RCo_(12-x)Ti_x(R=Y,Sm)化合物的结构和磁学性质

RCo_(12-x)Ti_x(R=Y,Sm)化合物的结构和磁学性质

一、RCo_(12-x)Ti_x(R=Y,Sm)化合物的结构与磁性研究(论文文献综述)

金汇可[1](2020)在《量子自旋系统的理论和数值研究》文中认为量子自旋系统在凝聚态物理学中占据重要的地位,为研究量子多体物理提供了很好的平台。本论文研究若干量子自旋系统的基态和低能激发,讨论了量子自旋系统中的阻挫磁性、投影构造、严格解、张量网络态、隐含的对称性等等问题。本文的第一部分研究了三维hyperkagome晶格上的J1-J2-J3反铁磁海森堡模型的阻挫磁性。在经典极限下,我们提出了“hyperkagome三角形规则”和“孤立三角形规则”,并应用这两个规则得到了某些参数极限下的严格经典基态;我们还通过经典蒙特卡罗模拟发现所有可能的经典基态,并得到整个经典相图。在量子区域,我们用Schwinger玻色子理论研究可能存在的量子自旋液体态和长程磁有序态:通过投影对称群的分析,发现在J1-J2-J3海森堡模型中只存在两类量子有序态满足hyperkagome晶格的P4132对称性。描述这两类量子序的平均场分别称为:零通量拟设和π通量拟设。它们可以用hyperkagome晶格上的10格点闭环的规范不变通量加以区分。在不同条件下,这两类量子有序态都能得到量子自旋液态和长程磁有序态。我们得到了自洽的平均场相图,并讨论了如何用自旋谱函数S(q,ω)的特征来区分这些量子有序态。本文的第二部分研究了二维砖墙晶格上的严格可解的S=1/2自旋模型。该模型的每个晶胞由三个S=1/2自旋组成,是一个原生的莫特绝缘体。该模型的基态是代数量子自旋液体,基态之上是具有能隙节点的自旋子激发,激发的色散关系在(0,0)和(0,π)处是线性的。定义在环面上的模型的基态具有三重拓扑简并。通过外加磁场破坏时间反演对称性可以打开一个体能隙,此时Z2涡旋具有非阿贝尔统计性质。在本文的第三部分,我们提出了一种数值计算量子多体波函数的新方法。最近吴英海等人[arXiv:1910.11011]提出了所谓的MPO-MPS方法。该方法可以有效地用张量网络态表示若干类量子多体波函数,特别是Gutzwiller投影费米海态。我们推广MPO-MPS方法,使其可以用于计算Gutzwiller投影的配对费米子态。我们采用了 Bogoliubov准空穴的最大局域化Wannier轨道来优化MPO-MPS方法的计算性能。我们对SO(3)对称的S=1自旋链进行仔细的研究,揭示了该新方法在计算有能隙的态时具有比变分蒙特卡罗更优越的性能;而在计算无能隙态时,其性能和变分蒙特卡罗相当。此外,我们结合MPO-MPS方法和其他基于MPS的精确方法(如切比雪夫MPS方法)来计算自旋谱函数。在本文的第四部分,我们揭示了隐含在S=1量子自旋系统中的SU(2)对称性。这些SU(2)对称性由SU(3)群的SU(2)子群表述。我们构造了SU(2)对称的自旋模型,并给出了模型的半经典基态以及对应的相图。我们发现:由于SU(3)(?)SU(2)× U(1)的对称性分层,如果系统的元激发是flavor wave,则自旋谱函数和自旋四极子谱函数的色散结构是一致的。该现象可以作为探索S=1自旋系统中的八重法的线索。研究还发现:在该模型的AFQ3相中可能存在有效的S=1/2量子自旋液体态,该自旋液体共存于一个有能隙的自旋向列序。通过与量子色动力学的类比,我们发现量子自旋-轨道液态中的流体力学模式的能隙关系满足着名的Gell-Mann-Okubo公式。

董立乐[2](2019)在《几种硫属及稀土纳米材料的制备与癌症诊疗探索》文中认为癌症的发病率和死亡率正在逐年增加,给无数的家庭带来了沉重的负担。由于纳米材料具有可控合成、表面易于修饰、体内循环时间长、集多功能于一身的优点,纳米材料为癌症的精准诊疗带来了曙光。本文针对如何设计合成多功能的纳米诊疗剂开展了一系列工作,并初步探索了这些纳米诊疗剂在生物医学成像和癌症诊疗方面的应用。研究内容主要包括以下五个部分:1.通过水热/溶剂法构建了聚乙二醇修饰的铁离子掺杂的GdF3纳米材料(PEG-GdF3:Fe NPs)。PEG-GdF3:Fe NPs具有良好的亲水性、低的细胞毒性以及高的生物相容性。在相同剂量下,PEG-GdF3:Fe NPs可以同时增强T1/T2双模式加权磁共振和CT成像的信号,这表明,PEG-GdF3:Fe NPs在多模式成像中具有巨大的应用潜力。2.通过阳离子交换和配体交换法构建了聚乙烯吡咯烷酮修饰的铜掺杂的Ag2S纳米材料(Cu-Ag2S/PVPNPs)。Cu-Ag2S/PVPNPs可用作光声成像指导的光热治疗。此外,Cu-Ag2S/PVP NPs具有高的光热转换效率(58.2%)、低的细胞毒性以及低的体内长期毒性等优点。更为重要的是,Cu-Ag2S/PVP NPs可以高效地抑制肿瘤的生长。体内体外实验表明Cu-Ag2S/PVPNPs可以作为一种多功能的癌症诊疗剂。3.通过有机相合成和配体交换法构建了可生物降解的CuS纳米材料(CuS NPs),并将其用于原位T1加权磁共振成像指导的协同光热治疗和光动力学治疗。基于密度泛函理论,在近红外光触发下,电子极易在(10 2)晶面发生跃迁,从而使得CuS NPs具有高的光热转换效率(46%)。此外,在808-nm激光辐射下,大量的亚铜离子从CuSNPs中释放到肿瘤微环境中,亚铜离子在肿瘤微环境中可以产生高浓度的活性氧。与此同时,氧化反应产物铜离子可用于原位T1加权磁共振成像。因此,可降解的CuS NPs在癌症诊疗方面具有巨大的潜力。4.通过白蛋白矿化法构建了一种叶酸和牛血清白蛋白共同修饰的Bi-Bi2S3纳米材料(Bi-Bi2S3/BSA&FANPs)。Bi-Bi2S3/BSA&FANPs 可以被用于CT和光声成像指导的光热治疗。Bi-Bi2S3/BSA&FANPs具有低的细胞毒性、良好的生物相容性和安全性、高的靶向性以及极好的抑制肿瘤生长的能力。体内体外实验表明,Bi-Bi2S3/BSA&FANPs可作为一种有潜力的靶向癌症诊疗剂。5.通过白蛋白矿化法构建了新颖钆集成的碲纳米材料(Te@BSA-Gd NPs,简写为TBG NPs)。TBG NPs可以被用于磁共振和CT成像指导的协同光热和光动力学治疗。基于密度泛函理论,(10 1)和(102)晶面上的电子很容易受到激发从价带跃迁到导带。因此在近红外光的触发下,TBG NPs具有高的光热转换效率(NIR-Ⅰ:42%,NIR-Ⅱ:41%)和优异的光动力学性质。更重要的是,TBG NPs具有较高的生物安全性、良好的生物相容性和低的长期毒性。基于实验结果,TBG NPs在多模式成像指导的协同光热和光动力学治疗方面具有巨大的应用潜力。

