从熔体中获得了 1,3-二乙酰芘的一种新同质异形体,并使用单晶 X 射线衍射、稳态紫外可见光谱和周期性密度泛函理论计算对其进行了彻底表征。实验研究涵盖的温度范围从 90 至 390 K,压力范围从大气压至 4.08 GPa。根据我们之前提出的方法,在金刚石压砧中对样品进行最佳放置,可确保单斜样品在 0.8 A ˚ 以下的数据覆盖率超过 80%。高压晶体结构的无约束 Hirshfeld 原子细化成功,并且观察到羰基氧原子的非谐波行为。与之前表征的多晶型物不同,2 AP- 的结构基于反向平行 2 AP 分子的无限 -堆叠。2 AP- 表现出压电变色和压电氟变色,它们与 -堆叠内的晶面间距离变化直接相关。弱分子间相互作用的重要性体现在 C—HO 相互作用方向的负热膨胀系数高达 55.8 (57) MK 1。
图2。(a)菱形CR 2 S 3纳米片的原子结构。在参考文献50的许可下复制。版权所有2019,美国化学学会。50(b)六边形CRSE纳米晶体的原子模型。经参考文献52的许可。版权所有2019。Wiley-Vch。52(c)三角形Cr 5 te 8片的结构模型。在参考文献58的许可下复制。版权2021。Wiley-Vch。58(d)沿[001]方向模拟菱形和三角形Cr 2 s 3的茎图像。比例尺:0.5 nm。经参考41的许可重复。版权所有2019。Wiley-Vch。41(e)CRSE 2,R-CR 2 SE 3,T-CR 2 SE 3的模拟茎图像和强度线轮廓,并沿[001]方向进行CRSE。比例尺:1 nm。经参考40的许可重复。版权所有2021,施普林格。40(f-g)分别模拟三角形和单斜cr 5 te 8的茎图像和强度线谱。经参考53的许可重现。版权所有2022,Springer性质。53
和压力,并在每次前体暴露之间进行吹扫循环。[3] 需要彻底了解以选择前体、基材和发生自饱和沉积的温度窗口。之前已全面介绍了 ALD 类型和前体化学,重点是金属硫化物及其应用。[4] 本综述重点介绍 ALD 生产的薄膜中的界面相互作用。术语“界面”是指两相之间的边界——前一层结束和下一层开始的分离边界。理想情况下,这两层在化学上不具有相互作用,界面充当向下一种材料的突然转换。然而,在实践中,接触区域中的物理、化学和电子相互作用是不可避免的。这些相互作用引起的各种现象为与界面相关的研究开辟了新的途径。例如,最明显的相互作用可能是涉及晶格的相互作用。Short 等人。 [5] 报告称,他们在沉积 ZnS 和 Cu x S 多层薄膜的过程中发现,薄膜的结构取决于最先沉积的材料:Cu 2 S 主要呈现单斜结构,而 CuS 和 ZnS 则呈现六方取向。[6]
采用微下拉法生长了一系列 Yb 3 + 掺杂的钇铝单斜 Y 4 Al 2 O 9 (Yb:YAM) 单晶,其中 Yb 3 + 离子浓度分别为 0.1、1、5 和 10 at.%。低温吸收测量表明 Yb 3 + 结合在几个明确的中心。位置选择性激发和发射实验可以定位系统中检测到的主要中心的基态 2 F 7/2 和 2 F 5/2 流形的能级。测量了 10 至 300 K 范围内的跃迁能量和共振跃迁线宽的温度依赖性,并且可以通过一个声子近共振过程很好地描述。还研究了 Yb 3 + 浓度对 Yb:YAM 荧光光谱结构的影响。观察到随着 Yb 3 + 浓度的增加,来自低能位点的发光占据了发射光谱的主导地位。分析了在每个位点的选择性激发下在 10 至 300 K 温度范围内记录的荧光动力学。© 2020 作者。由 Elsevier BV 出版这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
