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多铁磁电复合材料—功能材料领域的闪亮新星

贵州大学学报（自然科学版） 2015年第5期32卷 49-54,65页

作者：张荣芬郭凯鑫邓朝勇贵州大学大数据与信息工程学院贵州省电子功能复合材料特色重点实验室贵州贵阳550025

在功能材料研究领域,人工复合的多铁磁电材料因具有室温环境下特殊的磁电性能——铁电有序和铁磁有序共存及"磁-力-电"转换特性(磁电耦合效应),在磁传感器、换能器、微波器件、存储器等方面有着十分诱人的实用价值与应用前景。本文在回... 详细信息

在功能材料研究领域,人工复合的多铁磁电材料因具有室温环境下特殊的磁电性能——铁电有序和铁磁有序共存及"磁-力-电"转换特性(磁电耦合效应),在磁传感器、换能器、微波器件、存储器等方面有着十分诱人的实用价值与应用前景。本文在回顾多铁磁电复合材料背景知识的基础上,重点介绍磁电复合材料磁电耦合机理、设计原理、制备方法与研究现状、理论分析方法与磁电效应表征方法相关内容,最后总结、展望多铁磁电复合材料未来研究中的一些重要问题。

关键词：多铁磁电复合材料磁电效应磁电复合薄膜,功能材料

第一性原理计算V-Al共掺杂CrSi_2的光电特性

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光学学报 2014年第4期34卷 183-189页

作者：闫万珺张忠政郭笑天桂放谢泉(指导) 周士芸杨娇安顺学院电子与信息工程学院航空电子电气与信息网络工程中心功能材料与资源化学特色重点实验室贵州安顺561000 贵州大学电子信息学院新型光电子材料与技术研究所贵州贵阳550025

采用第一性原理赝势平面波方法,对V-Al共掺杂CrSi2的几何结构、电子结构和光学性质进行了理论计算,并与未掺杂、V、Al单掺杂CrSi2的光电性能进行了比较。结果表明:V-Al共掺杂会增大CrSi2的晶格常数a和b,体积相应增大。V-Al:CrSi2是p型... 详细信息

采用第一性原理赝势平面波方法,对V-Al共掺杂CrSi2的几何结构、电子结构和光学性质进行了理论计算,并与未掺杂、V、Al单掺杂CrSi2的光电性能进行了比较。结果表明:V-Al共掺杂会增大CrSi2的晶格常数a和b,体积相应增大。V-Al:CrSi2是p型间接带隙半导体,带隙宽度为0.256eV,介于V、Al单掺杂CrSi2之间;费米能级附近的电子态密度主要由Cr-3d、V-3d、Si-3p、Al-3p轨道杂化构成。与未掺杂的CrSi2相比,V-Al:CrSi2的静态介电常数和折射率增大,εi(ω)在低能区有一个新的跃迁峰。在光子能量为5eV附近,εi(ω)的跃迁峰强度大幅减弱,吸收系数和光电导率明显降低,吸收边略有红移,平均反射效应减弱。V的掺入会削弱Al单掺杂的电子跃迁,V-Al共掺杂可以对CrSi2的能带结构和光学性质进行更精细的调节。

关键词：材料 V—Al共掺杂CrSi2 电子结构光学性质第一性原理

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钛酸锶钡薄膜的制备及其铁电性能研究

贵州大学学报（自然科学版） 2016年第2期33卷 62-66页

作者：黄哲观张田田邓朝勇贵州大学大数据与信息工程学院电子科学系贵州省电子功能复合材料特色重点实验室贵州贵阳550025

本文采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3(BST)铁电薄膜,研究了在退火时间为450 s条件下,溶胶浓度、退火温度以及涂膜层数对薄膜的结晶结构和铁电性能的影响。利用X射线衍射分析仪(XRD)、铁电测试仪对BST薄膜的微观结构... 详细信息

本文采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3(BST)铁电薄膜,研究了在退火时间为450 s条件下,溶胶浓度、退火温度以及涂膜层数对薄膜的结晶结构和铁电性能的影响。利用X射线衍射分析仪(XRD)、铁电测试仪对BST薄膜的微观结构和电学性能进行了表征分析。结果表明:当溶胶浓度为0.4 mol/L,涂膜层数为4层,退火温度为650℃时,BST薄膜的矫顽场(EC)约为230 kV/cm,饱和极化值(PS)约为18μC/cm^2,剩余极化值(Pr)约为7.5μC/cm^2,表明薄膜具有良好的铁电性能。当电场强度为175 kV/cm时,BST薄膜达到饱和状态时而未被击穿,此时薄膜的电流密度J约为0.29μA/cm^2,表明所制备的薄膜质量较好。

