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钨青铜型结构PBNN压电陶瓷电场-应变特性研究

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无机材料学报 1998年第4期13卷 547-554页

作者：陈大任李国荣中国科学院上海硅酸盐研究所无机功能材料开放实验室上海200050

对钨青铜结构型的压电陶瓷［Pbx（***）1-x］4（Na0．88Li0．12）2Nb10O30，x＝0．64（PBNN）的逆压电效应的应变（S）随电场（E）变化特性进行了研究，研究表明该材料的S-E线性好，滞后小．是一种制备随动型压电微位移器的优良材料．从... 详细信息

对钨青铜结构型的压电陶瓷［Pbx（***）1-x］4（Na0．88Li0．12）2Nb10O30，x＝0．64（PBNN）的逆压电效应的应变（S）随电场（E）变化特性进行了研究，研究表明该材料的S-E线性好，滞后小．是一种制备随动型压电微位移器的优良材料．从X射线结构分析和S-E变化关系精细测量分析表明，该材料不存在钙钛矿结构型PZT系压电陶瓷（属赝立方铁电相）中由于，三晶轴在外电场下互换形成的畴的90°转向，仅有畴的180°转向．这是它S-E特性优良的原因．测量表明，其S-E关系在～350V／mm较高场强处斜率呈现～5％的微小突增，认为这是由于它属假正交晶系，在较强外场下轴长几乎相等的a、b轴间互换对应变的贡献所致．

关键词：压电陶瓷钨青铜型结构电场应变微位移器

应变加载下Si纳米线电输运性能的原位电子显微学研究

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物理学报 2014年第11期63卷 267-273页

作者：王疆靖邵瑞文邓青松郑坤北京工业大学固体微结构与性能研究所北京100124

半导体纳米材料超大的弹性极限使其物理性能具有很宽的调谐范围,被认为是应变工程理想的研究材料,引起了人们广泛的关注.本研究中,利用聚焦离子束技术从p型Si的单晶薄膜上切割出?100?取向的单根纳米线,在透射电子显微镜中利用纳米操控... 详细信息

半导体纳米材料超大的弹性极限使其物理性能具有很宽的调谐范围,被认为是应变工程理想的研究材料,引起了人们广泛的关注.本研究中,利用聚焦离子束技术从p型Si的单晶薄膜上切割出?100?取向的单根纳米线,在透射电子显微镜中利用纳米操控系统对其加载弯曲形变,同时实时监测其电流-电压曲线的变化,研究弯曲应变对其电学性能的影响.结果表明,随着应变的增大,纳米线输运性能明显增强,当应变接近2%时,输运性能随应变的提升接近饱和;当应变达到3%以后,输运性能有时会略微下降,这可能由塑形事件导致的.本实验结果可能会对Si应变工程起到重要的参考意义.

关键词： Si纳米线应变塑性形变电输运性能

二维应变作用下超导薄膜LiFeAs的磁性和电子性质

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物理学报 2019年第2期68卷 231-238页

作者：王鑫李桦董正超仲崇贵南通大学理学院南通226019 苏州大学物理科学与技术学院苏州215006

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了二维应变作用下LiFeAs超导薄膜的磁性结构、电子能带和态密度变化,分析了应变对其超导电性的作用.结果显示,对体系施加1%—6%的二维平面张、压应变均不改变其基态条形反铁磁性结构,费米面附近... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了二维应变作用下LiFeAs超导薄膜的磁性结构、电子能带和态密度变化,分析了应变对其超导电性的作用.结果显示,对体系施加1%—6%的二维平面张、压应变均不改变其基态条形反铁磁性结构,费米面附近的电子态密度主要来自于Fe-3d轨道电子以及少量的As-4p电子.研究发现,与无应变情形相比,当施加压应变时,体系中Fe离子的反平行的电子自旋局域磁矩减小,薄膜反铁磁性受到抑制,费米面上电子态密度增加,超导电性来自于以反铁磁超交换耦合作用为媒介的空穴型费米面和电子型费米面间嵌套的Cooper电子对.而在张应变作用时,局域反铁磁性增强,费米面上电子态密度减小,金属性减弱,特别是张应变时费米面上空穴型能带消失, Cooper电子对出现概率显著降低,将抑制超导相变.