抽象的金属氧化物太阳能吸收剂非常适合光电化学应用,在该应用中,必要的特性还包括在高度氧化环境中的稳定性,除了太阳能转化。金属杂质特别关注的是,由于其相对较低的带隙能量与传统的宽间隙光催化剂相比。基于BIVO 4的光轴的共同努力揭示了多种途径,用于提高高于2.5 eV的光子能量的太阳转换效率,但尚未解决不可思议的高带隙能的最终性能限制。fe和cr杂质具有较低的带隙,因此具有较高的潜在太阳转换效率,尽管迄今为止,吸收的2-2.5 eV光子未有效地转换为所需的阳极光电流。通过使用组合合成和高吞吐量筛选,我们证明了用单斜晶MVO 4相(M = Cr,Fe)取代了该能量范围内光子的利用率。鉴于可用的光阳极改进技术组合,我们建议优化(Cr 0.5 Fe 0.5)基于VO 4的光轴,这是启用太阳能燃料技术的有希望的路径。
摘要:调整宽带隙 β - Ga 2 O 3 的光学和电子特性对于充分利用该材料在电子、光学和光电子领域现有和新兴技术应用中的潜力至关重要。在本研究中,我们报告了 Ti 掺杂剂不溶性驱动的化学不均匀性对 Ga 2 O 3 多晶化合物的结构、形态、化学键合、电子结构和带隙红移特性的影响。采用传统的高温固相反应路线在可变的煅烧温度(1050 − 1250 ° C)下合成了 Ga 2 − 2 x Ti x O 3(GTO;0 ≤ x ≤ 0.20)化合物,烧结温度为 1350 ° C。GTO 样品的 X 射线衍射分析表明,仅在非常低的 Ti 掺杂浓度(<5 at. %)下才会形成单相化合物,而较高的 Ti 掺杂会导致形成复合材料,其中含有大量未溶解的 TiO 2 金红石相。然而,在烧结样品中,未溶解的金红石相的一部分转化为单斜 TiO 2。 Rietveld 对本征 Ga 2 O 3 和单相 Ti 掺杂化合物(x = 0.05)进行细化,证实样品在具有 C 2/m 空间群的单斜对称性中稳定存在。样品的表面形貌表明,本征 Ga 2 O 3 呈现棒状形貌,而 Ti 掺杂化合物呈现球形形貌。此外,在具有异常晶粒生长的掺杂化合物中,与本征 Ga 2 O 3 相比,可以注意到晶格孪生引起的条纹。Ga 2p 的高分辨率 X 射线光电子能谱分析显示,由于相邻离子的电子云之间的相互作用,与金属 Ga 相比发生了正向偏移。由于 Coster − Kronig 效应,Ti 2p 1/2 光谱显示出异常增宽。采用混合密度泛函理论的第一性原理计算表明,Ti 优先取代八面体 Ga 位点,并在 Ga 2 O 3 中表现为深层施主。从光吸收光谱可以看出,光学带隙发生了红移。Ga 2 O 3 带隙内的吸收归因于未溶解的 TiO 2 的夹杂,因为 TiO 2 在 Ga 2 O 3 带隙内具有 I 型排列。此外,还研究了 GTO 化合物的电催化行为。从电催化研究中可以明显看出,与本征 Ga 2 O 3 相比,掺杂化合物表现出明显的电催化活性。
β-Gallium氧化物(β-GA 2 O 3)是一种宽带gap的半子导管,具有潜在的高频和高功率设备。[1 - 3]在Ga 2 O 3的五个多晶型物中,β -ga -ga 2 O 3是最稳定的。[4]它具有单斜结构,属于c 2 / m的空间组。[5]为简单起见,ga 2 o 3表示以下文本中的β -ga 2 o 3。随着GA 2 O 3外延技术的发展,两英寸的GA 2 O 3底物已商业化,[6],使用SN或SI的N型掺杂技术已经成熟。[1] GA 2 O 3设备织物和P型掺杂技术是当前GA 2 O 3研究中的两个主要问题。很难以纯GA 2 O 3结晶形式分离不同的相。[7]因此,模拟和填充已被用于预测GA 2 O 3晶体和降低特性。例如,他等人。通过密度功能理论(DFT)计算了频带结构。[5] Osipov等。计算了结构和弹性塑性特性,包括杨的模量和线性可压缩性。但是,直到现在,基于有限元方法的GA 2 O 3设备模拟已经稀缺了,这主要是因为GA 2 O 3不是Ma-Jor设备仿真软件中良好的半导体材料,并且宽带式半径模拟的模拟很难融合。[9]