关键词：溶胶凝胶法退火温度快速热处理(RTP) 铁电性能

冷速对液态金属Mg凝固过程中微观结构演变的影响

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物理学报 2017年第1期66卷 245-253页

作者：吴博强刘海蓉刘让苏莫云飞田泽安梁永超关绍康黄昌雄湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 湖南大学物理与微电子科学学院长沙410082 贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 郑州大学材料科学与工程学院郑州450001

采用分子动力学方法对不同冷速下液态金属镁(Mg)快速凝固过程中的微观结构演变进行了模拟研究.并采用能量-温度(E-T)曲线、双体分布函数、Honeycutt-Andersen键型指数法、原子团簇类型指数法(CTIM-3)以及三维可视化等方法系统地考察了... 详细信息

采用分子动力学方法对不同冷速下液态金属镁(Mg)快速凝固过程中的微观结构演变进行了模拟研究.并采用能量-温度(E-T)曲线、双体分布函数、Honeycutt-Andersen键型指数法、原子团簇类型指数法(CTIM-3)以及三维可视化等方法系统地考察了凝固过程中微观结构演变与相转变过程.结果发现:在以冷速为1×10^(11)K/s的凝固过程中,亚稳态bcc相优先形成,随后大量解体,其变化规律符合Ostwald规则,系统最终形成以hcp结构为主体与fcc结构共存,中间还夹杂部分bcc结构的致密晶体结构.在1×10^(12)K/s冷速下,结晶过程呈现迟缓现象,形成bcc结构的初始温度降低,系统形成以hcp居多、与bcc和fcc三相共存的结构,且因相互竞争、相互制约而导致不易形成粗大的晶粒结构.而在1×10^(13)K/s冷速下,系统则形成以1551,1541,1431键型为主的多种非晶态基本原子团组成的非晶态结构.此外,在冷速1×10^(12)与1×10^(13)K/s之间的确存在一个形成非晶态结构的临界冷速.

关键词：液态金属Mg 快速凝固微观结构演变分子动力学模拟

N-Co共掺锐钛矿相TiO_2光学性质的第一性原理研究

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激光与光电子学进展 2017年第12期54卷 370-377页

作者：李鑫范梦慧杨云飞谢泉贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

采用基于密度泛函理论的第一性原理和广义梯度近似方法,对N、Co单掺以及两者共掺锐钛矿相TiO_2的电子结构和光学性质进行了研究,并探究了两种不同的N替换O位置对掺杂结果的影响。研究结果表明,N、Co单掺杂锐钛矿相TiO_2带隙内均出现了... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理和广义梯度近似方法,对N、Co单掺以及两者共掺锐钛矿相TiO_2的电子结构和光学性质进行了研究,并探究了两种不同的N替换O位置对掺杂结果的影响。研究结果表明,N、Co单掺杂锐钛矿相TiO_2带隙内均出现了杂质能级,N-Co共掺杂锐钛矿相TiO_2带隙内出现了更复杂的杂质能级;经掺杂后锐钛矿相TiO_2的带隙均减小,N-Co共掺杂比单掺杂N、Co的锐钛矿相TiO_2稳定性更好,在可见光区域的光吸收效率得到明显提高,吸收光谱红移更加明显;type 2较type 1位形的N-Co共掺锐钛矿相TiO_2有着更大的可见光区域吸收率以及更广的红移范围。

关键词：材料光学性质第一性原理锐钛矿相TiO2 电子结构

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提高微带天线增益的宽带低损左手结构设计

激光与光电子学进展 2018年第3期55卷 389-394页

作者：朱亚鹏张正平刘桥贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

为了解决传统左手材料频带窄、损耗高的问题,基于等效电路模型理论和镜像对称原理,设计了一种新型左手结构。研究结果表明,此结构在16.5~25.4GHz频段内的等效介电常数和等效磁导率均为负,绝对带宽达到8.9GHz,并且具有低损耗特性。相比... 详细信息

为了解决传统左手材料频带窄、损耗高的问题,基于等效电路模型理论和镜像对称原理,设计了一种新型左手结构。研究结果表明,此结构在16.5~25.4GHz频段内的等效介电常数和等效磁导率均为负,绝对带宽达到8.9GHz,并且具有低损耗特性。相比于传统的微带天线,基于此左手结构的微带天线的增益提高了3.38dB,半功率波束宽缩小了41.11°,有效辐射功率得到明显增强。

