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基于晶格缺陷的谷极化三维弹性声子晶体的拓扑界面传播特性

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科学通报 2022年第12期67卷 1337-1346页

作者：张杰夏百战湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

晶格缺陷(包括旋错和位错等)广泛存在于各种材料,并呈现出优异的物理和力学性能.在经典波动体系,晶格缺陷态首先应用于二维光学系统,实现了晶格缺陷激发的谷极化界面态和束缚态.本文设计了一种三维弹性声子晶体,其单胞在第一布里渊区的... 详细信息

晶格缺陷(包括旋错和位错等)广泛存在于各种材料,并呈现出优异的物理和力学性能.在经典波动体系,晶格缺陷态首先应用于二维光学系统,实现了晶格缺陷激发的谷极化界面态和束缚态.本文设计了一种三维弹性声子晶体,其单胞在第一布里渊区的K-H方向线性简并.打破单胞的镜像对称性,该三维弹性声子晶体沿第一布里渊区K-H方向的简并线打开而形成完全带隙,激发出谷极化量子霍尔效应.将晶格缺陷态引入具有谷极化量子霍尔效应的三维弹性声子晶体,晶格畸变导致单胞谷极化拓扑相反转而形成界面,实现了弹性波在三维弹性声子晶体的稳健界面传播.基于晶格缺陷的谷极化三维弹性声子晶体拓扑界面态的实现,突破了传统经典波动系统拓扑波导设计的局限性,为三维复杂拓扑波导器件设计提供了良好的技术支撑.

关键词：三维弹性声子晶体谷极化量子霍尔效应晶格缺陷拓扑界面态

四川平武富碱型绿柱石晶体的晶格缺陷与生长机制

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地质科技情报 2001年第1期20卷 64-70页

作者：亓利剑裴景成周开灿石国华罗永安中国地质大学湖北武汉430074 西南工学院四川绵阳621000

在低饱和度、碱性、气成—热液条件下形成的四川平武绿柱石宝石晶体 ,具有特征的扁平板状几何外形。在绿柱石晶体的 { 0 0 0 1}、{ 10 10 }、{ 112 1}面上 ,普遍发育螺旋位错、束合螺旋位错、层错及接触双晶 ,它们共同构成了绿柱石晶体... 详细信息

在低饱和度、碱性、气成—热液条件下形成的四川平武绿柱石宝石晶体 ,具有特征的扁平板状几何外形。在绿柱石晶体的 { 0 0 0 1}、{ 10 10 }、{ 112 1}面上 ,普遍发育螺旋位错、束合螺旋位错、层错及接触双晶 ,它们共同构成了绿柱石晶体生长的主要台阶源。微分干涉显微镜、扫描电镜和透射电镜研究结果证实 ,由填隙变形、位错滑移和水解弱化等综合作用 ,直接导致绿柱石硅氧四面体六方环结构和铍氧四面体结构的局部畸变 ,并相应引起多面体体积、化学键力、键合能及晶面的法向生长速率发生变化 ,从而决定了该区绿柱石晶体生长的形态。由绿柱石晶体中的线缺陷 (螺旋位错 )、面缺陷 (层错、双晶 )及点缺陷 (空位、包裹体 )的协同作用。

关键词：绿柱石晶格缺陷螺旋位错生长机制晶体生长填隙变形

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石墨烯的晶格缺陷

人工晶体学报 2014年第11期43卷 2935-2942页

作者：侯宏英孟瑞晋昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

独特而完美的二维晶体结构赋予了石墨烯超高的比表面积、导电导热率和机械强度等诸多优异性能。然而在实际制备过程中,不可避免地会产生空位和含氧基团等晶格缺陷,从而使得这些性能指标大大低于理论值,故具有完美二维晶体结构的高质量... 详细信息

独特而完美的二维晶体结构赋予了石墨烯超高的比表面积、导电导热率和机械强度等诸多优异性能。然而在实际制备过程中,不可避免地会产生空位和含氧基团等晶格缺陷,从而使得这些性能指标大大低于理论值,故具有完美二维晶体结构的高质量石墨烯成了研究者竞相追求的目标。其实,任何事情都具有两面性,这些晶格缺陷同时也具备一些优点,如可以改善石墨烯的离子扩散系数、分离性能及反应活性等。本文客观而全面地综述了当前文献中石墨烯结构中的晶格缺陷对石墨烯性能的影响。

关键词：石墨烯晶格缺陷完美二维晶体结构

Na_2ZnCl_4·3H_2O:Mn^(2+)电子顺磁共振参量与晶格缺陷研究

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物理学报 1995年第11期44卷 1814-1818页

作者：王俊忠张永照张淑艳杨子元余万伦邯郸师范专科学校物理系邯郸056004 河北煤炭建工学院基础部邯郸056038 宝鸡文理学院物理系宝鸡721007 四川师范大学物理系成都610066

