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接种两株有益菌的生物絮团净水性能及饲料化潜力

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水生生物学报 2024年第2期48卷 242-252页

作者：张波刘泳宏张倩倩虞舟王强肖恩荣邱东茹吴振斌中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室武汉430072 中国科学院大学北京101400 东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013 中国地质大学(武汉) 武汉430072

为强化新的絮团形成菌伪杜擀氏菌YN12(Pseudoduganella eburnea YN12,YN)利用养殖尾水生成生物絮团效果,并将絮团制成饲料,探讨在胡子鲶(Claris fuscus)饲养上的可行性。在生物絮团系统中,接种活性污泥(Activated sludge,AS)、伪杜擀氏... 详细信息

为强化新的絮团形成菌伪杜擀氏菌YN12(Pseudoduganella eburnea YN12,YN)利用养殖尾水生成生物絮团效果,并将絮团制成饲料,探讨在胡子鲶(Claris fuscus)饲养上的可行性。在生物絮团系统中,接种活性污泥(Activated sludge,AS)、伪杜擀氏菌YN12和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS)并配制成7组(AS、YN、BS、AS+YN、AS+BS、YN+BS和AS+YN+BS),分析絮团形态结构差异,评估出对模拟养殖尾水氮去除效果及微生物群落结构优势的最佳组合,最终收集最佳组合絮团烘干研磨成粉末添加到商业饲料制粒,分成对照组和絮团组两组,探讨对胡子鲶的生长性能、饲料利用率、肌肉营养成分及肝脏的消化酶和免疫酶活性的影响。结果表明:YN+BS组水质净化效果稳定,总氮去除效果(89.6%)良好,氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐积累低,具有良好的絮团生成量(9.0 ml/L)及占据优势(47.5%)的反硝化菌群(包括Hydrogenophaga、Flavobacterium、Pseudoxanthomonas、Burkholderiaceae、Comamonas、Acinetobacter等)。该组絮团粉以5%比例与商业饲料混合、研磨加工制粒后用于胡子鲶养殖,发现胡子鲶生长性能[包括存活率:(100±0.00)%>(95±0.00)%;增重:(2.81±0.35)g>(2.52±0.52)g;体长增加(1.68±0.36)cm>(1.51±0.34)cm]和饲料系数55±0.03>46±0.12均优于纯商业饲料的对照组,然而在淀粉酶等消化酶、免疫酶包括过氧化氢酶、总超氧化物歧化物、谷胱氨酸过氧化物酶等及肌肉营养成分包括谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸等鲜味氨基酸上均低于对照组。YN+BS组絮团饲料在生长性能占据优势,然而在消化能力、免疫活性及肌肉营养成分上并未表现出明显优势,需要进一步调整水平絮团添加水平以优化胡子鲶饲养效果。

关键词：有益菌水产养殖尾水生物絮团反硝化菌絮团饲料胡子鲶

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地理知识在高中历史教学中应用研究

地理知识在高中历史教学中应用研究

作者：刘泳宏吉林师范大学

学位级别：硕士

地理知识与历史学科间存有密切联系。随着历史核心素养的提出,对学生必备能力、知识水平都做出了明确要求。从近几年高考文综历史试题来看,其命题趋势更趋向于政、史、地三门学科间知识的交叉与融合,这也要求高中历史教师在课堂教学中... 详细信息