关键词：材料 K波段等效电路理论宽频带低损耗微带天线

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单个脉冲作用下熔融石英的温度和热应力研究

激光与红外 2016年第7期46卷 786-791页

作者：李世雄张正平秦水介陈德良贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 贵州师范学院物理与电子科学学院贵州贵阳550018 贵州大学贵州省光电子技术及其应用重点实验室贵州贵阳550025

理论研究单个激光脉冲作用光学材料的温度和热应力分布模型,根据脉冲特征,分别建立适用于短脉冲和长脉冲的温度分布模型;进一步建立单个脉冲作用下的热应力模型。以熔融石英为例数值计算和分析了单个脉冲作用下的温度和热应力分布。研... 详细信息

理论研究单个激光脉冲作用光学材料的温度和热应力分布模型,根据脉冲特征,分别建立适用于短脉冲和长脉冲的温度分布模型;进一步建立单个脉冲作用下的热应力模型。以熔融石英为例数值计算和分析了单个脉冲作用下的温度和热应力分布。研究结果表明,如果只求解单脉冲结束时的温度分布,长脉冲和短脉冲模型计算结果一致。单个激光脉冲辐照熔融石英,材料温度升高,如果温度达到材料融化或汽化温度,将导致材料的熔融汽化破坏,另一方面,在焦点区域温升不均匀,将导致热应力产生,如果热应力达到材料的力学破坏阈值,将诱导材料的热应力损伤。

关键词：激光脉冲温度热应力

PLD法制备Ba0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3薄膜及其性能研究

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贵州大学学报（自然科学版） 2016年第1期33卷 23-27页

作者：张田田崔瑞瑞张弛邓朝勇贵州大学大数据与信息工程学院贵州省电子功能复合材料特色重点实验室贵州贵阳550025

本文采用传统的高温固相反应法制备Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.9)Zr_(0.1)O_3(BCTZ)陶瓷靶材,并利用脉冲激光沉积(PLD)法,在生长有SrRuO_3底电极的SrTiO_3(100)衬底上沉积BCTZ(BCTZ/SRO/STO)薄膜。通过对其生长工艺的探索,在沉积温度780℃,氧压13 Pa,靶间距48 mm,脉冲激光频率2 Hz,激光能量200 m J的条件下可获得高择优取向、高结晶度的BCTZ薄膜。在此工艺条件下,制备不同膜厚的BCTZ薄膜。进一步利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、台阶仪、铁电测试仪等手段对薄膜的微观结构、厚度和铁电性能进行表征分析。结果表明,所制备薄膜的表面粗糙度随着薄膜厚度的增加而变大。薄膜的铁电性呈现出与薄膜厚度的强相关性,即随着薄膜厚度的增加,BCTZ薄膜的剩余极化值(2Pr)逐渐增大,矫顽场强度(Ec)逐渐减小。

关键词：脉冲激光沉积法 Ba0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3剩余极化值矫顽场

Ca_(2)GdNbO_(6):Sm^(3+),M^(+)(M=Li^(+),Na^(+),K^(+))荧光粉的合成及性能研究

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贵州大学学报（自然科学版） 2022年第2期39卷 72-76页

作者：张鑫崔瑞瑞袁高峰王旭邓朝勇贵州大学大数据与信息工程学院贵州省电子功能复合材料特色重点实验室贵州贵阳550025

为了研究Li^(+),Na^(+),K^(+)离子掺杂对Ca_(2)GdNbO_(6):0.03Sm^(3+)荧光粉发光性能的影响,本文采用高温固相反应法成功制备了Ca_(2)GdNbO_(6):0.03Sm^(3+),0.05M^(+)(M=Li^(+),Na^(+),K^(+))荧光粉。通过X射线衍射仪测量并分析了荧光粉的晶体结构,结果表明,Li^(+),Na^(+),K^(+)离子成功掺入Ca_(2)GdNbO_(6):0.03Sm^(3+)晶格。通过扫描电子显微镜测量了荧光粉的微观形貌,从图谱中可以看出,Na+离子掺入Ca_(2)GdNbO_(6):0.03Sm^(3+)荧光粉时,其晶粒发育最完整。通过荧光光谱仪测量了荧光粉的发光性能,结果说明,荧光粉在^(4)G_(5/2)→^(6)H_(7/2)(602 nm)跃迁处发射峰最强,且Na^(+)离子作为电荷补偿剂时发射强度最好。制备的荧光粉CIE色坐标集中在橙红色中心区域,与国际照明委员会规定的标准色坐标非常接近,表明Ca_(2)GdNbO_(6):0.03Sm^(3+),0.05M^(+)(M=Li^(+),Na^(+),K^(+))荧光粉在WLEDs领域是一种具有应用潜力的发光材料。

关键词：荧光粉高温固相法微观形貌发光性能