具有较高的居里温度, 特别是CrSTe的居里温度可达310 K。CrXX’(X/X’=S, Se, Te)还具有优异的可见光与紫外光吸收性能, 应变可对其光吸收系数进行调控, 并且压应变与拉应变可分别使其吸收谱线向短波与长波方向移动。本文的工作为进一步研究二维Janus单层CrXX’(X/X’=S, Se, Te)在新型室温自旋电子器件领域的应用提供了理论支持。
Janus型二维材料 第一性原理 密度泛函理论 磁电材料 电子结构 磁学性质 光吸收系数 Janus two-dimensional material first-principle density functional theory magnetoelectric material electronic structure magnetic property light absorption coefficient 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1884
作者单位
摘要
1 贵州民族大学物理与机电工程学院, 贵阳 550025
2 贵州民族大学材料科学与工程学院, 贵阳 550025
3 贵州民族大学工程实训中心, 贵阳 550025
采用基于密度泛函理论第一性原理的赝势平面波方法, 计算了块体Fe2Ge及其(001)表面的电子结构和磁性。考虑了两种类型的终端(001)表面: Ge(Ⅰ)-(001)表面和Ge(Ⅱ)-(001)表面。电子结构方面, 不同类型的Fe2Ge(001)表面都表现出金属特性, 这与块体的金属性保持一致。通过计算它们的自旋极化率, 得出Ge(Ⅰ)-(001)表面的自旋极化程度最高。磁性方面, 在块体和Ge(Ⅱ)-(001)表面的Ge原子是铁磁自旋有序的, 而在Ge(Ⅰ)-(001)表面第一层的Ge原子是亚铁磁自旋有序的。此外, Ge(Ⅱ)-(001)表面Ge原子的自旋磁矩优于块体中和Ge(Ⅰ)-(001)表面Ge原子的自旋磁矩。这些结果与Fe的d态和Ge的p态电子的杂化有关, 本文中通过分析它们的态密度进行了讨论。
Fe2Ge(001)表面 电子结构 磁性 第一性原理 密度泛函理论 自旋极化率 Fe2Ge (001) surface electronic structure magnetic property first-principle density functional theory spin polarizability 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1895
作者单位
摘要
1 宁波大学材料科学与化学工程学院, 宁波 315211
2 中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 石墨烯工程实验室, 宁波 315201
在石墨烯的化学气相沉积工艺中, 铜箔是决定石墨烯薄膜质量的重要因素。传统铜箔由于制备工艺的限制, 存在大量的缺陷, 导致石墨烯薄膜的成核密度较高。本工作选用抛光铝板、抛光不锈钢板、微晶玻璃和SiO2/Si作为基材, 用热蒸镀法制备了不同粗糙度的铜箔, 并详细讨论了以该系列铜箔生长高平整度石墨烯薄膜的条件及铜箔对石墨烯薄膜品质的影响。实验结果表明, 铜箔以(111)取向为主, 与基材分离后, 表面具有纳米级平整度。在生长石墨烯后, 从SiO2/Si剥离的铜箔成核密度是4种基材中最小的。同时, 从SiO2/Si剥离的铜箔晶体结构变化最不明显, 具有良好的结晶性, 表面几乎不存在铜晶界缺陷。当压强为3 000 Pa, 氢气和甲烷流速分别为300 mL/min和0.5 mL/min时, 可以获得约1 mm横向尺寸的石墨烯单晶晶畴。
石墨烯薄膜 高平整度 抛光基材 热蒸镀 SiO2/Si基材 铜箔 成核密度 graphene film high flatness polished substrate thermal evaporation SiO2/Si substrate Cu foil nucleation density 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1903
作者单位
摘要
1 共青科技职业学院机电工程学院, 九江 332020
2 海南科技职业大学机电工程学院, 海口 570100
3 江西晶纳新材料有限公司, 南昌 330000
4 南昌大学机电工程学院, 南昌 330000
利用艾奇逊炉分别在3 000 ℃和2 800 ℃下进行碳纳米管的提纯实验。利用ICP、EDS、TGA检测了提纯碳纳米管的主要催化金属含量、灼烧残余物含量; 用四探针薄膜电阻仪检测其电阻率; 利用SEM、XRD、FT-IR研究了不同温度提纯碳纳米管的组织结构变化和表面特点。研究结果表明, 艾奇逊炉在不同温度下提纯的碳纳米管都可以有效降低碳纳米管粉体中的催化金属含量和灼烧残余物含量, 满足动力电池导电剂要求。与原生碳纳米管比较, 3 000 ℃提纯的碳纳米管的电阻率显著下降, 石墨晶化程度提高; 而2 800 ℃提纯的碳纳米管的电阻率略有提高, 石墨晶化程度变化不大, 表面官能团数量减少。