地理知识与历史学科间存有密切联系。随着历史核心素养的提出,对学生必备能力、知识水平都做出了明确要求。从近几年高考文综历史试题来看,其命题趋势更趋向于政、史、地三门学科间知识的交叉与融合,这也要求高中历史教师在课堂教学中应以历史学科为依托适当进行相关学科知识的渗透。将地理知识引入高中历史教学中,目的在于使高中历史教学质量得到更好改善的同时,达到历史教学的有效效果,符合新时代育人模式和教育制度改革的发展要求,有利于学生巩固历史知识、提升学习能力、培育价值观念,加强对历史知识的深刻理解。通过对当前研究现状进行梳理和分析后发现,虽已有学者对“地理知识”“历史地理知识”等应用于高中历史教学进行研究,但仍缺乏对统编版高中历史教材中所包含的主要地理知识应用于高中历史教学进行系统分析。本文目的在于为高中历史教学运用地理知识提供一定借鉴和参考,为一线历史教师提供可行的教学新思路和新方法。本文通过论述地理知识在高中历史教学中的必要性,从落实历史核心素养、适应高考改革和提高学生能力三方面强调地理知识应用于高中历史教学中的具体价值。本文从知识、能力和价值观三个层面分析,将地理知识应用于高中历史教学中,能够加深理解历史知识、提高学生学习兴趣、形成立体空间概念和培养学生思维能力的同时,涵养家国情怀以及提高生态环保意识。鉴于本文涉及历史地理学相关知识,在统编版高中历史教材的基础上,从历史自然地理和历史人文地理两方面对教材中所涉及的地理知识内容进行整合。通过采用调查研究法,选取吉林省辽源市两所高中的学生及一线历史教师进行问卷调查,旨在呈现在高中历史教学中地理知识的具体应用情况,并结合所掌握的信息,发现问题并找出成因。针对现状中存在的问题,本文从教师教学角度提出将地理知识应用到高中历史教学中的可行策略的同时,论述了在高中历史教学中应用地理知识应遵循适度性、学生主体、科学性、遵循教材、灵活性原则。最后,以统编版高中历史教材第5课《三国两晋南北朝的政权更迭与民族交融》为例,进行教学案例分析,探究地理知识如何应用于高中历史教学,进一步说明地理知识合理应用到高中历史教学中具有一定可行性。

关键词：地理知识高中历史教学应用

双阳极MFC-CW系统极性反转现象及其对系统性能的影响

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双阳极MFC-CW系统极性反转现象及其对系统性能的影响

作者：刘泳宏东华理工大学

学位级别：硕士

微生物燃料电池耦合人工湿地（MFC-CW）系统由于其既能除污又能产电的特点而被广泛研究。在MFC-CW正常运行时,系统会出现电压为负的现象,即极性反转现象。该现象的成因及对MFC-CW系统的影响研究尚少,本文构建了2组双阳极MFC-CW系统（GAP... 详细信息

微生物燃料电池耦合人工湿地（MFC-CW）系统由于其既能除污又能产电的特点而被广泛研究。在MFC-CW正常运行时,系统会出现电压为负的现象,即极性反转现象。该现象的成因及对MFC-CW系统的影响研究尚少,本文构建了2组双阳极MFC-CW系统（GAP组:上阳极选用活性炭,下阳极选用磁黄铁矿作为阳极填料;GPA组:上阳极选用磁黄铁矿,下阳极选用活性炭作为阳极填料）,通过更改系统运行方式（阴极是否完全暴露于空气中）及有机碳源投加量（C:N分别为6:1、3:1、0:1）,探究了极性反转现象的成因,并分析了极性反转现象对双阳极MFC-CW系统的脱氮、产电性能及系统微生物种类的影响。主要结论如下:（1）监测系统的电压、阴阳极电势与COD的变化,探究运行方式与有机碳源投加量对系统极性反转现象的影响。实验结果表明,当阴极完全暴露于空气中后,系统出现极性反转现象,GA电压从0 V左右下降到-0.15 V左右;随着有机碳源的减少,系统的电压呈下降趋势,在一个HRT（4天）内随有机碳源的消耗,GA电压从0V以上下降到0 V以下。（2）有机碳源充足（C/N=6:1）时,极性反转前后,2组装置TN去除率从95%下降到90%;当有机碳源不足（C/N=3:1/0:1）时,GAP的TN去除率分别从90%和60%下降到60%-75%和50%,GPA的TN去除率分别从90%和80%下降到80%和70%,表明极性反转会抑制系统TN的去除。（3）在C/N为6:1时,极性反转后,GAP-GA活性炭阳极处的最大功率密度从0.22 m W/m上升到30 m W/m,GPA-GA活性炭阳极处的最大功率密度从0.74 m W/m上升到27.93m W/m;在C/N为3:1时,GAP-GA活性炭阳极处的最大功率密度从1.28m W/m上升到26.43 m W/m,GPA-GA活性炭阳极处的最大功率密度从1.28 m W/m上升到24.49m W/m;在C/N为0:1时,GAP-GA活性炭阳极处的最大功率密度从0.67m W/m上升到25.45 m W/m,表明不同碳氮比下,极性反转后2组系统的活性炭阳极处产电均有所提高。（4）不同碳氮比下,2组装置极性反转前后的门水平微生物群落主要优势菌均为变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和拟杆菌门（Bacteroidetes）;但属水平微生物群落丰度发生变化,极性反转前系统主要优势菌属为Candidatus＿Competibacter（反硝化聚糖菌属）、norank＿f＿Caldilineaceae（暖绳菌属）、norank＿f＿JG30＿KF＿CM45,极性反转后系统主要优势菌属变为Thauera（陶厄式菌属）、Dechloromonas（脱氯单胞菌属）、Limnobacter（湖沉积杆菌）。结果表明极性反转会影响系统的属水平微生物群落丰度,从而影响系统的脱氮产电效果。