郑柳[3](2019)在《微波介电陶瓷/含氟聚合物复合材料界面与介电性能研究》文中进行了进一步梳理高性能微波复合介质基板不仅是微波元器件的载体,还是实现组件内部互连和一些无源功能电气互连的板材,是组件的核心组成部分,也是实现功能模块小型轻量化、高可靠和低成本的关键材料之一,可以大量应用于微波通信、预警等领域的T/R组件、天线单元、移相器等关键元件及其高频电路。毫米波雷达、卫星导航、5G通信、辅助驾驶系统等新兴技术的发展,对复合介质基板材料提出了新的性能要求。含氟聚合物具有良好的电学特性及优异的化学稳定性,但是其热性能很差,热力学与电学性能要求之间的相互制约与矛盾,成为了含氟介质基板必需解决的基础问题。本文通过填充高性能微波介电陶瓷及玻璃纤维实现其介电性能可调及达到降低热膨胀的目的,研究了陶瓷与聚合物性能对复合材料结构与性能的影响;通过表面改性技术改变陶瓷与聚合物界面结构与结合方式,达到降低介电损耗的目的;探讨了陶瓷颗粒形状与界面对介电性能的影响规律及复合介质材料介电性能与热力学性能的协同调控规律。主要研究内容与创新性结论如下:(1)以钙钛矿结构(Ca,Li,Sm)TiO3(CLST)陶瓷作为填充相,含氟聚合物聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏四氟乙烯(PVDF)作为基体材料,制备微波复合介质材料,探讨其外场作用下的介电响应机理。结果表明,聚合物性能不同,复合材料的介电响应机理不同。在低频(40Hz-1MHz)下,PVDF基复合材料的介电损耗随频率的增加而增加,说明其空间电荷极化产生的损耗较低,而偶极子弛豫极化产生的损耗较大,这是因为PVDF为极性材料所致。PTFE基复合材料的介电损耗随频率的增加而降低,说明其空间电荷极化产生的损耗较大,而偶极子弛豫极化产生的损耗较小,这与PTFE为非极性材料有关。极性的PVDF很容易与陶瓷混合形成均匀复合材料,而PTFE则与陶瓷间结合困难,很容易产生孔洞等缺陷,导致二者空间电荷极化和偶极子极化的贡献差别很大。在微波频段,只存在电子位移与离子位移的贡献,因此介电损耗的主要来源是有机/无机界面缺陷引起的非本征的电导损耗。PVDF的极性很容易与陶瓷混合形成均匀复合材料,因此,陶瓷填充量对PVDF基复合材料的微波介电损耗影响不大,PTFE则与陶瓷间结合困难,随陶瓷含量增加,复合材料的介电损耗增加。陶瓷填充量40%~50%时,CLST/PVDF微波介电性能为εr=10.41~14.26,tanδ=2.1~2.2×10-3(~10GHz),CLST/PTFE的微波介电性能为εr=7.92~10.87,tanδ=1.2~2.3×10-3(~10GHz)。(2)研究了不同含量CLST陶瓷与Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(BMN)陶瓷填充对PTFE基复合材料介电性能的影响,发现介电常数与陶瓷种类、陶瓷含量的关系满足Rother-Lichtenecker公式,通过调节陶瓷种类与填充量可以调控复合材料的介电性能。当陶瓷体积含量过高时(>40%),介电常数实际测试结果低于理论计算结果,介电损耗则明显高于理论计算值。这是由于陶瓷颗粒间直接接触导致团聚效应,造成PTFE与陶瓷颗粒间相互作用减弱并产生低介电的孔洞等第三相,大量界面缺陷产生导致的电导损耗。通过控制陶瓷颗粒的尺寸、球形度等参数可以非常好的提高陶瓷与PTFE的分散性,可采用Modified Rother-Lichtenecker公式拟合以及有限元Comsol模拟仿真进行说明。陶瓷填充量为50%时,复合材料的性能(~10GHz)为BMN/PTFE:εr=5.76,tanδ=1.4×10-3,CLST/PTFE:εr=10.87,tanδ=2.3×10-3。(3)采用异质共凝聚法制备复合材料,通过调节Zeta电位可以实现陶瓷粒子与聚合物的均匀复合,有利于降低由于界面缺陷存在而产生的电导损耗,通过表面带电量的精确计算可以实现复合材料中陶瓷含量的精确控制;机械共混法简单易操作,但是复合材料的均匀性难于控制。采用偶联剂、活性小分子以及PMMA表面原位接枝以及流体表面包覆等方法对陶瓷进行表面改性,改性后复合材料介电损耗明显降低,且高分子硅烷偶联剂、改性偶联剂与叠氮硅烷等改性效果比较明显。这是由于不同改性方法均在一定程度上起到了束缚界面由缺陷等引起的自由电荷等载流子的作用,减小了由漏电流造成的电导损耗,因此损耗降低;而部分改性剂改性效果比较明显,这可能主要与有更大几率与复合材料界面形成化学键合有关。(4)PTFE在19℃发生相变,分子结构由13/6螺旋变成15/7螺旋,出现比较明显的体积膨胀。在PTFE中引入CLST和玻纤GF,能够阻碍PTFE相变时的分子螺旋变化,可以明显的降低复合材料的热膨胀系数,且随无机填料含量的增加热膨胀系数进一步降低。研究表明,直径在1-5μm之间,长径比适中,具有较好柔韧性的玻纤,经过表面改性后可以获得与PTFE的较好相容性,玻纤含量5wt%时,可以实现较优的复合材料介电性能与热性能的综合调控。

周振兴[4](2019)在《多尺度微结构填充方钴矿复合热电材料的制备与性能研究》文中研究表明填充方钴矿(SKD)是目前最具有应用前景的一种中温区热电材料。方钴矿晶体结构中的孔隙可填入稀土、碱土、碱金属等原子,通过填充原子既可以提高载流子输运性能,又可以产生有效的声子共振散射进而抑制晶格热导率,所以填充不同原子是用来提高方钴矿热电性能的常用方法。尽管多元素填充方钴矿的热电性能更高,但是单元素填充方钴矿具有成分简单、合成工艺容易控制、性能稳定、可批量合成等优点,因而更适合用来制备热电器件。所以如何提高单元素填充方钴矿材料的综合性能(热电性能和力学性能),对于推动其器件化进程具有重要的意义。尤其是在组成不变的前提下,调控其微结构是提高性能的一条可行途径。本论文以镱(Yb)填充方钴矿为研究对象,率先引入超低温冷冻研磨(CG)技术制备高质量热电粉体,然后以纳米第二相复合和烧结工艺优化为主要调控手段,制备了具有多尺度微纳结构的Yb填充方钴矿热电材料,实现其热电性能和力学性能的协同提高,获得了目前文献报道最高性能的方钴矿热电器件。本论文研究的主要内容如下:1:采用熔融-淬火-高温退火的方法,结合等离子体烧结技术(SPS)快速烧结技术,大批量合成了n型Yb填充YbxCo4Sb12。基于Yb填充量的研究,得到热电性能稳定的化合物Yb0.3Co4Sb12,其在800K的温度下热电优值(ZT)值达到1.14。2:在稳定批量合成Yb0.3Co4Sb12材料的基础上,我们采用超低温冷冻研磨技术(CG),通过调控冷冻研磨工艺,在不破坏结构的前提下,制备了具有不同粒径的填充方钴矿微纳米粉体。结合退火处理和SPS烧结工艺调控,调节优化各个工艺参数,确立了合适的制备工艺,最终制备得到热电性能优异的多尺度微纳结构Yb0.3Co4Sb12块体材料。多尺度微结构不仅增加了晶格内部扰动,而且增强了在纳米、微米等多尺度下的声子散射,有效降低了晶格热导率,同时产生的能量过滤效应,有效地提高了塞贝克(Seebeck)系数和功率因子(PF),最终批量制备样品的ZT值在800K时达到1.39左右。3:为了进一步提高材料的热电性能,我们通过调节初始元素的组分特别是Yb的组分和调节冷冻研磨工艺并结合等离子体烧结技术等工艺,成功制备出原位第二相纳米复合材料。调整Yb的最初添加量,使得材料在晶界上产生大量的Yb2O3纳米点,获得结构上的优化。结果发现,当Yb的初始含量大于0.3时,可以在晶粒表面原位生长出少量的第二相纳米Yb2O3颗粒,构成原位的复合材料Yb0.3Co4Sb12/Yb2O3。当Yb的初始含量为0.35时,其热电性能表现最为优异,在825 K时其ZT值高达1.55左右,这是单填充方钴矿热电材料迄今为止文献报道的最高值。而且在300K875K温度范围内,平均ZT值达到了1.09左右,这甚至比最佳的多填充方钴矿材料还要高,并且在精确控制各项工艺参数的前提下可以稳定制备。4:通过引入均匀分散的纳米颗粒构成纳米第二相复合是优化热电材料性能的一种有效途径,纳米第二项可以散射声子降低热导率,并且在提高热电性能的同时可以改善其力学性能。将冷冻研磨结合SPS烧结工艺作为制备基础,以Yb0.3Co4Sb12为基体相,选择纳米β-SiC粉体为增强相,在粉体冷冻研磨阶段把两者进行有效地混合,最终成功合成Yb0.3Co4Sb12/SiC纳米复合材料。本文系统研究了复合纳米SiC对方钴矿材料热电性能和力学性能的影响。在复合适量的SiC时,分散均匀的β-SiC纳米颗粒引发的能量过滤效应可以显着地提高材料的塞贝克系数和功率因子,并且增强声子散射,降低了晶格热导率,最终成功提高了材料的热电优值。当SiC复合含量为0.5vol%时,Yb0.3Co4Sb12/SiC复合材料的ZT值在850K时达到了1.42。于此同时,复合纳米SiC也显着地提高了材料的力学性能(硬度、断裂韧性和弯曲强度)。5:以单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)为纳米增强相,通过冷冻研磨技术实现了碳管在Yb0.3Co4Sb12粉体的均匀分散,结合SPS烧结技术制备了Yb0.3Co4Sb12/SWCNT和Yb0.3Co4Sb12/MWCNT纳米复合材料。研究表明,经过碳纳米管复合,材料的热电性能和力学性能都有了显着的提高,且多壁碳纳米管对热电性能的影响更为强烈。在Yb0.3Co4Sb12基体中引入适量的CNT,在烧结过程中抑制其晶粒生长,制备出具有多尺度微结构块体材料,不但可以增强电输运性能,而且能够有效地提高声子散射强度,显着地降低晶格热导率,显着提高ZT值。当MWCNT的复合量0.5%vol时,其ZT值在850K达到了1.44。通过复合碳纳米管,不但提升了热电性能,而且有效地增强了方钴矿材料的力学性能。使用此高性能的填充方钴矿纳米复合材料,制备出了具有优异性能的方钴矿材料热电器件。在低温端24℃和高温端625℃的条件下,器件输出功率高达4.6W,比纯Yb填充方钴矿器件的输出功率提高了约36%。特别是在转换效率方面,在600K的温差下转化率高达9.3%,相比单填充方钴矿器件,转化率提高了约33.8%,是现阶段文献报道的最高性能。6:为了进一步研究第二相复合对方钴矿热电材料性能的影响,分别选择不同带隙半导体和导体等进行复合,包括纳米的碲(Te)、纳米钛酸钡(BaTiO3)、纳米二氧化钛(TiO2)和银纳米线(AgNWs)。系统地研究表征了上述纳米第二相对填充方钴矿热电性能的影响。发现复合陶瓷纳米材料纳米BaTiO3和纳米TiO2,材料的电导率、功率因子发生较大幅度的降低,导致材料得到ZT值降低。复合n型纳米Te有利于电输运性能的提高,也可以适当降低热导率,使得Yb0.3Co4Sb12/Te在低温区具有较高的ZT值。同样地,通过复合AgNWs可以有效地提高材料的电输运性能,使得材料的ZT值有所提高。本文提出了一种适合批量制备高性能Yb元素填充方钴矿热电材料的工艺路线,即超低温冷冻研磨结合SPS烧结(CG+SPS),通过控制Yb含量、控制冷冻研磨工艺以及控制SPS烧结工艺,成功获得了具有多尺度微纳米结构的填充方钴矿材料,并且实现了纳米第二相在基体中的均匀分散。我们的研究极大地提高单填充方钴矿材料的热电性能和力学性能,获得了目前文献报道性能最好的单填充方钴矿热电材料,并且成功制备了具有优异性能的方钴矿热电器件。