碳纳米管 高温纯化 艾奇逊炉 体积电阻率 石墨晶化 carbon nanotube high temperature purifying Acheson furnace volume resistivity crystallization of graphite 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1911
作者单位
摘要
厦门理工学院光电与通信工程学院, 厦门 361024
采用高温固相法制备了一系列新型Sr7-xSb2O12∶xDy3+(x=0~0.35)(摩尔分数)荧光粉, 并研究了Sr7-xSb2O12∶xDy3+的物相结构、发光性能、热稳定性以及荧光寿命。在350 nm光激发下, Sr7-xSb2O12∶xDy3+可以检测到中心波长在482 nm处的蓝光发射带和中心波长在576 nm处的黄光发射带, 当x=0.056时, Dy3+浓度猝灭, Sr6.944Sb2O12∶0.056Dy3+ CIE色坐标为(0.340 8, 0.349 3), 猝灭机理归因于电偶极-电偶极相互作用。当x=0.14时, 该荧光粉可以发出色坐标为(0.310 9, 0.314 0)的白光。此外, Sr7-xSb2O12∶xDy3+在453 K的发光强度大约为室温下发光强度的83.3%, 表现出良好的热稳定性。综合以上研究结果表明, Sr7-xSb2O12∶xDy3+有望用于紫外光激发的白光发光二极管器件中。
Dy3+掺杂 高温固相法 荧光粉 光致发光 发光性能 荧光寿命 热稳定性 Dy3+ doping Sr7Sb2O12 Sr7Sb2O12 high temperature solid-state method phosphor photoluminescence luminescence property fluorescence lifetime thermal stability 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1921
高嘉庆 1,2,*郭永刚 1,2屈小勇 1,2吴翔 1,2[ ... ]刘洪东 1
作者单位
摘要
1 青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司, 西宁 810000
2 青海黄河上游水电开发有限责任公司西安太阳能电力分公司, 西安 710010
为提升n型叉指背接触(IBC)太阳电池的光电转换效率, 采用丝网印刷硼浆和高温扩散的方式形成选择性发射极结构, 研究了硼扩散和硼浆印刷工艺对电池发射极钝化性能和接触性能的影响。实验结果表明, 在硼扩散沉积时间和退火时间一定的条件下, 硼扩散通源(BBr3)流量为100 mL/min, 沉积温度为830 ℃, 退火温度为920 ℃时, 发射极轻掺杂(p+)区域的隐开路电压达到710 mV, 暗饱和电流密度为12.2 fA/cm2。发射极局部印刷硼浆湿重为220 mg时, 经过高温硼扩散退火, 重掺杂(p++)区域的隐开路电压保持在683 mV左右, 该区域方块电阻仅46 Ω/□, 金属接触电阻为2.3 mΩ·cm2. 采用该工艺方案制备的IBC电池最高光电转换效率达到24.40%, 平均光电转换效率达到24.32%, 相比现有IBC电池转换效率提升了0.28个百分点。
IBC太阳电池 选择性发射极 硼浆 丝网印刷 硼扩散 光电转换效率 IBC solar cell selective emitter boron paste screen print boron diffusion photoelectric conversion efficiency 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1929
作者单位
摘要
北方民族大学化学与化学工程学院, 银川 750021
本文使用两步法, 通过控制PbI2(DMSO)溶液的浓度制备了不同厚度的有机-无机杂化钙钛矿(MAPbI3)光吸收层薄膜, 并组装了大面积基于碳电极且无空穴传输层的钙钛矿太阳能电池。对不同厚度MAPbI3光吸收层薄膜的晶相、光吸收性质、表面形貌、元素组成进行分析, 并进一步测试了基于MAPbI3薄膜制备的钙钛矿太阳能电池的光伏性能。结果表明, MAPbI3光吸收层薄膜厚度与PbI2(DMSO)浓度呈正相关关系, 浓度为1.3 mol/L的PbI2溶液制备的MAPbI3薄膜厚度约为350 nm, 具有较好的结晶度和光吸收强度, 且薄膜表面致密平整, 无明显缺陷, 基于350 nm MAPbI3光吸收层的钙钛矿太阳能电池获得了8.48%的光电转换效率。