关键词：双阳极微生物燃料电池耦合人工湿地系统脱氮产电微生物极性反转

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牦牛坪稀土矿床霓长岩成因探究

牦牛坪稀土矿床霓长岩成因探究

2022年中国地球科学联合学术年会

作者：刘泳宏陈唯中国地质大学(武汉)

牦牛坪超大型稀土矿床位于川西冕宁-德昌成矿带,是我国仅次于白云鄂博的第二大稀土矿床,牦牛坪矿区内广泛发育霓长岩。霓长岩是碱性流体交代围岩形成的蚀变产物,其成因尚存在争议。本研究选取了大孤岛矿段典型霓长岩和伴生碳酸岩与正长... 详细信息

牦牛坪超大型稀土矿床位于川西冕宁-德昌成矿带,是我国仅次于白云鄂博的第二大稀土矿床,牦牛坪矿区内广泛发育霓长岩。霓长岩是碱性流体交代围岩形成的蚀变产物,其成因尚存在争议。本研究选取了大孤岛矿段典型霓长岩和伴生碳酸岩与正长岩样品,开展了岩相学、全岩主微量以及单矿物地球化学组成分析,期望揭示牦牛坪霓长岩成因和稀土富集机制。大孤岛矿段主要由碳酸岩和正长岩组成,矿体呈脉状相互穿插,稀土矿物为氟碳（钙）铈矿。碳酸岩和正长岩间普遍发育有霓长岩,可分为钠闪石霓长岩、霓石霓长岩和钾长石霓长岩。钠闪石霓长岩主要由方解石、钠闪石、石英、赤铁矿和少量萤石、重晶石、氟碳铈矿和金云母组成,其形成反应可能为3NaAlSiO+2Fe+3Mg+2Ca+2CO+6H=NaMgFe[SiO]（OH）+2CaCO+SiO+Na+3Al+2HO。霓石霓长岩主要含霓石、钠闪石、方解石,其形成反应主要主要为4NaAlSiO+4Fe+3Mg+Ca+CO+8OH-=NaMgFe[SiO]（OH）+2NaFe[SiO]+CaCO+4Al++3HO。钾长石霓长岩主要含钾长石和钠长石,其形成反应为2Al+Na+6SiO+K+8OH=NaAlSiO+KAlSiO+4HO。在霓石和钾长石霓长岩间,往往形成风化条带,主要包含石英、方解石、赤铁矿和少量金云母,风化反应为2NaFe[SiO]+Ca+CO=FeO+CaCO+4SiO+2Na。自碳酸岩、霓长岩至正长岩,CaO含量（34.40～1.18 wt%）逐渐降低,而SiO含量（21.56～70.93 wt%）逐渐升高。（NaO+KO）含量呈上升趋势（2.35～11.87 wt%）,且在钾长石霓长岩处达到峰值（11.04～11.87 wt%）。FeO（5.85～18.61 wt%）和MgO含量（4.63～8.51 wt%）自碳酸岩至霓长岩逐渐升高,正长岩最低（平均值为1.58 wt%和0.09 wt%）。大孤岛碳酸岩和正长岩均富集稀土（平均值为2658 ppm和1475 ppm）。钠闪石霓长岩和钾长石霓长岩稀土更加富集（平均值为3311 ppm和3250 ppm）,而霓石霓长岩稀土较为亏损（平均值为1002 ppm）。碳酸岩、霓长岩和正长岩全岩稀土球粒陨石分布均为右倾型,其中钾长石霓长岩和正长岩轻重稀土分异程度（La/Lu =196～361）明显高于碳酸岩与钠闪石和霓石霓长岩（La/Lu =30～128）。值得一提的是,重稀土自碳酸岩至正长岩呈降低趋势（100～16.5 ppm）,而钾长石霓长岩的重稀土含量较正长岩略高（平均值为32.1 ppm和17.2 ppm）。