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(Na<sub>0.5</sub>Bi<sub>0.5</sub>TiO<sub>3</sub>)<sub>1?x</sub>(BiScO<sub>3</sub>)<sub>x</sub>(0.00 ≤ x ≤ 0.25)固溶体的电导率与导电机制
摘要: 通过交流阻抗谱和电动势迁移数测量,确定了(Na0.5Bi0.5TiO3)1-x(BiScO3)x(NBT-BS,0.00 ≤ x ≤ 0.25)固溶体的电学性能。体相电导率随BS掺杂量增加而降低,但在较宽的组分范围0.00 ≤ x ≤ 0.15内氧离子迁移数保持较高(≥0.85),当x ≥ 0.20时降至≈0.7。NBT-BS固溶体仅呈现主导的氧离子传导或混合离子-电子传导行为,表明通过掺杂BS无法完全消除氧离子传导。这与我们先前研究中约7% BiAlO3(BA)掺杂可完全抑制NBT中氧离子传导的结果形成对比。NBT-BS固溶体的导电性-组分关系归因于晶格膨胀(扩大氧离子迁移通道)与B位受主离子Sc'Ti和氧空位V??O之间的俘获作用(降低氧离子迁移)的竞争效应。对比NBT-BS、NBT-BA和NBT-BiGaO3(BG)固溶体发现,B位小尺寸受主离子更有效地俘获氧空位,从而更有效抑制氧离子传导并降低高温下的介电损耗。
关键词: 迁移数、电导率、固溶体、钛酸铋钠、氧离子传导、传导机制、阻抗谱、BiScO3
更新于2025-11-14 17:28:48
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利用阻抗谱分析重复极化切换对Pt/Pb(Zr0.52Ti0.48)O3/Pt薄膜矫顽电压的影响
摘要: 我们采用阻抗谱技术研究了极化反复切换对铁电Pt/Pb(Zr0.52Ti0.48)O3/Pt薄膜电容器的影响。通过Cole-Cole图分析,等效电路由体区部分(电容)、界面部分(恒相位元件CPE与并联电阻)组成。在不同切换阶段分析了电路参数:体区电容的初期上升与后续下降可能分别对应唤醒效应与疲劳现象;界面部分的变化表现为电阻增大和CPE指数n值增长,这可能分别源于缺陷减少与界面层非均匀性降低。界面区电阻与CPE系数的共同变化导致界面阻抗升高,而本征因反复切换已增大的矫顽电压因界面阻抗增加而进一步增大。
关键词: 阻抗谱、唤醒、矫顽电压、锆钛酸铅、疲劳
更新于2025-11-14 17:28:48
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纯磷酸二氢铵单晶与L-苯丙氨酸掺杂磷酸二氢铵单晶的复阻抗、傅里叶变换拉曼及光致发光光谱研究:与氢键缺陷的关联性
摘要: 磷酸二氢铵(ADP)是一种重要的非线性光学(NLO)材料,用于电光应用。含芳香侧链的掺杂剂如L-苯丙氨酸会导致ADP产生缺陷。采用室温缓慢溶剂蒸发法生长了纯ADP和L-苯丙氨酸掺杂ADP晶体。粉末XRD谱图显示四方晶系及峰位裂分偏移。FT-拉曼光谱中所有生长晶体的v1群对称性P-OH振动均在922 cm?1处呈现强吸收峰且无位移,表明所有晶体均为单相。光致发光研究表明,与纯晶体相比,掺杂晶体因斯托克斯位移增大和振动能量弛豫现象而存在缺陷。介电常数和介电损耗随频率和温度变化呈现常规行为。计算所得电光系数与介电常数相符。质子传导是主要的电传输机制,从Jonscher图中可确认相关势垒跳跃(CBH)机制。纯ADP的奈奎斯特图和模量谱显示存在晶粒和晶界,而L-苯丙氨酸掺杂ADP的相应图谱仅显示晶粒存在。拉伸指数呈现非德拜型弛豫。
关键词: 光致发光、质子传导性、阻抗谱、磷酸二氢盐、拉曼光谱
更新于2025-11-14 15:26:12
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含钙取代钠硼磷酸盐玻璃中掺杂$${\hbox {VO}}^{2+}$$离子的性能成分依赖性