碳电极 钙钛矿 太阳能电池 无空穴传输层 光吸收层 光伏性能 carbon electrode perovskite solar cell hole-free transport layer optical absorption layer photovolatic performance 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1936
作者单位
摘要
桂林理工大学化学与生物工程学院, 电磁化学功能物质广西区重点实验室, 桂林 541006
将有机物2, 5-二溴对苯二甲酸(H2L1)和2, 2′-联吡啶(L2)作为双配体, 使用溶剂热法和七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)、六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)分别反应, 得到配合物[Zn(L1)(L2)(H2O)]n(1)和配合物[Co(L1)(L2)(H2O)]n(2)。采用单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、热重分析等测试方法对这两种物质进行分析研究。单晶测试结果表明配合物1是单斜晶系, 以Zn2+配位连接L2-1与L2形成一维链状结构, 各条链在分子间氢键和π…π共轭作用下有规律地堆叠形成三维网络结构。配合物2是三斜晶系, Co1离子和Co1i离子由H2L1上的羧酸氧原子O4和O4i连接, 形成双齿螯合的配位结构单元, 以Co2+配位连接 L2-1和L2形成二维网格结构, 各层在O-H…O分子间氢键和范德瓦耳斯力作用下有规律的堆叠形成三维网络结构。配合物1和2均含有芳香杂环、羧基杂环和氮杂环, 具有良好的荧光性质和热稳定性, 最大发射波长分别为345 nm和333 nm。
锌配合物 钴配合物 溶剂热法 2, 5-二溴对苯二甲酸 晶体结构 荧光性质 热稳定性 zinc complex cobalt complex solvothermal method 2, 5-dibromoterephthalic acid crystal structure fluorescence property thermal stability 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1944
作者单位
摘要
1 宜宾职业技术学院新材料与化工学院, 宜宾 644000
2 四川轻化工大学化学工程学院, 自贡 643000
室温下, 以对氯苯乙酸(PCPA)、1, 10-邻菲啰啉(phen)和六水合硫酸镍为原料, 通过溶剂挥发法合成了镍配合物[Ni(PCPA)2(phen)H2O], 并用X射线单晶衍射测定了该金属有机配合物的晶体结构。结果显示, 配合物属于单斜晶系, P21/n空间群, 每个不对称单元由一个镍(Ⅱ)离子、两个对氯苯乙酸配体和一个1, 10-邻菲啰啉配体组成。荧光光谱分析结果表明, 配合物的激发峰和发射峰分别在336 nm和393 nm; 热稳定性分析表明, 配合物在室温下稳定; 磁性测量表明, 配合物存在反铁磁相互作用。
镍(Ⅱ)配合物 对氯苯乙酸 晶体结构 荧光性质 磁性 金属有机配合物 Ni(Ⅱ)complex p-chlorophenylacetic acid crystal structure fluorescent property magnetism metal-organic complex 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1952
作者单位
摘要
1 四川建筑职业技术学院材料工程系, 多组元合金德阳市重点实验室, 德阳 618000
2 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031
本文采用化学沉积法制备了纳米-p-CuO/n-T-ZnOw复合催化剂, 讨论了合成体系中聚乙二醇-600(PEG-600)浓度对样品的物相、微观形貌以及光催化活性等的影响。研究结果表明: 在合成体系中PEG-600对CuO纳米颗粒沉积在T-ZnOw表面起着重要的作用, 随着PEG-600浓度的增加, T-ZnOw表面沉积的CuO纳米颗粒越密集; 在紫外光照条件下, 合成的样品对亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)的光催化降解率均明显高于单一T-ZnOw, p型CuO纳米颗粒沉积在n型T-ZnOw表面可以促使光生电子-空穴对发生分离, 有效提高T-ZnOw的光催化活性; 其中合成体系中PEG-600浓度为0.6 mol/L时制得的样品光催化活性最高。该研究可为简便低成本制备高性能纳米-p-CuO/n-T-ZnOw复合半导体催化剂提供参考。