霓长岩中Lu/Er （0.77～2.12）显著高于碳酸岩和正长岩（0.85～0.94）。霓长岩中钠闪石与霓石稀土球粒陨石分布展现与霓长岩全岩相似,均有重稀土Lu的富集,霓石的稀土含量较钠闪石略高。风化条带因含赤铁矿,FeO含量最高（14.86～17.80 wt%）,NaO和稀土含量最低（0.31～0.74 wt%;236～1053 ppm）。其稀土球粒陨石分布同样为右倾型,但轻稀土较为亏损（La/Lu =6～49）,且具有较强的重稀土分异（Lu/Er =1.47～2.70）。此外,碳酸岩、霓长岩和正长岩中方解石原位C同位素(δC=-5.22～-6.94)和Sr同位素组成(Sr/Sr=0.70605～0.70624)均一,表明来自同一富集地幔源。牦牛坪霓长岩主要为钠闪石、霓石组成的钠质霓长岩和钾长石和钠长石组成的钾质霓长岩。NaO和KO含量自碳酸岩、霓长岩至正长岩逐渐升高,表明该霓长岩并非由典型富Na和K的碳酸盐流体交代形成。结合岩相学和原位C和Sr同位素组成特征,牦牛坪霓长岩是由富Ca-Mg-Fe-REE的碳酸盐流体交代正长岩形成。轻重稀土在霓长岩化过程中发生差异化富集,轻稀土在近碳酸岩和正长岩的钠闪石和钾长石霓长岩中富集,而重稀土相对碳酸岩亏损。

关键词：霓长岩牦牛坪稀土矿床

来源： cnki会议评论

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浅析高中历史教学中的史地整合

长春教育学院学报 2022年第3期38卷 114-118页

作者：刘泳宏吉林师范大学吉林长春130012

高中政治、历史、地理学科之间联系紧密。高中历史涉及的地理知识和历史地图的试题有一定难度,这就需要教师整合史地知识,培养学生的综合能力。以高中历史统编版上册教材为例,从高中历史教学史地整合的必要性、运用策略以及注意事项三... 详细信息

高中政治、历史、地理学科之间联系紧密。高中历史涉及的地理知识和历史地图的试题有一定难度,这就需要教师整合史地知识,培养学生的综合能力。以高中历史统编版上册教材为例,从高中历史教学史地整合的必要性、运用策略以及注意事项三个方面进行研究。

关键词：史地整合高中历史教学时空观念

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可筛选乳胶微粒的介电泳陷阱和微马达:从分立单元到片上实验室(英文)

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光学精密工程 2009年第6期17卷 1306-1310页

作者：刘泳宏赵湛庞程方震中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100039

提出了可分析、筛选乳胶微粒的介电泳陷阱与微马达,并以此为核心单元讨论了片上实验室的组建。设计了可集中样本预处理、分离筛选与微马达驱动等多个功能于一体的微分析芯片,并优化了各分立单元的作用效果。用新的螺旋-叉指和螺旋-城堡... 详细信息