王巍[5](2019)在《磁阻挫系统中自旋动力学的理论研究》文中研究表明近年来,对磁阻挫系统的研究已成为凝聚态领域的研究热点,这是因为这些系统中的阻挫相互作用会造成很多新奇的量子相,比如量子自旋液体。量子自旋液体最早是由安德森提出,是一种高度纠缠的磁无序量子态。作为量子自旋液体的重要分支,Kitaev自旋液体起始于Kitaev提出的定义在蜂窝格子上严格可解的自旋1/2Kitaev模型。此模型具有依赖于化学键方向的自旋相互作用,从而造成强量子阻挫,进而诱导形成22自旋液体基态。最近,α-RuCl3作为一种最有可能实现Kitaev自旋液体的材料引起了广泛的关注。它是一种由晶体场、自旋轨道耦合以及库伦作用相互合作导致的Mott绝缘体材料,在其中可以产生实现Kitaev自旋液体所需要的交换相互作用。因此研究α-RuCl3的低能物理对量子自旋液体的研究具有非常重要意义。另一方面,分数化激发是量子自旋液体的一重要特性,而且对于自旋阻挫系统中的磁有序态,最近实验发现在高能部分也可能存在分数化激发。因此,从理论上研究自旋阻挫系统中的自旋激发谱不仅对于寻找量子自旋液体而且对于全面理解磁阻挫系统的自旋动力学都具有重要的意义。本论文在第一部分首先综述了不同机制诱导的各种绝缘体,接着回顾了由阻挫和量子涨落引起的各种自旋液体,最后介绍了相关实验测量手段。在第二部分,本文详细介绍了我们的研究方法和理论模型。在第三、四部分,本文分别针对实际材料α-RuCl3和正方格子反铁磁J1-J2海森堡模型进行了自旋动力学研究:1.我们将从微观电子模型出发推导出α-RuCl3低能有效交换模型,进而利用线性自旋波理论方法研究此材料的自旋波激发。磁性离子Ru3+中的价电子具有4d5构型,其中d轨道在八面体型晶体场下劈裂形成了eg和t2g轨道。然后在自旋轨道耦合作用下低能的t2g5态劈裂为低能的有效自旋1/2的Kramers对和高能四重态。在以前研究中有效交换模型都是从t2g轨道模型出发得到的,并没有具体考虑eg轨道对低能行为的影响。最近实验又发现eg和t2g轨道间能隙跟库伦相互作用能具有相同的数量级大小,因此我们将包含所有d轨道的五轨道模型作为出发点。首先,我们从基于第一性原理方法计算的能带结构,得到五轨道紧束缚模型。然后从微扰理论出发,在强库伦作用极限下我们通过将五轨道Hubbard模型投影到最低能的Kramers对上推导出了有效赝自旋为1/2的交换模型。经分析有效交换作用,我们发现了有效交换模型能进一步简化为K-Γ模型,其中包含铁磁型的最近邻Kitaev相互作用(K)和最近邻的非对角交换相互作用项(r)。最后,与中子散射实验组合作,利用线性自旋波理论,我们发现由K-r模型计算的自旋激发谱能很好描述非弹性中子散射测量的激发谱,从而确认在α-RuCl3中存在较强的Kitaev磁交换作用。2.利用集团微扰方法和变分蒙特卡洛方法,我们研究了定义在正方格子上自旋为1/2的反铁磁型J1-J2海森堡模型的自旋动力学。随着J2增大,自旋阻挫先增强再减弱,从而导致基态从尼尔反铁磁相进入量子无序态最后进入的条纹磁序相。在尼尔反铁磁相(J2/J1<0.4),我们发现磁振子激发的高能区的(π,0)点附近存在和中子散射实验结果一致的连续谱。在强阻挫J2=0.5J1附近,全部自旋激发都变成非常宽的连续谱,而且与反铁磁基态密切相关的Goldstone激发模式也消失了,表明系统进入了一个磁无序的量子相。在条纹磁序相(J2/J1>0.6),磁振子激发的高能区也存在和尼尔相类似的连续谱,但是连续谱出现在(π/2,π/2)点附近。我们进一步借助变分蒙特卡洛和平均场方法的分析确定了中间磁无序的量子相是一个Z2量子自旋液体,而且两个磁有序相中自旋激发的高能连续谱来自于自旋激发的分数化,即自旋子激发的解禁闭,并且我们解释了两个磁有序相的分数化激发会出现在不同的动量点。

