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磁场下碳化物析出的热力学机制

原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 121-130页

作者：廖已莹侯廷平杨雨豪郑一航于涛刘伍明吴开明武汉科技大学理学院武汉430081 冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室武汉430081 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081 江汉大学光电材料与技术学院光电化学材料与器件教育部重点实验室武汉430056 中国科学院物理研究所北京100190

钢中碳化物的形成主要由合金元素的种类以及含量的决定,碳化物对钢铁材料的显微组织形态和力学性能有重要影响.磁场是影响碳化物析出规律发生改变的重要因素之一.以常见的碳化物M_(6)C(M=Fe,Mo)作为研究对象,利用第一性原理计算η-Fe_(... 详细信息

钢中碳化物的形成主要由合金元素的种类以及含量的决定,碳化物对钢铁材料的显微组织形态和力学性能有重要影响.磁场是影响碳化物析出规律发生改变的重要因素之一.以常见的碳化物M_(6)C(M=Fe,Mo)作为研究对象,利用第一性原理计算η-Fe_(2)C、Fe_(3)C、Fe_(2)Mo_(4)C、Fe_(3)Mo_(3)C-Ⅰ、Fe_(3)Mo_(3)C-Ⅱ和Fe_(4)Mo_(2)C等合金碳化物的磁矩,计算结果表明其中Fe_(4)Mo_(2)C的磁矩最大,达到了7.04μB.磁矩不仅由碳化物晶胞中Fe原子个数有关,还与Fe Wyckoff占位紧密相关.通过模拟计算碳化物的磁致磁热熔、磁熵、磁焓和磁自由能,从热力学角度对各碳化物进行分析,结果表明磁场会使碳化物的磁致磁热熔和磁熵增加;强磁场会降低M_(6)C的磁自由能进而提高其稳定性.此工作为研究核聚变材料磁性能提供理论基础和技术参考.

关键词：磁场碳化物析出相热力学机制

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北宋定窑茶叶末釉的微观结构与矿物形态学研究

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岩矿测试 2025年第1期44卷 115-126页

作者：徐建业王富芳梁汉东李展平煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 清华大学分析中心北京100084 清华大学化学系有机光电子与分子工程教育部重点实验室北京100084

茶叶末釉古瓷作为最早出现的结晶釉之一,开展深入研究可明确其矿物晶体特征、呈色机理以及古代烧制工艺,丰富古陶瓷数据库。目前相关研究多来源于二十世纪末,样本稀少且囊括的年代和窑口严重不足,所用科学仪器多已淘汰,亟需更多实验分... 详细信息

茶叶末釉古瓷作为最早出现的结晶釉之一,开展深入研究可明确其矿物晶体特征、呈色机理以及古代烧制工艺,丰富古陶瓷数据库。目前相关研究多来源于二十世纪末,样本稀少且囊括的年代和窑口严重不足,所用科学仪器多已淘汰,亟需更多实验分析与数据支撑。本文采用光学显微镜(OM)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、激光共聚焦拉曼光谱(LRS)、飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)等现代科学仪器对北宋定窑茶叶末釉样本中矿物晶体开展了分析和表征。结果表明,釉中主晶相与辽金龙泉务窑一致,为钙长石和辉石;釉面整体表现为酱-黑色釉基质富铁(Fe2O3含量均值9.73%)和矿物结晶富铁(Fe2O3含量均值11.33%),除α-Fe2O3和Fe3O4晶体等熔后重结晶矿物,还有铁镁尖晶石、残余高岭石等未融熔矿物,反演出制釉原料中有镁的加入以及烧成温度可能低于1200℃,异于前人高温烧制的观点。SIMS离子成像揭示了胎釉交界处为厚约20~80μm的钙长石晶体层,而非化妆土或玻璃态的致密反应层。研究揭示了茶叶末古瓷中Fe元素不均匀富集,部分区域过饱和而析出含铁矿物晶体,釉面颜色则主要由黄褐色的矿物晶体斑点和酱-黑色玻璃基质共同组成,同时ToF-SIMS在古瓷微区原位的形貌结构和元素分析上效果显著,能够辨别钙长石、碱性长石等微米级矿物。

关键词：茶叶末瓷矿物元素成像 ToF-SIMS LA-ICP-MS

基于聚集荧光增强体系的掺杂纳米粒子的可调控荧光发射与能量传递性质研究

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化学学报 2008年第9期66卷 1053-1058页

作者：钱妍李沙瑜王双青于贵刘云圻孙晓波徐新军王潜许慧君杨国强北京分子科学国家实验室中国科学院化学研究所光化学重点实验室中国科学院化学研究所有机固体重点实验室北京100080 国家实验室中国科学院化学研究所光化学重点实验室中国科学院化学研究所有机固体重点实验室北京100080

