美国陶瓷学会公报涵盖学会及其会员的新闻和活动,包括陶瓷界感兴趣的项目,并提供有关陶瓷技术各个方面的最新信息,包括研发、制造、工程和营销。美国陶瓷学会对本出版物的社论、文章和广告部分信息的准确性不承担任何责任。读者应独立评估本出版物的社论、文章和广告部分中任何陈述的准确性。美国陶瓷学会公报(ISSN 编号 0002-7812)。©2022。美国印刷。ACerS Bulletin 每月出版一次(二月、七月和十一月除外),作为印刷版和电子版“双媒体”杂志(www.ceramics.org)。编辑和订阅办公室:550 Polaris Parkway, Suite 510, Westerville, OH 43082-7045。美国陶瓷学会会员需支付订阅费。非会员印刷版订阅费率(包括在线访问):美国和加拿大,1 年 135 美元;国际,1 年 150 美元。*费率包括运费。国际转寄服务是美国和加拿大以外的标准服务。 *国际非会员也可以选择以 100 美元的价格订阅纯电子版电子邮件递送服务。单期,1 月至 10 月/11 月:会员每期 6 美元;非会员每期 15 美元。12 月刊( ceramicSOURC
摘要:氧化钇(Y 2 O 3 )具有良好的物理和光电性能,被广泛应用于金属增强复合材料、微电子器件、波导激光器、高温防护涂层等。然而,目前对Y 2 O 3 作为可饱和吸收体(SA)在光纤激光器中的非线性光学应用研究很少。本文展示了一种以Y 2 O 3 为Q开关器件的被动Q开关近红外光纤激光器。采用双探测器测量技术测量了磁控溅射法制备的Y 2 O 3 SA的光学非线性特性,发现所提出的Y 2 O 3 SA的调制度为46.43%。实现的Q开关激光器在1530 nm处提供26 mW的平均输出功率,脉冲持续时间为592.7 ns。据我们所知,这是第一份关于 Y 2 O 3 作为近红外光纤激光器 Q 开关的光学非线性报告,这可能会加深对 Y 2 O 3 光学非线性特性的理解,并进入光调制和光电器件的潜在市场。
三价铈 (Ce 3 +) 掺杂的氧化钇 (Y 2 O 3 ) 基质晶体由于其流行的 5d-4f 光学跃迁而引起了广泛的兴趣。先前的研究已经证明了 Y 2 O 3 :Ce 体系的优异光学性能,但是微观结构仍不清楚。Y 2 O 3 :Ce 微观结构的缺乏可能会对进一步挖掘其潜在应用造成问题。为此,我们基于 CALYPSO 结构搜索方法结合密度泛函理论计算,全面研究了 Y 2 O 3 :Ce 晶体的结构演变。我们的研究结果揭示了一种具有 R-3 组对称性的新型菱面体相 Y 2 O 3 :Ce。在基质晶体中,中心位置的 Y 3 + 离子可以自然地被掺杂的 Ce 3 + 取代,从而形成完美的笼状结构。我们发现一个有趣的相变:当杂质Ce3+掺杂到基质晶体中时,Y2O3的晶体对称性由立方变为菱面体。当Ce3+的标称浓度为3.125%时,由于基质晶体中占据点的不同,也识别出许多亚稳态结构。模拟了Y2O3:Ce的X射线衍射图,理论结果与实验数据相一致,证明了最低能量结构的有效性。声子色散的结果表明基态结构是动态稳定的。电子性质分析表明Y2O3:Ce具有4.20eV的带隙,这表明杂质Ce3+离子的掺入导致Y2O3基质晶体从绝缘体到半导体的转变。同时,电子局域化函数表明晶体中O原子的强共价键可能对基态结构的稳定性有很大贡献。这些结果阐明了Y 2 O 3 :Ce的结构和成键特征,也为理解实验现象提供了有用的见解。
摘要:氧化钇(Y 2 O 3 )因其在各种高强度结构部件、微电子和光电子器件中的潜力而受到关注,但这种有前途的材料的非线性光学研究尚未实施。本文不仅理论计算了Y 2 O 3 的电子能带结构,而且以光纤激光器为平台验证了Y 2 O 3 的光学非线性。同时,通过使用不同厚度的Y 2 O 3 可饱和吸收体,进一步探究了样品厚度对激光性能的影响。结果表明Y 2 O 3 不仅具有良好的光学非线性,而且通过调节Y 2 O 3 的厚度有利于超快光子的研究。因此,Y 2 O 3 可以作为一种潜在的可饱和吸收体候选者进行深入的研究和应用。