李淑静[6](2019)在《新型二维材料电子性质与量子调控行为的理论研究》文中进行了进一步梳理近年来,二维材料因其新奇的物理化学性质吸引了来自凝聚态物理、材料、化学、能源和纳米工程方面学者的广泛兴趣。目前,部分二维材料已经应用在实际的科技产业中。例如,石墨烯已经成功地应用于柔性显示屏、超级电容、集成电路、传感器和储氢材料的设计和制备。越来越多的二维材料陆续被研究者发现、制备和表征。与此同时,人们发现可以通过掺杂原子、构造结构缺陷、施加应力以及边界效应等手段实现二维材料的功能化。本文中,基于第一性原理计算方法,我们系统地研究了镧系原子和过渡金属原子在二维材料表面的吸附行为,探究了铀钚原子在石墨烯表面的吸附稳定性、磁性和扩散行为,预测了电荷掺杂可以调节二维二硒化锆在应力作用下的稳定性以及边界效应可以对二硒化锆纳米带物理性质实现调控。首先,我们研究了过渡金属和镧系原子在新型二维材料表面的吸附性质。发现大部分3d过渡金属原子可以在褶皱的MX薄膜的谷结构上形成磁性原子链,它们的磁矩在0.2~4μB范围内。所有吸附体系的可以在2.5%的压缩应变到2.5%的拉伸应变范围内保持不变,这表明体系具有非常好的磁稳定性。对于大多数的3d过渡金属原子,体系的吸附能均比较大,其大小在在1.54~4.86 eV范围。大吸附能和高自旋磁矩预示了这些吸附系统在自旋电子学和磁存储器件中有着巨大的应用潜能。此外,还研究了3d、4d、5d过渡金属原子在单层六角氮化硼薄膜上吸附性质和镧系原子在石墨烯缺陷上的吸附行为。我们发现单层六角氮化硼能有效地束缚过渡金属原子。同时,我们还发现衬底上的结构缺陷能大大增加镧系原子在石墨烯上的吸附能,并且大部分吸附在单层六角氮化硼上的过渡金属原子和吸附在石墨烯缺陷上的镧系原子都能保持较大的磁性。其次,我们探究了铀和钚原子在石墨烯和单层六角氮化硼上的扩散行为和吸附性质。通过对铀和钚原子分别在石墨烯和单层六角氮化硼上两个相邻最稳定位点之间的扩散势垒的计算,发现在室温条件下铀和钚原子可以稳定存在于石墨烯表面上。而铀原子的扩散势垒高达454 meV,远大于钚原子在石墨烯上的扩散势垒(79 meV)。由于铀和钚原子可以稳定地吸附于石墨烯表面,且石墨烯本身具有较大比表面积的特点,因此石墨烯足一种可用于富集铀和钚原子的良好材料。我们还研究了不同铀原子覆盖比率下吸附体系的稳定性。当铀原子覆盖比率为2/3时,体系最稳定且在石墨烯的表面形成了类似α-U结构的单层原子厚度的铀薄膜结构。这意味着石墨烯可以用于生长高品质的铀单晶薄膜。此外,类似于镧系原子在石墨烯上的吸附行为,我们发现结构缺陷同样也能大大地增强铀和钚原子在石墨烯和单层六角氮化硼上的吸附能,此时铀和钚原子的吸附能是它们在完美衬底上的两倍以上。最后,我们预测了电荷掺杂对二硒化锆材料中声子模式软化现象的抑制作用。单层二硒化锆是一种带隙在可见红外光范围内的半导体材料。我们采用材料的声子谱是否虚频来作为材料稳定性的判别标准,并通过VASP+PHONOPY计算方法证实了在6.32%的双轴拉伸应变条件下单层二硒化锆的声子模式开始发生软化。对失稳的单层二硒化锆体系掺杂电子或空穴,其声子软化模式将消失,同时材料的理想强度也得到提高。由此可见,电荷掺杂可以避免在实际器件制备过程中由于晶格失配或外来应力引起合成材料的不稳定性。此外,我们还研究了一维二硒化锆纳米带的性质。沿不同方向剪切单层的二硒化锆薄膜可以得到同石墨烯纳米带类似的锯齿型和扶手椅型纳米带。我们发现所有锯齿型二硒化锆纳米带均是直接带隙的半导体,且带隙(0.51~1.12 eV)落在可见光和红外光范围内。然而,扶手型椅二硒化锆纳米带对带宽具有很大的依赖性。带宽N>3的扶手型纳米带均为间接带隙半导体,而只有带宽N≤3的扶手型纳米带为直接带隙的半导体。扶手椅型纳米带的带隙(0.6~1.25 eV)也在可见光和红外光范围内。此外,我们还发现将这些纳米带沿层厚度的方向堆叠之后,体系的带隙特征并不会发生明显改变。新颖的电子特性使得二硒化锆纳米带有望应用于设计和制备纳米电子器件。

韩建华[7](2018)在《含氮硫杂环聚合物结构设计与红外光性能调控》文中研究说明在军事探测领域中常见的侦测手段主要有可见光、近红外光、中远红外光和微波波段探测器。随着军事科技的飞速发展,传统的隐身材料已经无法满足当今多元化和信息化的战场。追求多波段兼容、轻质和低成本加工的隐身技术是目前各国学者研究的热门领域,其中红外隐身材料一般要求优异的近红外吸收性能和较低中远红外发射率。目前大都采用金属和无机半导体材料。但是,上述无机材料在红外隐身的应用领域存在与树脂基体相容性差、微波雷达隐身较难兼容和加工成本高的难题。同时,这几年共轭高分子材料作为一种新型的半导体材料凭借着优异的“柔轻薄”和可加工性等优点已经在太阳能电池、有机薄膜晶体管、有机发光二极管等相关的光电领域实现了飞速的发展和广阔的应用前景。在国内外的研究报道中已经出现共轭高分子材料在近红外光、中远红外和微波波段隐身领域的应用并且展现出独特性能。但是大都还处于初步阶段,并且共轭高分子材料的隐身机理目前还并未完善。基于上述出发点,本论文设计并合成了三种不同体系的高分子材料:含二氮杂萘酮受体和噻吩给体的给受体聚合物体系、含镍配位硫代双烯聚芳醚体系以及含硫代双烯和希夫碱结构的双金属配位有机共轭聚合物涂层体系。研究了其化学结构、近红外光隐身、中远红外光隐身和微波隐身等性能之间的关系。主要的工作内容概括如下:(1)含二氮杂萘酮受体和噻吩给体的给受体聚合物体系:首先合成了三种双官能度N-H单体:以单噻吩为给体和二氮杂萘酮为受体的单体DT1、以双联噻吩为给体和二氮杂萘酮为受体的单体DT2以及以三联噻吩为给体和二氮杂萘酮为受体的单体DT3。随着二氮杂萘酮和噻吩结构之间的D-A效应和电子离域程度的增加,三个双N-H单体的吸收波长逐渐红移:DT1(349 nm)<DT2(377 nm)<DT3(398 nm);发射波长逐渐红移:DT1(420 nm)<DT2(477 nm)<DT3(498 nm);能隙逐渐减小:DT1(3.08 eV)>DT2(2.40 eV)>DT3(2.28 eV)。通过双N-H单体和多种双卤单体发生溶液芳香亲核取代缩合聚合和铜催化的Ullmann C-N偶联缩合聚合合成了二十一种以二氮杂萘酮为受体和各类噻吩衍生物为给体的Donor-Acceptor聚合物。我们对相应的聚合条件和聚合物的结构进行了详细的研究和表征,并且对上述聚合物的热性能、分子链构型、吸收和发射光谱、能隙和薄膜聚集态等性能进行了探究。随着聚合物中噻吩和二氮杂萘酮给受体效应和主链共轭程度的增加,在薄膜状态下的最大吸收波长逐渐向长波移动从350 nm到651 nm,最大发射波长从465 nm红移到716 nm,能隙从3.09 eV减小到1.39 eV。(2)含镍配位硫代双烯聚芳醚体系:利用4,4’-二氟苯偶酰和双酚芴单体发生芳香亲核取代缩合聚合反应成功合成了带有偶酰基团的高分子量聚芳醚(Mn=16.7 kg/mol,PDI=2.50)。并通过新开发的配体交换后聚合改性方法将聚芳醚主链中的偶酰基团改性为含镍配位的硫代双烯结构。后聚合改性过程中的配体交换反应大程度的降低了支化和交联副反应的发生,使聚芳醚主链中硫代双烯链段的含量高达46 mol%(高于目前文献报道的可溶性高分子量聚合物中的最高值20 mol%)。对聚合物的结构、热性能、近红外吸收和电化学性能进行了表征和探究。随着烷基取代基供电子能力的增加,含十二烷氧基侧链和含双(十二烷)氨基侧链的硫代双烯聚芳醚在N-甲基吡咯烷酮溶液中的最大吸收波长依次增大:967 nm和1200 nm,能隙依次减小:1.06 eV和0.81 eV。将小分子配合物物理共混入聚合物树脂基体与将硫代双烯配合物化学键接入聚合物主链的近红外耐老化测试证明,采用化学键接合成的含硫代双烯结构聚合物具有优异的近红外吸收耐老化稳定性,薄膜在70 ℃下放置144 h无近红外“褪色效应”发生。隐身性能测试表明:厚度为36 μm的薄膜可以使近红外雷达和测距机最大探测距离分别减少6%和11%,薄膜的中远红外发射率(2-22 μm)可以低至0.70±0.02。同时,薄膜涂层对高频段微波(10-18 GHz)表现出一定的兼容隐身特性。(3)含硫代双烯和希夫碱结构的双金属配位有机共轭聚合物涂层体系:为保证聚合物近红外光吸收性能的同时进一步降低其中远红外发射率。将含硫代双烯结构的齐聚物、联苯四胺交联剂分别和四种不同类型的金属盐类(溴化铜、醋酸镧、醋酸钐和醋酸镥)通过偶酰基团和氨基的希夫碱反应和金属的配位反应在溶液状态下边固化反应边成膜形成一种含硫代双烯和希夫碱结构的双金属配位有机共轭聚合物涂层。对涂层的制备工艺进行了优化。对涂层的结构进行了傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和电感耦合-发射光谱(ICP)测试表征。结果表明涂层中除了含有镍配位硫代双烯结构的存在外,还存在着另外四种金属(Cu、La、Sm和Lu)和有机聚合物结构的配位效应。隐身性能测试表明:上述四种不同类型的双金属配位涂层最大吸收波长在930-1100 nm。厚度约为40 μm的涂层最大可以使近红外雷达和测距机的可探测距离减少5%和10%。其中含钐配位结构涂层的中远红外发射率(2-22μm)可低至0.47±0.03。双金属配位结构使得涂层在高频处的介电损耗增加,其中铜配位结构使得涂层在低频处的磁损耗增加,最终双金属配位涂层对于处于1-18 GHz的微波表现出优异的兼容隐身特性。