通过再沉淀法制备了平均粒径200nm左右的N,N'-双[4-(2'-苯并噻唑)-3-羟苯基]-5-叔丁基异酞酰胺(DHBIA)有机纳米粒子.纳米粒子呈现出明显的聚集诱导荧光增强(AIEE)性质.基于DHBIA聚集体的强荧光发射强度,当其中掺杂有红光发射化合物N,N'-... 详细信息

通过再沉淀法制备了平均粒径200nm左右的N,N'-双[4-(2'-苯并噻唑)-3-羟苯基]-5-叔丁基异酞酰胺(DHBIA)有机纳米粒子.纳米粒子呈现出明显的聚集诱导荧光增强(AIEE)性质.基于DHBIA聚集体的强荧光发射强度,当其中掺杂有红光发射化合物N,N'-双[(4-二苯胺)-苯甲醛缩]二氨基马来腈(PBDM)作为能量受体时,可清楚地观察到掺杂纳米颗粒中两种组分间的能量传递现象.结果表明:通过改变分子PBDM在体系中的掺杂浓度,可实现对体系发光由绿色到红色的调控.

关键词：有机纳米颗粒聚集诱导的荧光增强能量传递 Forster共振机制

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荧光无机/有机杂化纳米分子口袋的构建

化学学报 2014年第12期72卷 1218-1222页

作者：杨慧刘礼兵张洲薛峥李勇军王树刘辉彪中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室北京分子科学国家实验室北京100190 中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室北京分子科学国家实验室北京100190

利用能量匹配原则将无机半导体ZnO纳米粒子与有机半导体四苯基卟啉四羧酸(TCPP)分子进行组装,在无机-有机组分之间的界面构建了杂化纳米分子口袋ZNPs-TCPP,该纳米分子口袋对四苯基卟啉(TPP)分子具有高选择性识别功能,同时其荧光增强了5... 详细信息

利用能量匹配原则将无机半导体ZnO纳米粒子与有机半导体四苯基卟啉四羧酸(TCPP)分子进行组装,在无机-有机组分之间的界面构建了杂化纳米分子口袋ZNPs-TCPP,该纳米分子口袋对四苯基卟啉(TPP)分子具有高选择性识别功能,同时其荧光增强了5倍以上,并成功地将该杂化纳米分子口袋用于肺腺癌细胞(A549)的细胞成像.

关键词：纳米分子口袋卟啉无机/有机杂化细胞成像

双层石墨烯的化学气相沉积法制备及其光电器件

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物理学报 2017年第21期66卷 157-170页

作者：杨云畅武斌刘云圻中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室中国科学院有机固体重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

石墨烯是一种具有优异性质,在光电及能源领域具有巨大应用前景的二维材料.尽管单层石墨烯具有超高的迁移率,但是它的能带结构具有狄拉克锥(K点),即价带和导带并未有明显分离,所以在半导体器件方面的应用受到一定的限制.由双层石墨烯搭... 详细信息

石墨烯是一种具有优异性质,在光电及能源领域具有巨大应用前景的二维材料.尽管单层石墨烯具有超高的迁移率,但是它的能带结构具有狄拉克锥(K点),即价带和导带并未有明显分离,所以在半导体器件方面的应用受到一定的限制.由双层石墨烯搭建而成的双门器件,在施加外加电场的情况下,它的带隙可以打开,并在一定范围内可调,这种性质赋予了双层石墨烯在半导体器件应用方面的前景.然而机械或者液相剥离石墨烯,在层数和大小方面可控性较差.如何通过化学气相沉积法可控制备双层石墨烯是目前研究的核心问题之一.本文主要综述了如何通过化学气相沉积法制备双层石墨烯和制备双层石墨烯器件的一系列工作,其中包括最新的研究进展,对生长机理的研究做了详细的介绍和讨论,并对该领域的发展进行了展望.