提出了可分析、筛选乳胶微粒的介电泳陷阱与微马达,并以此为核心单元讨论了片上实验室的组建。设计了可集中样本预处理、分离筛选与微马达驱动等多个功能于一体的微分析芯片,并优化了各分立单元的作用效果。用新的螺旋-叉指和螺旋-城堡电极代替传统的螺旋状或者叉指、城堡状电极,可以不必借助电渗流的作用分开大小不同的乳胶微粒,分离效率达90%以上。当激励信号为驻波时,样本分离电压比普遍使用的行波信号降低50%。对于起介电泳筛选作用的城堡状电极进行了侧向和轴向的非均匀化处理,提高了对微粒尺寸的敏感性,可以将70%的小微粒从混合液中分离。有限元分析和实验结果表明,与参考文献中提到的芯片结构相比,电极的新排布方式增加了轴向场强梯度,分离电压比传统方法降低了80%。另外,微马达和探测电极的集成,为旋转性质的测电学量提供了便利。

关键词：生物芯片介电泳微机电系统微流体

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两种生物电化学系统原位缓解人工湿地生物堵塞效果

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水生生物学报 2022年第10期46卷 1518-1526页

作者：李志伟林莉莉刘泳宏张波鲁汭吴振斌肖恩荣中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室武汉430072 中国科学院大学北京100049 东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013 中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074

生物电化学系统(Bio-electrochemical Systems,BES)利用附加电场或自产电场可以促进EPS分散、降解和利用,可在一定程度上控制和缓解人工湿地的生物堵塞。为此,研究采用CW-MEC和CW-MFC两种生物电化学系统对不同生物堵塞时期的人工湿地进... 详细信息

生物电化学系统(Bio-electrochemical Systems,BES)利用附加电场或自产电场可以促进EPS分散、降解和利用,可在一定程度上控制和缓解人工湿地的生物堵塞。为此,研究采用CW-MEC和CW-MFC两种生物电化学系统对不同生物堵塞时期的人工湿地进行干预,通过比较系统直观堵塞指标(孔隙率、出水速率)、净化效果(COD和氮的去除)及垂直方向上分层EPS的含量等来评价不同干预时机,两种BES系统对生物堵塞的缓解能力。结果表明:两种BES系统均能体现较好的堵塞缓解效果。堵塞前干预,CW-MFC系统能很好地维持污染物COD、TN去除效果(91.4%—61.3%和65%—40%)并提高出水速率(变化率为CW组67.6%);堵塞后修复,CW-MEC系统能显著减少上层EPS含量,恢复系统孔隙率,具有更好的缓解堵塞效果。这两种BES系统原位缓解人工湿地生物堵塞方面皆有较好的应用潜力。

关键词：生物电化学系统生物堵塞胞外聚合物人工湿地

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不同地貌区土壤肥力要素空间插值方法研究

不同地貌区土壤肥力要素空间插值方法研究

作者：刘泳宏四川农业大学

学位级别：硕士

土壤是一种独立的自然体,它是在自然以及人为活动等复杂的成土因素的相互作用下形成的,具有高度的空间异质性：这种空间异质性随着土壤环境、地貌类型等因素的变化而变化,针对不同环境和地貌类型土壤选取相对最优的空间插值方法进行空... 详细信息