吴波,吴育锋,周泽友,陈拓,叶国新,刘海龙,黄超然,王敏[8](2012)在《SmCo5基合金相的占位有序化行为、力学和磁学性预测》文中提出尽管稀土永磁材料已经发展到了第三代,但是作为第一代稀土-过渡金属磁性材料,SmCo5基合金具有较高的居里温度和矫顽力,在许多特殊场合仍然是不可替代的永磁材料。添加其它合金元素,可望在不显着降低磁性能的情况下进一步提高合金的结构稳定性。研究具有CaCu5原型结构的SmCo5基合金相中合金元素的占位有序化行为,将为合金成分和热处理工艺设计,以及结构与性能优化提供有益的指导。本文基于密度泛函理论,采用热力学三亚晶格模型,运用VASP软件包和Thermo-Calc软件包,研究了SmCo5基合金相中Cu、Fe、Nd和Ti合金元素在1a、2c和3g三套亚晶格上的占位有序化行为,并在此基础上进一步预测了合金的热力学、物理、力学性质。基于晶体学结构信息的热力学亚晶格模型如表达式(1)所示:(ElyE11a,…,EiyEi1a)1(ElyE12c,…,EiyEi2c)2(ElyE1)3g,…,EiyEi)3g)3占位有序化行为的计算模拟结果如图1—图5所示,结果表明,具有化学计量化的SmCo5合金,Sm原子完全占据1a亚晶格,而Co原子完全占据2c和3g亚晶格,并且随温度的变化不发生改变。计算模拟结果与实验完全吻合。为了寻找添加其它合金组元后,金属原子在亚晶格上的占位有序化行为,本文选择了下列3组名义合金成分进行计算模拟,其结果如下:在名义成分为1 5Sm-75Co-10M三元合金中,Sm/Co仍为1:5,当M为Cu时,Sm完全占据1a亚晶格Co完全占据2c亚晶格,Co和Cu分享3g亚晶格:当M为Fe时,Co完全占据了2c亚晶格,并且Fe和Sm一起占据1a亚晶格,Fe和Cu一起占据3g亚晶格;当M为Nd时,Sm与Nd一起占据1a亚晶格,2c亚晶格完全被Co原子占据,3g亚晶格为Co、Nd和Sm同时占据;当M为Ti时,Sm和Ti一起占据了1a亚晶格,Co与Ti一起占据2c亚晶格,Co完全占据3g亚晶格。在名义成分为Sm(Co4M1)的三元合金,每个初基晶胞中,用1个第三组元原子M替代其中1个Co原子后,除当M为稀土元素Nd时,Sm均完全占据1a亚晶格位置;而M为Ti时,Ti和Co一起占据2c亚晶格,并且各占一半;而且M主要占据Co的3g亚晶格位置。在名义成分为Sm(Co4Fe0.5M0.5)的四元合金,磁性元素Fe和第四组元M等量掺入,Ti和Fe都在一定程度上降低了Co在2c和3g亚晶格位置上的占位分数,而只有Nd影响了Sm在1a亚晶格上的占位分数。进一步了探索SmCo5基磁性材料的成分、力学性质和磁性能优化,初步结果如表1所示。

骆军,梁敬魁,饶光辉[9](2012)在《稀土富过渡族金属化合物的形成条件、晶体结构和磁性能(Ⅰ)》文中研究说明稀土(R)富过渡族金属(T)化合物是探索新型稀土永磁材料的主要研究对象,其磁性能与晶体结构密切相关。本文系统综述了我们近年来针对二元化合物不存在的情况下,通过第三组元M的稳定作用,合成和稳定具有CaCu5型衍生结构的化合物Rm-nT5m+2n(包括R(T,M)7,R2(T,M)17,R3(T,M)29和R(T,M)12),具有NaZn13型结构的化合物R(T,M)13,以及m层RT5和n层RT3B2组合的化合物Rm+nT5m+3nB2n等方面的主要研究结果。重点讨论了这些化合物的晶体结构、形成条件和磁性能,阐述了加入M对化合物的稳定作用机制,及M的晶体学占位对磁性能的影响。研究结果表明:M的加入不仅能够起到稳定化合物的作用,往往还可以显着改善化合物的磁性能。

李杰,张瑜,严彪[10](2011)在《几种金属间化合物电学性能的研究进展与展望》文中研究表明金属间化合物具有高强轻质及电阻率较高的特点,是一种极具发展前途的功能材料。影响其电学性能的因素有添加元素、合金化元素的原子半径、电子层结构、金属键的数量及晶体结构的无序性。总结了不同类型金属间化合物的电学性能方面的研究成果,同时介绍了其作为超导材料、离子电池的负极材料、电热元件、半导体材料的应用,并展望了以后的研究和发展方向。

二、RCo_(12-x)Ti_x(R=Y,Sm)化合物的结构与磁性研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、RCo_(12-x)Ti_x(R=Y,Sm)化合物的结构与磁性研究(论文提纲范文)

(1)量子自旋系统的理论和数值研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 章节概述
2 阻挫晶格中的反铁磁模型:以hyperkagome晶格为例
    2.1 对称性,晶格和模型哈密顿量
    2.2 经典极限下的磁序
        2.2.1 J_(tri)=J_(chain)=0:基态的局域简并度
0或/和J_(chain)>0:磁有序态'>2.2.2 J_(tri)>0或/和J_(chain)>0:磁有序态
        2.2.3 蒙特卡罗模拟和相图
    2.3 Schwinger玻色子理论
        2.3.1 Schwinger玻色子表示,大N极限和平均场理论
        2.3.2 规范结构和PSG
        2.3.3 PSG分析:应用于具有P4_132对称性的玻色型拟设
        2.3.4 从代数PSG到平均场拟设
    2.4 Schwinger玻色子平均场理论的结果
κ_c:磁有序态'>2.4.1 κ>κ_c:磁有序态
    2.5 小结
3 严格可解的S=1/2自旋模型:原生的莫特绝缘体
    3.1 模型以及研究方法
    3.2 拓扑简并度和体内激发
    3.3 小结
4 用张量网络态表示Gutzwiller投影波函数
    4.1 BdG哈密顿量以及对应的基态
    4.2 配对费米子态的张量网络表示:MPO-MPS方法
    4.3 横场XY模型: 检验MPO-MPS方法的基准
    4.4 具有SO(3)对称性的S=1自旋链
        4.4.1 费米子理论、试探波函数和自旋谱函数
        4.4.2 数值结果和分析
    4.5 小结和讨论
5 S=1的量子自旋系统中隐含的SU(2)对称性以及对应的八重法
    5.1 隐含的SU(2)对称性以及对应的哈密顿量
        5.1.1 隐含的SU(2)对称性
        5.1.2 具有SU(2)对称性的哈密顿量
    5.2 八重法和flavor-wave平均场理论
        5.2.1 基态
        5.2.2 低能激发
        5.2.3 谱函数: 通往八重法的线索
    5.3 超出平均场理论
        5.3.1 AFQ3相中的有效哈密顿量:无能隙的S=1/2自旋液体态
        5.3.2 量子自旋-轨道液体中流体力学模式的能隙关系: 类比于量子色动力学
    5.4 小结
6 总结和展望
参考文献
附录A
    A.1 Schwinger玻色子平均场理论的自洽方程
    A.2 空间群P4_132的PSG
        A.2.1 代数PSG解: 晶胞部分
        A.2.2 代数PSG解: 子晶格部分
    A.3 零通量拟设: 平均场序参量
    A.4 自旋结构因子
κ_c'>A.5 非公度玻色凝聚波矢K:当κ>κ_c
附录B
    B.1 切比雪夫MPS法计算自旋谱函数
附录C
    C.1 SU(3)李代数的基础
    C.2 SU(3)结构和隐含的SU(2)对称性
    C.3 SU(2)_γ对称性和对应的哈密顿量
    C.4 Flavor-wave平均场理论
    C.5 谱函数
发表文章目录