关键词：双层石墨烯化学气相沉积法器件生长机理

共轭聚合物材料的有序化,结晶化及器件应用研究(英文)

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化学进展 2011年第6期23卷 1041-1049页

作者：董焕丽胡文平中国科学院化学研究所有机固体实验室北京分子科学国家实验室北京100190

聚合物半导体材料因其可溶液加工的特点在构筑大面积、价廉、柔性有机器件方面引起了人们的广泛兴趣。但是,通常情况下,器件中聚合物半导体薄膜都是通过旋涂方式制备,该薄膜中分子的有序性差而且存在大量的晶界和缺陷,这不利于聚合物半... 详细信息

聚合物半导体材料因其可溶液加工的特点在构筑大面积、价廉、柔性有机器件方面引起了人们的广泛兴趣。但是,通常情况下,器件中聚合物半导体薄膜都是通过旋涂方式制备,该薄膜中分子的有序性差而且存在大量的晶界和缺陷,这不利于聚合物半导体材料本征性能的合理评价和高性能聚合物光电器件的制备。因此,如何制备高取向聚合物薄膜一直是该领域研究的一个热点。本论文对我们课题组在聚合物半导体材料的取向化(如,通过基底诱导)和结晶化(如,缓慢自组装)及通过聚合物微纳晶揭示材料本征性能和构筑高性能器件等方面的工作做了一个简单的总结。

关键词：聚合物半导体材料取向化结晶化器件

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分子基材料聚集态结构的场发射性质研究

无机化学学报 2014年第1期30卷 62-74页

作者：钱学旻刘辉彪李玉良 f中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室北京分子科学国家实验室北京100190

场发射在扫描电子显微镜、平面显示器、压力传感器、加速度传感器以及电子束可寻址记忆器件等许多领域中得到了广泛的应用,分子基材料由于其结构和能带可设计,性质可调和柔性易加工等显著特点,被认为是新一代的场发射材料。本文综述了... 详细信息

场发射在扫描电子显微镜、平面显示器、压力传感器、加速度传感器以及电子束可寻址记忆器件等许多领域中得到了广泛的应用,分子基材料由于其结构和能带可设计,性质可调和柔性易加工等显著特点,被认为是新一代的场发射材料。本文综述了近年来分子基材料聚集态结构的场发射性质研究的新进展,特别是分子基材料的结构和聚集态形貌和尺寸对场发射性质的影响以及通过对分子基材料的杂化优化其场发射的性质,展望了分子基材料聚集态结构场发射的应用前景和发展趋势。

关键词：分子基材料聚集态纳米结构场发射性质

染料敏化太阳电池中TiO_2光阳极研究进展

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化学进展 2006年第11期18卷 1452-1459页

作者：赵勇盛显良翟锦中国科学院化学研究所有机固体重点实验室北京100080

本文介绍了染料敏化太阳电池中TiO2光阳极的研究与应用现状,对TiO2光阳极常用的制备方法进行了综述,详细地讨论了复合核壳结构、掺杂电极、优化材料以及多级结构等一系列新材料的引入和结构改进所引起的电池光电性能的提高。文章指出获... 详细信息

本文介绍了染料敏化太阳电池中TiO2光阳极的研究与应用现状,对TiO2光阳极常用的制备方法进行了综述,详细地讨论了复合核壳结构、掺杂电极、优化材料以及多级结构等一系列新材料的引入和结构改进所引起的电池光电性能的提高。文章指出获得具有好的光收集效率、快速的电荷传输以及优越的抑制电荷复合性能的多孔膜将是未来TiO2光阳极研究的方向。

关键词：纳米晶TiO2光阳极核壳结构掺杂电极材料优化多级结构

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基于ZnO光阳极的染料敏化太阳电池

化学进展 2007年第1期19卷 59-65页

作者：盛显良赵勇翟锦朱道本中国科学院化学研究所有机固体重点实验室北京100080

本文全面介绍了基于ZnO光阳极的染料敏化太阳电池的研究和应用现状,特别是ZnO光阳极的制备方法,包括传统的手术刀法、丝网印刷技术和电沉积自组装方法,以及最近发展起来的机械挤压法、化学液相沉积法、化学气相沉积法和低温水热法等,对... 详细信息

本文全面介绍了基于ZnO光阳极的染料敏化太阳电池的研究和应用现状,特别是ZnO光阳极的制备方法,包括传统的手术刀法、丝网印刷技术和电沉积自组装方法,以及最近发展起来的机械挤压法、化学液相沉积法、化学气相沉积法和低温水热法等,对不同制备薄膜方法的工艺条件和优缺点进行了综述。同时介绍了微/纳米复合结构和直线电子传输对光电转换效率提高的作用。指出了ZnO太阳电池未来发展方向是:探索制备ZnO电极的新形貌和新方法,寻找性能更加优异的染料,以提高ZnO太阳电池的光电转换效率。

关键词：纳米晶ZnO薄膜制备方法阵列纳米线直线电子传输太阳能电池