土壤是一种独立的自然体,它是在自然以及人为活动等复杂的成土因素的相互作用下形成的,具有高度的空间异质性：这种空间异质性随着土壤环境、地貌类型等因素的变化而变化,针对不同环境和地貌类型土壤选取相对最优的空间插值方法进行空间插值有利于提高土壤肥力要素的预测精度。本研究以新都区、三台县、会东县三个不同地貌类型县域为研究区,运用反距离权插值法、普通克里格插值法、协同克里格插值法、回归克里格插值法四种口前最常用且有效的空间插值方法对三个不同地貌区的耕地地力调查土壤肥力要素(pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)进行空间插值,研究平原、丘陵、山地不同地貌区较大尺度下的常规土壤肥力要素相对最优的空间插值方法,以期为目前全国正在开展的测土配方施肥耕地地力评价提供实际参考。研究结果表明：(1)平原区(新都区)土壤肥力要素空间预测总体推荐普通克里格插值法。土壤有机质、碱解氮、速效钾均为普通克里格插值法最优;其中,土壤有机质其插值平均绝对误差(MRE)较其余几种方法平均降低了近1个百分点,均方根误差(RMSE)平均降低了0.3,这主要由于平原区地势平坦,地形地貌条件简单,考虑地形地貌条件等的其他插值方法不如普通克里格插值法。土壤pH和土壤有效磷空间自相关性较弱,其块金值与基台值的比例分别为79.60%、87.17%;空间变异主要受随机性因素的影响较大;同时与其对应的辅变量DEM相关性较强,其中,土壤有效磷与高程(DEM)的相关系数为-0.280**,在P=0.01上极为显著;因此协同克里格插值法体现出一定优势,但由于本研究是针对较大尺度的县域土壤肥力要素空间插值,其样点密度较大,因而各插值方法的插值精度差异总体较小。(2)丘陵区(三台县)土壤肥力要素空间预测总体推荐协同克里格插值法。其中土壤pH、有机质、碱解氮的相关辅变量分别为坡度、地形湿度指数(TI)、地形湿度指数(TI);通过相关分析发现,各肥力要素与其相关因子的相关性均较强,其相关系数均在P=0.01上极为显著;因此结合辅变量进行空问插值的协同克里格法较优。土壤有效磷块金值与基台值的比例为76.83%,空间自相关性较弱,其空间变异受随机性因素的影响较大;同时与地形因子均没有明显的空间相关性,使反距离权插值法成为土壤有效磷最相对较优的空间插值法提供可能性。土壤速效钾与地形因子没有明显的空间相关性,其与相关辅变量高程(DEM)的相关系数仅为-0.061,同时其块金值与基台值的比例为65.81%,为中等空间相关性,因此结合GS+半方差分析的普通克里格法略优于其他空间插值方法。(3)山地区(会东县)土壤肥力要素空间预测总体推荐回归克里格插值法和协同克里格插值法。其中土壤pH和土壤碱解氮相对最优插值法为回归克里格插值法：经分析发现,土壤pH、土壤碱解氮与各环境因子的回归方程拟合较好,回归方程均在P=0.01上极为显著;同时其回归残差的空间自相关性均较好,因此山地研究区土壤pH和土壤碱解氮以回归克里格插值法为较优。土壤有机质、有效磷与坡度相关性较强,其相关系数分别为-0.259**、-0.131**,均在P=0.01上极为显著;因此在山地研究区用坡度作辅变量进行协同克里格插值效果较好;通过分析发现,由于山地研究区土壤速效钾与地形等环境因子的空间相关性较弱,其相关系数的绝对值均不足0.1,因此普通克里格插值法略优于其他基于地形因子的空间插值方法。

关键词：县域尺度地貌类型土壤属性空间变异空间插值方法相关分析

BiFeO3/BaTiO3颗粒膜的光电磁特性

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BiFeO3/BaTiO3颗粒膜的光电磁特性

作者：刘泳宏西南大学

学位级别：硕士

多铁性材料是指具有两种或两种以上“铁性能”的材料。大多数情况下,我们研究的多铁性材料既具有磁性,又具有铁电性,还具有铁磁相和铁电性耦合所产生的一种新效应——磁电耦合效应。一般多铁材料有单相和复合两种,复合多铁材料相对于单... 详细信息