(2)几种硫属及稀土纳米材料的制备与癌症诊疗探索(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米材料在生物医学中的应用
        1.2.1 纳米材料在医学成像中的应用
        1.2.1.1 CT成像
        1.2.1.2 磁共振成像
        1.2.1.3 光声成像
        1.2.2 纳米材料在癌症治疗中的应用
        1.2.2.1 光热治疗
        1.2.2.2 光动力学治疗
    1.3 稀土纳米材料
        1.3.1 稀土元素简介
        1.3.2 稀土纳米材料的合成策略
        1.3.3 稀土纳米材料的生物应用
    1.4 硫属纳米材料
        1.4.1 Cu_(2-x)S纳米材料
        1.4.2 Ag_2S纳米材料
        1.4.3 Bi_2S_3纳米材料
        1.4.4 Te纳米材料
    1.5 本论文的选题思路和研究内容
第2章 铁离子掺杂的GdF_3纳米材料作为多模式成像造影剂
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 样品制备
        2.2.3 样品表征
        2.2.4 细胞毒性测试及组织学评估
        2.2.5 生物组织分布
        2.2.6 原位瘤内T_1/T_2双模式加权磁共振成像
        2.2.7 原位瘤内CT成像
        2.2.8 体内同时T_1/T_2双模式加权磁共振和CT成像
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 基本表征
        2.3.2 生物相容性评估
        2.3.3 体外及瘤内原位T_1/T_2双模式加权磁共振成像
        2.3.4 体外及瘤内原位CT成像
        2.3.5 体内同时的T_1/T_2双模式加权磁共振和CT成像
    2.4 本章小结
第3章 铜掺杂的Ag_2S纳米材料用于光声成像指导的光热治疗
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 体外光热性能表征
        3.2.4 细胞毒性测试及体外肿瘤细胞光热实验
        3.2.5 光声成像
        3.2.6 体内光热性能
        3.2.7 生物组织分布
        3.2.8 光热治疗及组织学评估
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 基本表征
        3.3.2 体外光热性能表征
        3.3.3 细胞水平光热性能评估
        3.3.4 体内光热性能
        3.3.5 光声成像及生物组织分布
        3.3.6 光热治疗
    3.4 本章小结
第4章 可降解CuS纳米材料用于原位T_1加权磁共振成像指导的肿瘤协同治疗
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 样品制备
        4.2.3 体外光热性能表征
        4.2.4 细胞毒性测试
        4.2.5 细胞中活性氧的检测
        4.2.6 体外肿瘤细胞消融实验
        4.2.7 体内体外T_1加权磁共振成像
        4.2.8 体内光热性能及生物组织分布
        4.2.9 体内协同光热和光动力学治疗
        4.2.10 计算模型构建
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 基本表征
        4.3.2 样品的生物降解性能
        4.3.3 体外协同光动力学和光热治疗
        4.3.4 原位T_1加权磁共振成像和生物相容性评估
        4.3.5 体内协同光热和光动力学治疗
    4.4 本章小结
第5章 新颖Bi-Bi_2S_3异质纳米材料用于肿瘤的靶向治疗
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 样品制备
        5.2.3 体外光热性能表征
        5.2.4 细胞毒性测试及体外肿瘤细胞消融实验
        5.2.5 光声成像及CT成像
        5.2.6 体内光热性能及生物组织分布
        5.2.7 光热治疗
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 基本表征
        5.3.2 体外光热性能表征
        5.3.3 细胞水平光热性能评估
        5.3.4 生物相容性评估
        5.3.5 CT成像和光声成像及体内光热性能
        5.3.6 光热治疗
    5.4 本章小结
第6章 钆集成的碲纳米材料用于成像指导的协同肿瘤清除
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验原料
        6.2.2 样品制备
        6.2.3 体外光热性能表征
        6.2.4 细胞毒性测试
        6.2.5 细胞中活性氧的检测
        6.2.6 体外肿瘤细胞消融实验
        6.2.7 T_1加权磁共振和CT成像
        6.2.8 体内光热性能和生物组织分布
        6.2.9 体内协同光热和光动力学治疗
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 基本表征
        6.3.2 体外光热和光动力学性能的表征
        6.3.3 体外协同光热和光动力学治疗
        6.3.4 生物相容性评估
        6.3.5 T_1加权磁共振和CT成像
        6.3.6 体内协同光热和光动力学治疗
    6.4 本章小结
全文总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(3)微波介电陶瓷/含氟聚合物复合材料界面与介电性能研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电介质材料及性能参数
        1.2.1 介电常数
        1.2.2 介电损耗
    1.3 复合介质材料的国内外研究现状
        1.3.1 陶瓷介质体系
        1.3.2 聚合物介质体系
        1.3.3 含氟聚合物介质体系
        1.3.4 复合介质材料的制备
        1.3.5 介电复合材料界面
    1.4 陶瓷/聚合物复合介电理论模型
        1.4.1 复合材料介电常数介电理论模型
        1.4.2 复合材料介电损耗介电理论模型
    1.5 本论文意义与研究内容
第2章 实验条件及方法
    2.1 原材料
    2.2 实验设备
    2.3 陶瓷粉的制备及表面改性
        2.3.1 高介CLST陶瓷粉的制备
        2.3.2 中介BMN陶瓷粉的制备
        2.3.3 陶瓷粉的表面改性
    2.4 微波介电陶瓷/含氟聚合物复合介质材料的制备
        2.4.1 机械共混法制备陶瓷/聚合物复合材料
        2.4.2 异质共凝聚法制备陶瓷/PTFE复合材料
    2.5 表征与性能测试方法
        2.5.1 材料的表征方法
        2.5.2 材料的性能测试
第3章 机械共混法制备复合材料结构及性能研究
    3.1 机械共混法制备CLST/PVDF复合材料
        3.1.1 陶瓷含量对CLST/PVDF复合材料结构的影响
        3.1.2 陶瓷含量对CLST/PVDF复合材料介电性能的影响
    3.2 机械共混法制备CLST/PTFE复合材料
        3.2.1 模压成型制备CLST/PTFE复合材料
        3.2.2 陶瓷含量对CLST/PTFE复合材料结构与性能的影响
    3.3 机械共混法制备BMN/PTFE复合材料
        3.3.1 陶瓷填充量对BMN/PTFE微观结构的影响
        3.3.2 陶瓷填充量对BMN/PTFE复合材料介电性能的影响
        3.3.3 不同改性陶瓷对BMN/PTFE介电性能的影响
    3.4 本章小结
第4章 异质共凝聚法制备CLST/PTFE复合材料
    4.1 PTFE乳液Zeta电位调控
    4.2 CLST水分散液Zeta电位调控
        4.2.1 乳化剂种类对CLST水分散液Zeta电位的影响
        4.2.2 乳化剂的浓度对CLST分散液Zeta电位的影响
        4.2.3 pH值对CLST分散液Zeta电位的影响
        4.2.4 CLST分散液浓度对Zeta电位的影响
    4.3 共凝聚法制备CLST/PTFE复合材料
        4.3.1 反应温度对共凝聚颗粒形貌影响
        4.3.2 搅拌时间对共凝聚颗粒形貌影响
        4.3.3 CLST/PTFE质量比对复合粒子包覆形貌的影响
    4.4 共凝聚制备复合材料介电性能
    4.5 本章小结
第5章 陶瓷表面改性及其对复合材料性能影响
    5.1 偶联剂及硅烷对CLST表面改性对复合材料性能的影响
        5.1.1 偶联剂及硅烷种类对CLST/PTFE介电性能的影响
        5.1.2 偶联剂及硅烷种类对CLST表面水接触角的影响
        5.1.3 硅烷偶联剂添加量对CLST/PTFE介电性能的影响
        5.1.4 水解介质对偶联剂改性PTFE基复合材料介电性能的影响
        5.1.5 偶联剂改性机理探讨
    5.2 TEOS表面改性及其对CLST/PTFE介电复合材料性能的影响
        5.2.1 TEOS水解工艺研究
        5.2.2 TEOS改性对CLST结构与形貌的影响
        5.2.3 TEOS改性对高介陶瓷CLST/PTFE结构与性能的影响
    5.3 DOPA对陶瓷/PTFE介电复合材料性能的影响
    5.4 PMMA接枝对CLST/PTFE介电复合材料性能的影响
        5.4.1 PMMA表面接枝CLST的合成与表征
        5.4.2 CLST@PMMA/PTFE复合材料的微观结构与介电性能
    5.5 流体改性对CLST/PTFE介电复合材料性能的影响
        5.5.1 陶瓷表面流体改性机理
        5.5.2 陶瓷流体的结构与性能
    5.6 本章小结
第6章 玻纤对CLST/PTFE复合材料性能影响研究
    6.1 玻纤的结构特点与表面改性
    6.2 玻纤引入对CLST/PTFE结构与性能的影响
    6.3 本章小结
第7章 介质复合材料静电场下介电特性的模拟分析
    7.1 介电复合材料有限元模型的建立
        7.1.1 Comsol有限元模拟软件简介
        7.1.2 介质电场研究对象及计算模型
        7.1.3 电介质复合材料仿真几何模型建立
    7.2 颗粒形状对介电复合材料介电特性影响的仿真
    7.3 界面结构对介电复合材料介电特性影响的仿真
    7.4 本章小结
第8章 主要结论及展望
    8.1 主要结论
    8.2 展望
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表的论文
致谢