关键词：超导薄膜应变磁性电子结构

应变对两层半氢化氮化镓薄膜电磁学性质的调控机理研究

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物理学报 2016年第2期65卷 70-75页

作者：肖美霞梁尤平陈玉琴刘萌西安石油大学材料科学与工程学院西安710065

采用基于密度泛函理论的第一性原理模拟计算,研究了在应变作用下两层半氢化氮化镓纳米薄膜的电学和磁学性质.没有表面修饰的两层氮化镓纳米薄膜的原子结构为类石墨结构,并具有间接能隙.然而,当两层氮化镓纳米薄膜的一侧表面镓原子被氢化... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理模拟计算,研究了在应变作用下两层半氢化氮化镓纳米薄膜的电学和磁学性质.没有表面修饰的两层氮化镓纳米薄膜的原子结构为类石墨结构,并具有间接能隙.然而,当两层氮化镓纳米薄膜的一侧表面镓原子被氢化时,该纳米薄膜却依然保持纤锌矿结构,并且展示出铁磁性半导体特性.在应变作用下,两层半氢化氮化镓纳米薄膜的能隙可进行有效调控,并且它将会由半导体性质可转变为半金属性质或金属性质.这主要是由于应变对表面氮原子的键间交互影响和p-p轨道直接交互影响之间协调作用的结果.该研究成果为实现低维半导体纳米材料的多样化提供了有效的调控手段,为其应用于新型电子纳米器件和自旋电子器件提供重要的理论指导.

关键词：氮化镓纳米薄膜表面修饰应变电磁学性质

单层CrI_(3)电荷输运性质和光学性质应变调控的第一性原理研究

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物理学报 2022年第20期71卷 232-240页

作者：王娜许会芳杨秋云章毛连林子敬安徽科技学院电气与电子工程学院蚌埠233000 中国科学技术大学物理系合肥230000

通过应变调控二维材料的电学性质和光学性质是设计新型二维电子和光电子器件的重要环节,也是后摩尔时代薄膜器件设计中的关键技术.薄膜CrI_(3)具有铁磁和层间反铁磁的独特性质,但是关于应变调制其电学性质和光学性质的研究未见报道.本... 详细信息

通过应变调控二维材料的电学性质和光学性质是设计新型二维电子和光电子器件的重要环节,也是后摩尔时代薄膜器件设计中的关键技术.薄膜CrI_(3)具有铁磁和层间反铁磁的独特性质,但是关于应变调制其电学性质和光学性质的研究未见报道.本文采用高精度杂化密度泛函理论研究了面内单双轴应变对单层CrI_(3)载流子迁移率和介电函数的调控规律,研究结果与已有的实验和理论值符合较好.计算发现:单层CrI_(3)载流子迁移率非常小,均在10 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)以内;与拉伸应变相比,双轴压缩应变可以显著提升迁移率;当双轴压缩应变量增至8%时,沿锯齿方向电子迁移率增至174 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),达到了MoS_(2)水平.可见光区介电函数虚部x(y)方向Ⅰ号吸收峰强度随双轴拉伸应变量增加明显增强,而z方向几乎没有变化;可见光区x(y)和z方向的介电函数虚部曲线开始攀升的起点对应的光子能量均随双轴压缩应变量增加明显减小,且所有吸收峰呈现明显的红移.结果表明,应变可以明显提升单层CrI_(3)的电荷输运性能和可见光区的光学性能.

关键词：应变第一性原理载流子迁移率光学性质

应变诱导单层NbSi_(2)N_(4)材料磁转变的第一性原理研究

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物理学报 2022年第20期71卷 216-224页

作者：姜楠李奥林蘧水仙勾思欧阳方平中南大学物理与电子学院长沙410012 新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830046 中南大学粉末冶金研究院粉末冶金国家重点实验室长沙410083

二维材料磁性的有效调控属于国内外的前沿研究领域.本文运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了双轴拉伸应变对单层NbSi_(2)N_(4)磁性的影响.声子谱和分子动力学的计算结果表明,单层NbSi_(2)N_(4)结构具有良好的动力学与热力学稳... 详细信息

二维材料磁性的有效调控属于国内外的前沿研究领域.本文运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了双轴拉伸应变对单层NbSi_(2)N_(4)磁性的影响.声子谱和分子动力学的计算结果表明,单层NbSi_(2)N_(4)结构具有良好的动力学与热力学稳定性.研究发现单层NbSi_(2)N_(4)为无磁金属,1.5%的双轴拉伸应变可使其转变为铁磁金属.对单层NbSi_(2)N_(4)材料电子结构的分析表明,拉伸应变诱导的铁磁性具有巡游电子起源:当不考虑自旋极化时,单层NbSi_(2)N_(4)在费米能级处存在一条半满的能带,其主要由Nb原子的dz^(2)轨道贡献,拉伸应变可使其更局域化,进而引起斯通纳不稳定性,导致铁磁性的产生.此外,对磁各向异性能的计算表明,应变可使单层NbSi_(2)N_(4)的易磁化轴方向发生垂直-面内-垂直方向的翻转.基于海森伯模型的蒙特卡罗模拟结果表明,拉伸应变可显著提高单层NbSi_(2)N_(4)的居里温度.单层NbSi_(2)N_(4)的居里温度在2%应变时为18 K,在6%应变时提高到87.5 K,比2%应变时提高了386%.本研究为应变调控二维层状材料的磁性提供了理论参考,在力学传感器设计和低温磁制冷领域有着潜在的应用前景.