多铁性材料是指具有两种或两种以上“铁性能”的材料。大多数情况下,我们研究的多铁性材料既具有磁性,又具有铁电性,还具有铁磁相和铁电性耦合所产生的一种新效应——磁电耦合效应。一般多铁材料有单相和复合两种,复合多铁材料相对于单相多铁材料而言,其磁电耦合效应更强,应用也更广泛。作为六方晶格钙钛矿氧化物的BaTiO3是一种典型的铁电材料,且国际上对其光伏效应的研究表明BaTiO3也是一种光敏材料,在太阳能电池方面有一定应用。而钙钛矿家族另一成员BiFeO3除了具有铁磁性,且它的带隙值约2.5-2.8 eV,能充分吸收可见光,固具有良好光电性能。BaTiO3、BiFeO3如此特殊性能使得它们在动态随机存储器、传感器、微电路以及自旋电子器件等方面有着广阔应用前景。在本论文中,纯相的铁电材料BaTiO3和弱铁磁材料BiFeO3被用于制备多铁性复合材料——BiFeO3/BaTiO3颗粒膜,不但研究了其磁电耦合效应,而且对其光电特性也做了相关研究。具体研究内容如下：(1)采用射频溅射的方法在单晶n型Si(100)基片上分别生长了BiFeO3/ BaTiO3颗粒膜和BaTiO3薄膜。将制得的BiFeO3/BaTiO3颗粒膜进行真空退火处理,退火温度分别为400℃、500℃、600℃,而BaTiO3薄膜退火温度为600℃。(2)利用X射线衍射(XRD)和EDX对经过600℃退火处理的BiFeO3/BaTiO3颗粒膜和BaTiO3薄膜分别进行了物像及成分检测。结果表明经过600℃退火处理的BiFeO3/BaTiO3颗粒膜和BaTiO3薄膜结晶均较好,BiFeO3/BaTiO3颗粒膜和BaTiO3薄膜内均无其它杂相生成。(3)采用电化学分析(CHI600C)分别测试了400℃-600℃退火温度下BiFeO3/BaTiO3颗粒膜的电流密度-电压(J-V)曲线。J-V曲线表明我们的薄膜样品呈现出了整流效应,其中原因来自于薄膜样品与Ag电极间形成的肖特基势垒。(4)对BiFeO3/BaTiO3样品进行了光电导性能测试,测试光源为能量密度为20 mW/cm2的普通白炽灯。且分析了不同退火温度对BiFeO3/BaTiO3样品光电导性能的影响。结果发现样品的退火温度越高,其光电导越大。由于样品和Ag电极之间存在肖特基势垒,所以样品的光电导性能在负偏压下较明显。此外样品还具有灵敏的光响应特性,在外加2V负偏压下,600℃退火的BiFeO3/BaTiO3样品暗电流为0.5μA,加光后光电流可增加到39.8μA。(5)对BiFeO3/BaTiO3样品进行了光伏性能测试(光源同上),且分析了不同退火温度对BiFeO3/BaTiO3样品光伏性能的影响。结果发现样品的退火温度越高,其光伏性能越大。最后对比了600℃退火温度下BiFeO3、BaTiO3和BiFeO3/BaTiO3的光伏性能,结果表明BiFeO3/BaTiO3复合颗粒膜光伏性能较好,开路电压达到了245 mv。(6)利用铁电测试系统测试了光对BiFeO3/BaTiO3样品铁电性能的影响。结果表明光对经过600℃退火处理的BiFeO3/BaTiO3颗粒膜的电滞回线有较大影响。加光后其剩余极化强度变大,而矫顽场相对减小,其光存储效率η可达75%。(7)利用高精密度振动样品磁强计、铁电测试系统、低温系统测试了样品的磁电耦合效应。结果表明室温下,样品的矫顽电场和剩余电极化强度在磁场强度为0T和1.5 T两种情况下均未发生明显变化;而在200K时,电滞回线在磁场作用下却发生了明显的变化。(8)在不同光照强度,对BaTiO3薄膜进行了电流密度-电压(J-V)曲线测试,通过计算,其光伏效率在光功率密度为0.1 mW/cm2时达到最大值1.25%。

关键词： BiFeO3/BaTiO3颗粒膜多铁性材料光电导性磁电耦合效应光伏效率