纳米-p-CuO/n-T-ZnOw 复合催化剂 化学沉积法 紫外光照 光催化活性 nano-p-CuO/n-T-ZnOw composite catalyst chemical deposition method UV irradiation PEG-600 PEG-600 photocatalytic activity 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1958
雷磊 1,2吴健 3董子晗 4卢林 5[ ... ]万昊 1,2
作者单位
摘要
1 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院, 西安 710100
2 国网(西安)环保技术中心有限公司, 西安 710100
3 国网陕西省电力有限公司, 西安 710048
4 国网陕西省电力有限公司渭南供电公司, 渭南 714000
5 国家电网有限公司, 北京 100031
本文采用传统固相反应法, 成功制备了新型无铅弛豫铁电陶瓷(1-x)[0.9BaTiO3-0.1Bi(Mg0.25Ta0.5)O3]-xBi0.5Na0.5TiO3。结果表明, 较高居里温度的Bi0.5Na0.5TiO3的引入, 使得材料体系中建立了更多的以Bi-O耦合为主的极性纳米区域, 弥补了因Bi(Mg0.25Ta0.5)O3的加入导致的宏观极化强度的减少, 提高了材料的饱和极化强度, 实现了较高储能密度的同时具有更好的温度稳定性。在245 kV/cm电场强度下, x=0.2样品的储能密度约为4.01 J/cm3, 储能效率约为84.86%, 同时该组分在20~170 ℃储能密度的变化率小于5%, 储能效率的变化率小于6%, 表现出优异的温度稳定性。
无铅 弛豫铁电体 能量存储 BaTiO3基陶瓷 储能效率 温度稳定性 lead free relaxor ferroelectric energy storage BaTiO3 based ceramics energy storage efficiency temperature stability 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1967
作者单位
摘要
山东大学新一代半导体材料研究院, 济南 250100
SiC作为代表性的第三代半导体材料, 具有优异的物理化学性能。随着材料及应用的发展, SiC衬底在航天电源、电动汽车、智能电网、轨道交通、工业电机等领域的应用日益重要。相比第一代半导体材料如Si和第二代半导体材料如GaAs而言, SiC衬底质量还有很大的改善空间, 是现阶段研发和产业的热点。其中SiC单晶缺陷, 特别是一维位错缺陷的检测和降低, 是近10年内重要的研究内容。本文重点对SiC中位错的形成原因、位错检测技术、位错密度降低方法及近年来SiC单晶中位错的优化水平进行总结归纳, 并提出了SiC需要继续突破和发展的方向。
位错 位错形成原因 位错检测技术 位错密度降低方法 位错密度优化水平 SiC SiC dislocation cause of dislocation formation dislocation detection technology method of reducing dislocation density dislocation optimization level 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1973
许琳琳 1,2,*于海英 1,2张永锋 1,2
作者单位
摘要
1 内蒙古工业大学化工学院, 呼和浩特 010051
2 内蒙古自治区煤基固废高效循环利用重点实验室, 呼和浩特 010051
多孔硅具有比表面积大、发光性能良好等特点, 目前对于多孔硅的研究已经涉及到生物与化学传感器、药物递送、光催化、能源等领域。多孔硅中的孔隙可有效缓解硅在锂化时的体积膨胀, 缩短锂离子从电解液向硅本体扩散的距离, 促进高电流密度下的充放电过程。因此, 多孔硅在储能领域得到了广泛研究与发展。但是一些挑战仍然存在, 如制备成本、刻蚀机理、多孔结构的调控、多孔硅的电化学性能等还不能满足商业化应用的要求。本文对目前国内外多孔硅制备方法的研究进行了综述, 并详细介绍了多孔硅在锂离子电池领域的应用。最后, 对多孔硅材料在储能领域的发展进行了展望。
锂电池 负极材料 多孔结构 金属辅助化学腐蚀法 碳催化 lithium battery anode material porous structure metal-assisted chemical etching carbon catalysis 
人工晶体学报
2022, 51(11): 1983