关键词：二维材料第一性原理磁性应变

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地球内部应变与应力固体潮

地球物理学报 2013年第11期56卷 3779-3787页

作者：周江存孙和平徐建桥陈晓东中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077

本文详细介绍了地球内部应变和应力固体潮的计算理论,基于PREM地球模型计算了地球内部的Love数,并计算了地球内部的应力和应变的6个独立分量在不同深度和纬度处的时间变化序列.结果表明:应力潮汐的振幅达到103Pa,应变潮汐振幅达到10-8;... 详细信息

本文详细介绍了地球内部应变和应力固体潮的计算理论,基于PREM地球模型计算了地球内部的Love数,并计算了地球内部的应力和应变的6个独立分量在不同深度和纬度处的时间变化序列.结果表明:应力潮汐的振幅达到103Pa,应变潮汐振幅达到10-8;不管应力或是应变潮汐,其振幅随深度的不同都有较大的变化;6个应力和应变分量对纬度依赖较大,但没有表现出南北纬度上的严格的对称性,与纬度的对应关系由引潮位展开的大地系数确定.本文结果可有效应用于地球内部应变或应力潮汐观测的固体潮改正;另外,将本文结果应用于研究潮汐触发地震问题,给出了中国中部地区的一个算例,结果表明地震断层正应力潮汐和应力张量第一不变量潮汐与发震时刻具有明显的相关性,而这种相关性并未在其他如剪切应力以及库伦破坏应力潮汐中表现出来.

关键词：固体潮应力应变深度纬度

YBa2Cu3O7-δ/LaAlO3和Tl2Ba2CaCu2O8/LaAlO3高温超导薄膜内的应变对其微波表面电阻影响的研究

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物理学报 2008年第2期57卷 1183-1189页

作者：史力斌郑岩任骏原李明标张国华渤海大学物理系锦州121000 北京科技大学应用科学学院物理系北京100083

YBa2Cu3O7-δ/LaAlO3(YBCO/LAO)超导薄膜是通过热蒸发沉积方法制备的,实验中使用的Tl2Ba2CaCu2O8/LaAlO3(TBCCO/LAO)超导薄膜是通过直流磁控溅射方法制备的.通过分析两片超导薄膜的XRD谱计算出了两片超导薄膜内的应变,ΔCY=4·8483×10... 详细信息

YBa2Cu3O7-δ/LaAlO3(YBCO/LAO)超导薄膜是通过热蒸发沉积方法制备的,实验中使用的Tl2Ba2CaCu2O8/LaAlO3(TBCCO/LAO)超导薄膜是通过直流磁控溅射方法制备的.通过分析两片超导薄膜的XRD谱计算出了两片超导薄膜内的应变,ΔCY=4·8483×10-3;ΔCT=8·5272×10-5,结果显示YBCO超导薄膜内的应变要大于TBCCO超导薄膜内的应变.另外,采用共面谐振技术研究这两片超导薄膜内的微波表面电阻随温度的变化,结果表明YBCO超导薄膜具有更大的微波表面电阻.分析和讨论了应变对超导薄膜微波表面电阻的影响.

关键词： YBCO/LAO TBCCO/LAO 超导薄膜应变表面电阻

固溶-大应变-后续热处理态AZ31镁合金的组织和性能

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稀有金属材料与工程 2009年第11期38卷 1950-1954页

作者：程晓农汝金明莫纪平许晓静江苏大学江苏镇江212013

以AZ31镁合金为试验对象,探索固溶-大应变-后续热处理工艺路线制备高强镁合金的可行性。研究表明:固溶-大应变(强烈压缩)可以大幅度提高镁合金的强度(屈服强度约330MPa);后续适当的时效可以进一步提高镁合金的强度(时效强化),其屈服强... 详细信息

以AZ31镁合金为试验对象,探索固溶-大应变-后续热处理工艺路线制备高强镁合金的可行性。研究表明:固溶-大应变(强烈压缩)可以大幅度提高镁合金的强度(屈服强度约330MPa);后续适当的时效可以进一步提高镁合金的强度(时效强化),其屈服强度约为370MPa;后续再结晶处理可以在保持固溶态合金强度的同时大幅度提高其塑性。大应变样品显微组织中存在着大量的孪晶(内有亚晶存在)和位错。研究结果发现固溶-大应变-后续热处理是制备高强高延性镁合金的有效途径。

关键词：镁合金应变力学性能时效强化