假设在晶体Na_2ZnCl_4·3H_2aO:Mn^(2+)中,处于C_3轴上的一个Cl^-被一个O^(2-)取代,形成MnOCl_3基团,利用对角化能量矩阵的方法,计算了该晶体的电子顺磁共振(EPR)参量D,(?)和g(?)因子,以及单轴压力效应dD/dp和da/dp,得到与实验一致的结... 详细信息

假设在晶体Na_2ZnCl_4·3H_2aO:Mn^(2+)中,处于C_3轴上的一个Cl^-被一个O^(2-)取代,形成MnOCl_3基团,利用对角化能量矩阵的方法,计算了该晶体的电子顺磁共振(EPR)参量D,(?)和g(?)因子,以及单轴压力效应dD/dp和da/dp,得到与实验一致的结果,表明上述假设是合理的.

关键词：电子顺磁共振晶格缺陷晶体离子掺杂

氟钙钛矿AMF_3:Fe^(3+)晶体中Fe^(3+)离子的零场分裂参量及晶格缺陷研究

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物理学报 1997年第8期46卷 1625-1630页

作者：蒋德琼李敏惠余万伦四川师范大学物理系

对氟钙钛矿晶体ＡＭＦ３：Ｆｅ３＋（Ａ＝Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ；Ｍ＝Ｚｎ，Ｃｄ）四角对称占位的零场分裂（ＺＦＳ）进行分析，证实了晶格缺陷及畸变的存在．对ＺＦＳ参量随晶格畸变参量的变化关系进行了详细研究，考虑了缺陷及缺陷引起的晶... 详细信息

对氟钙钛矿晶体ＡＭＦ３：Ｆｅ３＋（Ａ＝Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ；Ｍ＝Ｚｎ，Ｃｄ）四角对称占位的零场分裂（ＺＦＳ）进行分析，证实了晶格缺陷及畸变的存在．对ＺＦＳ参量随晶格畸变参量的变化关系进行了详细研究，考虑了缺陷及缺陷引起的晶格畸变两者的贡献。

关键词：氟钙钛矿晶体晶体晶格缺陷零场分裂参量

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晶格缺陷对BNT铁电薄膜光响应性能的影响

晶格缺陷对BNT铁电薄膜光响应性能的影响

作者：李静湘潭大学

学位级别：硕士

铁电薄膜的光伏效应在光探测、非破坏性光读取数据、光伏器件等方面体现出了广阔的应用前景，这引发了研究者的极大兴趣。然而到目前为止，铁电薄膜光伏效应的机理还存在争议。高质量的铁电薄膜是良好光响应的保证，然而通常制备出的铁... 详细信息

铁电薄膜的光伏效应在光探测、非破坏性光读取数据、光伏器件等方面体现出了广阔的应用前景，这引发了研究者的极大兴趣。然而到目前为止，铁电薄膜光伏效应的机理还存在争议。高质量的铁电薄膜是良好光响应的保证，然而通常制备出的铁电薄膜多为多晶结构，晶格缺陷广泛存在于多晶薄膜中。尽管人们对铁电薄膜光伏效应的可能影响因素做了大量的研究工作，但是晶格缺陷对铁电薄膜光响应性能的影响还有待进一步研究。本文采用面内光伏结构，从薄膜制备和薄膜服役两个角度着眼，研究晶格缺陷对Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)铁电薄膜的光响应性能的影响。从制备角度，通过控制退火气氛和退火温度，引入本征晶格缺陷氧空位和晶界，研究其对BNT铁电薄膜光响应的影响;从服役角度，研究薄膜应用环境中表面吸附和载流子注入诱导的晶格缺陷演变对BNT薄膜光响应的影响。本论文主要的研究工作与结果如下：1. BNT铁电薄膜面内光伏结构的制备与表征首先，分别用脉冲激光沉积法和溶胶-凝胶法在Si衬底上依次制备了YSZ薄膜和BNT薄膜;然后，借助小型离子溅射仪在BNT薄膜面内制备了对称条形Pt电极，从而形成了BNT铁电薄膜面内光伏结构，即Pt/BNT/YSZ/Si。并对制备出的BNT薄膜的微观结构、表面功函数、铁电性能和光响应性能进行了表征。2.本征晶格缺陷对BNT铁电薄膜光响应性能的影响首先，在不同退火气氛和退火温度下制备了BNT铁电薄膜，然后对所制备的BNT薄膜样品的微观结构和光响应性能进行了表征，研究了制备过程引入的氧空位和晶界对BNT薄膜光响应性能的影响。研究结果表明，BNT薄膜中氧空位浓度越高，绝对光电导增大，而光开启电压大致相同，这归因于氧空位为光生载流子的传输提供了通道;随着退火温度的降低，光开启电压和饱和绝对光电导增大，这是因为高密度的晶界虽然阻碍了光生载流子的迁移，却有利于光生载流子在晶界处及时分开。3.外场诱导的晶格缺陷演变对BNT铁电薄膜光响应性能的影响通过将BNT薄膜样品在空气中长时间放置和在水平方向施加预注入电压，来改变薄膜的表面吸附态和薄膜中的缺陷态，研究了外场诱导的晶格缺陷演变对BNT薄膜光响应的影响。研究结果表明：BNT薄膜样品在空气中长时间放置后，表面功函数和光响应减小，这归于薄膜表面吸附了偶极子;随预注入电压增大，光响应先增大后减小，这是因为随预注入电压增大，缺陷能级分布发生了变化。通过热激发，表面吸附的偶极子和注入的载流子被消除，光响应性能恢复。