(4)多尺度微结构填充方钴矿复合热电材料的制备与性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 热电材料基本理论与研究进展
    1.1 引言
    1.2 热电材料概述
        1.2.1 热电转换技术的基本原理
        1.2.2 提高热电性能的基本理论和策略
        1.2.3 热电材料的研究进展
    1.3 方钴矿热电材料的研究现状
        1.3.1 方钴矿化合物的晶体结构
        1.3.2 填充方钴矿化合物研究进展
        1.3.3 进一步降低晶格热导率提高热电性能的方法
    1.4 本文的研究意义和目标
第二章 实验方法
    2.1 实验方案
    2.2 主要的实验步骤
        2.2.1 填充方钴矿Yb_xCo_4Sb_(12) 铸块原料的制备
        2.2.2 微纳结构粉体和复合材料粉体的制备
        2.2.3 块体的制备
        2.2.4 主要实验测试仪器
第三章 微纳结构Yb_xCo_4Sb_(12) 材料的制备工艺研究
    3.1 引言
    3.2 批量合成Yb_xCo_4Sb_(12) 热电材料的研究
        3.2.1 填充方钴矿Yb_xCo_4Sb_(12) 的制备
        3.2.2 Yb_xCo_4Sb_(12) 化合物的物相分析
        3.2.3 Yb_xCo_4Sb_(12) 块体的热电性能
    3.3 微纳结构调控填充方钴矿Yb_(0.3)Co_4Sb_(12) 的热电性能研究
        3.3.1 微纳粉体的制备与表征
        3.3.2 冷冻研磨工艺对热电性能影响的研究
        3.3.3 SPS烧结工艺对热电性能影响的研究
        3.3.4 退火工艺对热电性能影响的研究
        3.3.5 结合退火处理优化冷冻研磨+SPS制备工艺
    3.4 本章小结
第四章 原位复合微纳结构填充方钴矿复合材料的研究
    4.1 引言
    4.2 不同Yb添加量的微纳结构Yb_xCo_4Sb_(12) 的热电性能研究
        4.2.1 微观形貌分析及物相分析
        4.2.2 热电性能分析
    4.3 冷冻研磨工艺的对热电性能影响的研究
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 电输运性能
        4.3.3 热输运性能
        4.3.4 热电优值
    4.4 力学性能分析
    4.5 本章小结
第五章 纳米SiC颗粒复合Yb_(0.3)Co_4Sb_(12) 的制备与热电性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验过程
    5.3 Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/x vol%SiC的物相及结构分析
        5.3.1 物相分析
        5.3.2 微观结构分析
    5.4 Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/xvol%SiC的热电性能研究
        5.4.1 电输运性能
        5.4.2 热输运性能
        5.4.3 热电优值
    5.5 Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/xvol%SiC的力学性能研究
    5.6 本章小结
第六章 碳纳米管复合Yb_(0.3)Co_4Sb_(12) 材料的制备与热电性能以及热电器件的研究
    6.1 引言
    6.2 实验过程
    6.3 Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/CNT的物相及结构分析
        6.3.1 物相分析
        6.3.2 微观形貌分析
    6.4 Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/CNT的热电性能研究
        6.4.1 电输运性能
        6.4.2 热输运性能
        6.4.3 热电优值
    6.5 Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/CNT的力学性能研究
    6.6 Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/CNT热电器件的研究
        6.6.1 热电器件的制备
        6.6.2 器件的热电转化性能研究
    6.7 本章小结
第七章 其他纳米材料复合Yb_(0.3)Co_4Sb_(12) 的制备与热电性能研究
    7.1 引言
    7.2 纳米Te复合Yb_(0.3)Co_4Sb_(12) 材料的热电性能研究
    7.3 纳米BaTiO_3复合Yb_(0.3)Co_4Sb_(12) 材料的热电性能研究
    7.4 纳米TiO_2复合Yb_(0.3)Co_4Sb_(12) 材料的热电性能研究
    7.5 银纳米线(AgNWs)复合Yb_(0.3)Co_4Sb_(12) 材料的热电性能研究
        7.5.1 Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/AgNWs的制备
        7.5.2 结果与讨论
    7.6 本章小结
第八章 全文总结与展望
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
参加会议
致谢

(5)磁阻挫系统中自旋动力学的理论研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    第1节 绝缘体
        1.1 能带绝缘体
        1.2 Mott绝缘体
        1.2.1 传统Mott绝缘体
        1.2.2 自旋轨道Mott绝缘体
    第2节 阻挫
    第3节 量子自旋液体
        3.1 Kitaev模型
        3.2 可能的自旋液体材料
        3.2.1 几何阻挫材料
        3.2.2 Kitaev材料
    第4节 相关实验测量手段
        4.1 非弹性中子散射
        4.2 共振非弹性X射线散射
        4.3 自旋极化角分辨光电子谱
    本章小结
    参考文献
第二章 理论模型和方法
    第1节 低能有效模型
    第2节 线性自旋波理论
    第3节 SU(N)线性自旋波理论
    第4节 变分蒙特卡洛
        4.1 Metropolis算法
        4.2 变分算法
        4.3 试探波函数及计算细节
        4.4 自旋动力学结构因子
    本章小结
    参考文献
第三章 α-RuCl_3中磁性动力学的理论研究
    第1节 引言
    第2节 最小交换模型
    第3节 自旋波激发
    第4节 结果与讨论
    第5节 附录
        5.1 紧束缚模型参数及角动量的表示
        5.2 J_(eff)=1/2有效交换模型的磁相互作用
        5.3 最小交换模型的自旋波哈密顿量
        5.4 有效模型的推导
    本章小结
    参考文献
第四章 正方格子上J_1-J_2海森堡模型的自旋激发
    第1节 引言
    第2节 计算模型和相关参数
    第3节 结果与讨论
    本章小结
    参考文献
第五章 总结和展望
博士期间完成的论文
致谢

(6)新型二维材料电子性质与量子调控行为的理论研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 常见的二维材料及其应用
        1.2.1 石墨烯
        1.2.2 单层六角氮化硼
        1.2.3 单层过渡金属双硫属化合物
        1.2.4 单层硅锗氮族化物
    1.3 本文主要内容
第二章 理论基础和方法
    2.1 波恩-奥本海默近似
    2.2 Hartree-Fock近似
    2.3 密度泛函理论
        2.3.1 Hohenberg-Koh定理
        2.3.2 Kohn-Sham方程
        2.3.3 交换关联泛函
        2.3.3.1 局域密度近似
        2.3.3.2 广义梯度近似
        2.3.3.3 杂化泛函
        2.3.4 密度泛函理论计算中的相关修正
        2.3.4.1 van der Waals修正
        2.3.4.2 相对论修正
        2.3.5 密度泛函理论的意义
    2.4 常见的DFT计算相关的程序包
        2.4.1 VASP程序包
        2.4.2 WIEN2k程序包
        2.4.3 QUANTUM ESPRESSO程序包
        2.4.4 ABINIT程序包
        2.4.5 SIESTA程序包
        2.4.6 Wannier90程序包
        2.4.7 WannierTools程序包
        2.4.8 Phonopy程序包
第三章 过渡金属和镧系金属原子在石墨烯和单层六角氮化硼上的吸附性质
    3.1 引言
    3.2 计算模型与方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 单层MX薄膜中固有谷结构调制的磁性3d过渡金属原子链
        3.3.1.1 TM-MX体系的吸附能
        3.3.1.2 TM-MX体系的电子结构和磁性
        3.3.2 3d、4d和5d过渡金属原子在单层六角氮化硼上的吸附行为
        3.3.2.1 吸附体系TM@SLBN的原子结构和稳定性
        3.3.2.2 吸附体系TM@SLBN的磁性
        3.3.3 镧系原子在具有空位缺陷石墨烯上的吸附性质
        3.3.3.1 Ln-VG的稳定性
        3.3.3.2 Ln-VG的磁性
    3.4 小结
第四章 铀和钚原子在石墨烯和单层六角氮化硼薄膜上的吸附行为
    4.1 引言
    4.2 计算模型和方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 钚原子在完美和有缺陷的石墨烯和单层六角氮化硼上的吸附行为
        4.3.1.1 钚在石墨烯和单层六角氮化硼上的扩散行为
        4.3.1.2 钚在石墨烯和单层六角氮化硼上的吸附性质
        4.3.2 单个铀原子在石墨烯上的吸附性质
        4.3.2.1 铀原子在完美和缺陷的石墨烯表面上的吸附性质
        4.3.2.2 铀原子在石墨烯表面的扩散能垒
        4.3.2.3 Hubbard修正(GGA+U)对铀原子吸附行为的影响
        4.3.3 超薄铀膜的自组织研究
        4.3.3.1 吸附了两个铀原子的石墨烯体系的吸附行为
        4.3.3.2 高浓度的铀原子在石墨烯表面上的吸附性质
    4.4 小结
第五章 应力应变、电荷掺杂和边界效应对单层ZrSe_2材料的影响
    5.1 引言
    5.2 计算模型与方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 电荷掺杂对单层ZrSe_2理想强度的调控行为
        5.3.1.1 电荷掺杂对单层ZrSe_2稳定性随应变关系的影响
        5.3.1.2 电荷掺杂对单层ZrSe_2电子结构的影响
        5.3.2 直接-间接带隙可调的ZrSe_2纳米带
        5.3.2.1 ZrSe_2纳米带的原子结构
        5.3.2.2 ZrSe_2纳米带的电子结构
        5.3.2.3 层厚对ZrSe_2纳米带的影响
    5.4 小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢

(7)含氮硫杂环聚合物结构设计与红外光性能调控(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
    1.1 红外隐身机理
        1.1.1 近红外隐身屏蔽机理
        1.1.2 中远红外隐身机理
    1.2 近红外与中远红外隐身材料设计思路
        1.2.1 近红外隐身高分子材料设计思路
        1.2.2 中远红外隐身高分子材料设计原则
    1.3 近红外和中远红外隐身材料研究现状
        1.3.1 国内外近红外吸收高分子材料研究进展
        1.3.2 国内外低发射率中远红外隐身高分子材料研究进展
    1.4 红外兼容性隐身材料研究现状与发展趋势
    1.5 本论文的研究思路
2 以噻吩为给体和二氮杂萘酮为受体的含砜酮结构聚合物的合成及其性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 表征设备与仪器
        2.2.3 单体和聚合物的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单体和聚合物的合成与表征
        2.3.2 单体和聚合物的热性能
        2.3.3 单体和聚合物的DFT理论模拟结构分析
        2.3.4 单体和聚合物的紫外-可见光吸收和荧光光谱分析
        2.3.5 单体和聚合物的能隙研究
        2.3.6 聚合物的薄膜聚集态研究
    2.4 本章小结
3 以噻吩和咔唑单元为给体和二氮杂萘酮结构为受体的共聚物合成及其性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料与试剂
        3.2.2 表征设备与仪器
        3.2.3 单体和聚合物的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 单体和聚合物的合成与表征
        3.3.2 单体和聚合物的热性能
        3.3.3 聚合物的DFT理论模拟结构分析
        3.3.4 聚合物的紫外-可见光吸收和荧光光谱
        3.3.5 聚合物的能隙研究
        3.3.6 聚合物薄膜的聚集态研究
    3.4 本章小结
4 以双联和三联噻吩为给体与二氮杂萘酮为受体的含十氟联苯结构聚合物的合成及其性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料与试剂
        4.2.2 测试设备与仪器
        4.2.3 单体和聚合物的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 单体的合成
        4.3.2 单体的分子结构和能级轨道模拟
        4.3.3 单体的紫外-可见吸收和荧光光谱
        4.3.4 聚合物的合成
        4.3.5 聚合物的热性能和疏水性
        4.3.6 聚合物的分子结构和能级轨道模拟
        4.3.7 聚合物的紫外-可见吸收和荧光光谱
        4.3.8 聚合物的能隙研究
        4.3.9 聚合物薄膜的聚集态研究
    4.4 本章小结
5 以多元噻吩杂环类衍生物为给体和二氮杂萘酮为受体的聚合物合成及其性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 原料与试剂
        5.2.2 测试设备与仪器
        5.2.3 单体和聚合物的合成
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 单体和聚合物的合成
        5.3.2 聚合物的热性能
        5.3.3 聚合物的构型和能级轨道模拟
        5.3.4 聚合物的紫外-可见-近红外吸收和荧光光谱
        5.3.5 聚合物的能隙研究
        5.3.6 聚合物薄膜的聚集态研究
    5.4 本章小结
6 配体交换后聚合改性方法合成含镍配位硫代双烯结构聚芳醚及其性能
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 原料与试剂
        6.2.2 测试设备与仪器
        6.2.3 单体和聚合物的合成
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 小分子化合物的合成
        6.3.2 聚合物的合成和后聚合改性
        6.3.3 聚合物的近红外吸收性能
        6.3.4 配体交换后聚合改性机理的发现与验证
        6.3.5 聚合物的电化学性质与能隙
        6.3.6 聚合物的耐老化性能
        6.3.7 聚合物薄膜的力学性能
        6.3.8 聚合物的近红外隐身性能
        6.3.9 聚合物的中远红外隐身性能
        6.3.10 聚合物的微波隐身性能
    6.4 本章小结
7 含硫代双烯和希夫碱结构的双金属配位共轭高分子涂层的制备及其性能
    7.1 引言
    7.2 实验部分
        7.2.1 原料与试剂
        7.2.2 测试设备与仪器
        7.2.3 聚合物的合成
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 涂层的制备工艺探究
        7.3.2 双金属配位涂层的制备及其中远红外发射率测试
        7.3.3 双金属涂层的结构表征探讨
        7.3.4 涂层的近红外吸收性能
        7.3.5 涂层的近红外隐身性能
        7.3.6 涂层的微波隐身性能
    7.4 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
附录A 以噻吩为给体和二氮杂萘酮为受体的含砜酮结构聚合物的合成及其性能
附录B 以噻吩和咔唑单元为给体和二氮杂萘酮结构为受体的共聚物合成及其性能
附录C 以双联和三联噻吩为给体与二氮杂萘酮为受体的含十氟联苯结构聚合物的合成及其性能
附录D 以多元噻吩杂环类衍生物为给体和二氮杂萘酮为受体的聚合物合成及其性能
附录E 配体交换后聚合改性方法合成含镍配位硫代双烯结构聚芳醚及其性能
附录F 含硫代双烯和希夫碱结构的双金属配位共轭高分子涂层的制备及其性能
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介

(9)稀土富过渡族金属化合物的形成条件、晶体结构和磁性能(Ⅰ)(论文提纲范文)

1 RT5衍生化合物
    1.1 Tb Cu7型无序结构
        1.1.1 RT7化合物的晶体结构
        1.1.2 Sm (Co, M) 7化合物的形成条件
        1.1.3 第三组元M的原子占位
        1.1.4 第三组元M对磁性能的影响
    1.2 R2T17型化合物
        1.2.1 R2T17化合物的晶体结构
        1.2.2 La2 (Co, M) 17化合物的形成条件
        1.2.3 第三组元M的原子占位
        1.2.4 第三组元M对磁性能的影响
    1.3 R3T29型化合物
        1.3.1 R3T29化合物的晶体结构
        1.3.2 R3 (Fe, M) 29化合物的形成条件
        1.3.3 第三组元M的原子占位
        1.3.4 第三组元M对磁性能的影响
    1.4 RT12型化合物
        1.4.1 RT12化合物的晶体结构
        1.4.2 R (T, M) 12化合物的形成条件
        1.4.3 第三组元M的原子占位
        1.4.4 第三组元M对磁性能的影响

(10)几种金属间化合物电学性能的研究进展与展望(论文提纲范文)

1 金属间化合物的导电性能分析
    1.1 铝化合物 (R-T-Al)
    1.2 锗化合物
    1.3 二元系金属间化合物
    1.4 锑化合物和锡化合物
    1.5 铁钴系金属间化合物
2 金属间化合物在电学方面的应用
    2.1 作为超导材料
    2.2 作为锂离子电池的负极材料
    2.3 作为电热元件
    2.4 作为半导体材料
3 结语

四、RCo_(12-x)Ti_x(R=Y,Sm)化合物的结构与磁性研究(论文参考文献)

  • [1]量子自旋系统的理论和数值研究[D]. 金汇可. 浙江大学, 2020(01)
  • [2]几种硫属及稀土纳米材料的制备与癌症诊疗探索[D]. 董立乐. 中国科学技术大学, 2019(02)
  • [3]微波介电陶瓷/含氟聚合物复合材料界面与介电性能研究[D]. 郑柳. 武汉理工大学, 2019
  • [4]多尺度微结构填充方钴矿复合热电材料的制备与性能研究[D]. 周振兴. 东华大学, 2019(05)
  • [5]磁阻挫系统中自旋动力学的理论研究[D]. 王巍. 南京大学, 2019(01)
  • [6]新型二维材料电子性质与量子调控行为的理论研究[D]. 李淑静. 中国工程物理研究院, 2019(01)
  • [7]含氮硫杂环聚合物结构设计与红外光性能调控[D]. 韩建华. 大连理工大学, 2018(02)
  • [8]SmCo5基合金相的占位有序化行为、力学和磁学性预测[A]. 吴波,吴育锋,周泽友,陈拓,叶国新,刘海龙,黄超然,王敏. 第十六届全国相图学术会议暨相图与材料设计国际研讨会论文集, 2012
  • [9]稀土富过渡族金属化合物的形成条件、晶体结构和磁性能(Ⅰ)[J]. 骆军,梁敬魁,饶光辉. 中国稀土学报, 2012(04)
  • [10]几种金属间化合物电学性能的研究进展与展望[J]. 李杰,张瑜,严彪. 材料导报, 2011(21)

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