摘要 利用反应脉冲直流磁控溅射技术进行了一项实验研究,探索了在 623 K (± 5K) 下沉积的半导体氧化钇薄膜的光谱和结构特性。根据 x 射线衍射和透射电子显微镜测量的结果,一氧化钇很可能在 β-Y 2 O 3 和 α-Y 2 O 3 之间的过渡区中形成,并伴有晶体 Y 2 O 3 。由于 4d 和 5s 轨道之间的能量分离低和/或相应轨道亚能级的自旋状态不同,一氧化物的稳定性在热力学意义上最有可能受晶体大小的自身限制。与金属氧化物立方结构相比,这种行为会导致晶体结构扭曲,并且还会影响纳米晶/非晶相的排列。此外,椭圆偏振光谱法表明半导体氧化钇的形成特征比结晶的 Y 2 O 3 更显著,且大多为非晶态。我们的目的是利用目前的研究结果,加深对不寻常价态 (2+) 钇的形成动力学/条件的理解。
使用带钨丝的 UHV 测量头,测量范围从 1 x 10 -3 到 3 x 10 -11 mBar 以下。下限取决于测量头、电缆结构、电缆长度和使用条件。上限由灯丝的可接受寿命决定,可使用钍或氧化钇涂层铱灯丝延长。
FR-AlN-ST 是一种先进的结构氮化铝陶瓷,采用高温液相烧结制成。它是一种完全致密的棕褐色结构陶瓷,能够使用近净形状和金刚石研磨工艺制成。由于钠和二氧化硅浓度较低,它非常适合要求高导热性的半导体、商业和航空航天应用。FR-AlN-ST 的热膨胀率与钨和钼的热膨胀率非常匹配,因此可以创建能够在各种工作温度下工作的密封组件。添加氧化钇以实现液相烧结,还可以提高传统 Mo/Mn 和 Mo/Mn/W 厚膜金属化系统的粘合强度。
为了降低欧姆损耗,电解质支持的固体氧化物燃料/电解池需要在高工作温度(> 800 °C)下工作,这是限制其商业化的主要因素之一。[1–3] 为了将工作温度降低到更具成本效益的范围(< 500 °C),人们进行了大量研究,以开发具有更高低温离子电导率的电解质。[4,5] 在这方面,掺杂钙钛矿体系(即 A 1–xA′xB1–yB′yO3–δ,其中 A′ 和 B′ 是异价掺杂剂)已成为氧离子导体的有希望的候选材料。例如,锶和镁共掺杂的LaGaO3由于其具有竞争力的离子电导率(600°C时> 0.01 S cm-1)和化学稳定性,被认为是氧化钇稳定氧化锆的极佳替代品。[6–8]但是,尽管具有这些诱人的特性,但很少有高性能替代品被发现[9,10],而且还没有系统地设计这类材料的方法。
摘要:本研究报告了空间群为I 4 1 md 的磁性外尔半金属候选材料NdAlGe单晶的成功生长。该晶体采用浮区技术生长,该技术使用五个激光二极管(总功率为2 kW)作为热源。为了确保在生长过程中稳定形成熔融区,我们采用了钟形分布的垂直辐射强度曲线。将电弧熔炼锭粉碎后的标称粉末在静水压力下成型,然后在由氧化钇稳定的氧化锆制成的氧气泵产生的超低氧分压(<10 − 26 atm)的氩气气氛中烧结进料棒和种子棒,加热至873 K。成功生长出长度为50 mm 的NdAlGe单晶。生长的晶体在 13.5 K 时表现出块状磁序。基本物理特性通过磁化率、磁化强度、比热、热膨胀和电阻率测量来表征。这项研究表明,磁序在 NdAlGe 中诱导各向异性磁弹性、磁熵和电荷传输。
本研究比较了 EB-PVD 锆酸钆 (GZO) 和富氧化钇氧化锆(65YZ,65 wt % Y 2 O 3 剩余氧化锆)涂层的 CMAS 抗性行为。通过在 1250 °C 下进行长期渗透测试(最长 50 小时),研究了渗透动力学以及不同反应产物的稳定性和防护性。结果表明,对于本研究中使用的特定微观结构,与 GZO 相比,65YZ 具有更高的渗透抗性并且形成的反应层更薄。分析表明,65YZ 的更好性能与协同反应机制有关,该机制包括富钙磷灰石和均匀的石榴石相层的形成。与 65YZ 相比,GZO 形成磷灰石需要更多的稀土 (RE),这意味着在形成磷灰石晶体之前会溶解更多的 Gd,这导致 GZO 层的消耗量高于 65YZ。详细讨论了这些机制的含义,包括石榴石形成的趋势、磷灰石相与 Ca 和 RE 含量的平衡,以及由于 RE 溶解到玻璃中而导致的粘度降低的影响。然而,本研究中使用的涂层的微观结构差异也可能影响不同的渗透阻力和反应动力学,需要加以考虑。