关键词：晶格缺陷 BNT铁电薄膜光响应

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黑色电气石红外辐射与晶格缺陷及粒径的关系

同济大学学报（自然科学版） 2002年第12期30卷 1458-1461页

作者：杨如增徐礼新廖宗廷同济大学海洋与地球科学学院上海200092

对新疆阿尔泰地区产出的天然黑色电气石的红外辐射特性及其与微粉粒径几何尺寸大小的关系进行了研究和探讨 ,对天然黑色电气石的强红外辐射特性从晶格振动、晶体缺陷和杂质引起的局域振动等方面进行了探讨 ,提出了电气石复杂的晶体结构... 详细信息

对新疆阿尔泰地区产出的天然黑色电气石的红外辐射特性及其与微粉粒径几何尺寸大小的关系进行了研究和探讨 ,对天然黑色电气石的强红外辐射特性从晶格振动、晶体缺陷和杂质引起的局域振动等方面进行了探讨 ,提出了电气石复杂的晶体结构与丰富的类质同象替代等原因引起的晶格缺陷 ,是影响黑色电气石具强红外辐射的主要原因 .对新疆电气石微粉不同粒径的红外辐射特性进行了测试分析 ,结果表明 ,平均粒径在 4.85μm的粉料 ,在 8～ 2 5 μm波长的红外法向比辐射率达最高值 0 .93 ,高于一般红外陶瓷粉料 .研究认为 ,天然黑色电气石微粉是一种具有广阔开发前景的强红外辐射材料 .

关键词：黑色电气石红外辐射晶格缺陷粒径

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无铅压电陶瓷的晶格缺陷对压电性能影响研究

四川大学学报（自然科学版） 2005年第S1期42卷 25-28页

作者：李国荣赵苏串张丽娜王天宝丁爱丽殷庆瑞董元丰陶峰张火荣中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 浙江嘉康电子有限公司

无铅压电陶瓷中,绝大部分是以三价铋取代二价铅的含铋无铅压电陶瓷.含铋压电陶瓷与有铅压电陶瓷相比,在烧结时出现的液相温度比含铅陶瓷低,陶瓷烧结温度也比含铅压电陶瓷低;铋容易挥发,陶瓷晶粒中易出现氧空位;三价铋的极化率虽然与二... 详细信息

无铅压电陶瓷中,绝大部分是以三价铋取代二价铅的含铋无铅压电陶瓷.含铋压电陶瓷与有铅压电陶瓷相比,在烧结时出现的液相温度比含铅陶瓷低,陶瓷烧结温度也比含铅压电陶瓷低;铋容易挥发,陶瓷晶粒中易出现氧空位;三价铋的极化率虽然与二价铅的相当,但其结构对称性下降,晶体的各向异性大,90°电畴不易随电场取向,因而压电性能不如含铅陶瓷相变.作者主要是对含铋无铅压电陶瓷中由于铋挥发引起的晶格缺陷偶极子,它们在电场作用下的取向排列对压电性能影响进行了研究.

关键词：钛酸铋钠钛酸铋钾无铅压电陶瓷晶格缺陷

SrTiO_3陶瓷晶粒的壳-芯结构及晶格缺陷

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中国科学（A辑） 1990年第12期21卷 1314-1319页

作者：宋祥云黄瑞福温树林凌峰戴钓义中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 江苏吴江晶体管厂电容分厂吴江215200

用分析电子显微镜发现SrTiO_3晶粒中存在壳-芯结构。进一步研究表明,壳-芯结构是由Pb,Bi的分布不均所致。同时证实,壳-芯处的Pb,Bi分布不同会影响其性能。另外,高分辨晶格象揭示了SrTiO_3晶格中存在局部的八面体共棱现象,这种晶格缺陷在... 详细信息

用分析电子显微镜发现SrTiO_3晶粒中存在壳-芯结构。进一步研究表明,壳-芯结构是由Pb,Bi的分布不均所致。同时证实,壳-芯处的Pb,Bi分布不同会影响其性能。另外,高分辨晶格象揭示了SrTiO_3晶格中存在局部的八面体共棱现象,这种晶格缺陷在ABO_3型陶瓷结构中尚不多见。

关键词： SrTiO3 陶瓷壳-芯结构晶格缺陷