摘要 本研究考察了水热法制备的氧化铜还原氧化石墨烯纳米复合材料 (CuO/rGO) 的物理化学性质和耐腐蚀性。CuO/rGO 纳米复合材料具有明确而均匀的结构、减小的晶体尺寸和均匀分布的与 rGO 连接的 CuO 纳米粒子。X 射线衍射证实了 15.1 nm 结晶单斜 CuO 纳米粒子的制造。EDX 通过检测 Cu、O 和 C 成分来确认复合材料的成分。电化学阻抗谱 (EIS) 和动电位极化 (LSV) 测试评估了 CuO/rGO 纳米复合材料的耐腐蚀性。在 HCl 电解质下以 PPM 比率腐蚀的低碳钢板处理纳米复合材料涂层基材。通过将其腐蚀性能与 CuO/rGO 浓度(以 ppm 为单位)进行比较来评估复合材料的协同效应。耐腐蚀数据表明,CuO/rGO 复合材料的抑制剂浓度为 0、25、50、75 和 100 ppm 时性能有所改善。将 rGO 添加到复合材料中可以保护复合材料并加速电荷转移,从而减少腐蚀并提高稳定性。复合材料的 CuO 和 rGO 协同效应无论浓度如何都具有出色的耐腐蚀性,使其成为易腐蚀应用的可行材料。该研究开发了新颖有效的防腐方法,以保护食品、汽车和大型能源行业的材料。
二氧化钛 (TiO 2 ) 纳米管已被用于增强牙科材料的机械和生物性能。氧化钇稳定四方氧化锆多晶体 (Y-TZP) 已越来越多地用于牙科,作为牙冠和固定部分假体的子结构。除了最佳临床效果外,Y-TZP 还容易出现故障,因为制造过程中引入了与微结构相关的缺陷,可能会降低其结构和临床可靠性。本研究的目的是评估毛坯制造工艺的作用以及通过添加 TiO 2 纳米管(体积为 0%、1%、2% 和 5%)在控制所有制造步骤的同时对其原始成分进行修改。对材料进行了双轴弯曲强度试验、扫描电子显微镜 (SEM) 断口定性分析、场发射 SEM 微观结构评估和 X 射线衍射。对弯曲强度值进行了方差分析、Tukey (α = 0.05) 和威布尔统计。对晶粒尺寸值进行了 Kruskal-Wallis 和 Dunn 检验 (α = 0.05)。结果的亮点包括,对于实验性 Y-TZP,添加 2% vol TiO 2 纳米管陶瓷的弯曲强度值为 577 MPa,威布尔模量 (m) 为 8.1。在不同混合物中添加 TiO 2 纳米管会影响实验 Y-TZP 性能,导致弯曲强度降低,尽管它们表现出比商用 Y-TZP 更高的 m。纳米管还导致晶粒尺寸更大、孔隙更多以及单斜相略有增加,从而影响 Y-TZP 的微观结构。Y-TZP 毛坯制造控制以及 TiO 2 纳米管的添加导致更高的 m 值,因此结构可靠性更高。
纳米层压膜是由不同材料交替层组成的复合膜 [1]。这些多层纳米结构因能够调整其机械或物理性质以用于各种特定应用而备受关注。例如,在微电子领域,人们考虑将其用作介电绝缘体 [2,3]。事实上,人们现正致力于制备具有高介电常数和良好化学/热稳定性的多组分体系。特别是 Al 2 O 3 -HfO 2 纳米层压膜似乎是最有前途的体系,可用于硅基微电子器件 [4-9] 以及下一代电力电子器件 [10-15]。能够充分利用 Al 2 O 3 和 HfO 2 单一材料的最合适性质,促使人们研究将它们组合成层压体系。实际上,众所周知,Al 2 O 3 具有极其优异的化学稳定性和热稳定性、大的带隙(约 9 eV)、与不同半导体衬底的带偏移大,但其生长会形成高的氧化物陷阱电荷密度,但其介电常数值并不高(约 9)[16]。对于 HfO 2 介电氧化物,虽然可以实现相当高的介电常数值(约 25),但由于其在相对较低的温度(约 500°C)下从非晶态转变为单斜晶态,因此可靠性较低,并且由于其带隙很小(5.5 eV)所以漏电流密度高[16]。在这种情况下,由两种 Al 2 O 3 -HfO 2 高 k 氧化物组成的纳米层状结构是提高热稳定性和维持高介电常数值的有前途的解决方案。