摘要: 采用熔融淬冷法制备了钙取代钠硼磷酸盐玻璃,其组成为xCaO-(30-x)Na2O-35B2O3-35P2O5(x=0、2、5、7和10 mol%,简写为CNVx),并额外添加1.0 mol% V2O5。通过广角X射线衍射(确认非晶态)、紫外-可见光谱(分析光学带隙)、红外吸收光谱(结构分析)和差热分析(评估特征温度)等多种分析技术对合成样品进行表征。计算了间接允许跃迁和间接禁戒跃迁的光学带隙值,随着CaO浓度增加(以牺牲Na2O为代价,从5 mol%增至10 mol%),带隙值逐渐减小。根据光学吸收光谱测定截止波长和乌尔巴赫能量,并将其与玻璃中随CaO含量增加而产生的结构变化相关联。傅里叶变换红外研究结果表明V2O5和CaO起到网络修饰氧化物的作用,且玻璃基质中CaO含量增加导致的红外谱带显著位移表明形成了新的硼氧环。差示扫描量热测量显示该取代过程导致自然键轨道增加、高度交联,从而增强了玻璃网络结构,玻璃化转变温度(Tg)从483℃升高至522℃。通过直流电导率和阻抗谱分析了电学与介电性能,利用阻抗谱测定了介电损耗(ε'')、电模量(M*)和交流电导率(σac)等不同介电参数随频率、温度及组分的变化关系。阻抗的频率依赖性呈现非德拜弛豫行为,总电导率符合琼斯彻幂律。
关键词: 琼斯赫功率定律、阻抗谱、带隙、差热分析
更新于2025-11-14 14:48:53
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相邻环形成的新型金属酞菁的合成、导电性及阻抗研究
摘要: 分别描述了含两个双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯(通过邻位环连接)的钴(II)、锌(II)和镍(II)酞菁(Pc)配合物4、5和6的合成与表征。这些酞菁是通过在干燥氮气氛围下,将预先制备的前体4,4'-双[1,3-丙基苯-2-p-苯氧基]邻苯二腈(3)与金属盐在沸腾的无水DMF中环四聚合而成。采用元素分析、紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱、MALDI-TOF质谱和氢核磁共振技术对化合物4进行了表征。在293-523K温度范围和40-100kHz频率范围内,对薄膜5和6进行了直流电导率、交流电导率和阻抗谱(IS)测量。室温下薄膜4、5和6的直流电导率值分别为2.11×10?1? S/cm、3.48×10?1? S/cm和1.90×10?1? S/cm。同时计算了薄膜的活化能值。交流电导率结果表明,主导的电荷传输机制可通过取决于温度和频率范围的跳跃模型解释。从阻抗谱的Cole-Cole图中可见,在德拜色散关系中的弛豫时间被认为是弛豫时间值的分布,而非单一弛豫时间。为阐明所得化合物的结构、光谱和键合性质,进行了DFT/TD-DFT计算。
关键词: 密度泛函理论、电导率、电学表征、阻抗谱、金属酞菁、跳跃传导
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过调节沟道面积将有机电化学晶体管(OECT)工程化为高灵敏度的细胞基生物传感器
摘要: 上皮组织屏障的完整性对多细胞生物体的诸多生理功能至关重要。因此,科研人员开发了多种科学检测技术(如上皮伏安计EVOM和电阻抗传感系统ECIS)用于体外实验中的屏障功能评估。其中,有机电化学晶体管(OECT)凭借高跨导、混合离子-电子导电性及优异生物相容性等优势,在众多生物传感器中表现突出。尽管该技术在细胞阻抗检测领域应用广泛,但关于其几何尺寸如何影响器件性能及基于细胞的测量质量的研究报道甚少。本研究制备并表征了不同尺寸的OECT器件,重点探究了其对上皮细胞(即紧密排列的结直肠腺癌细胞系Caco-2及新型渗漏型鼻咽癌细胞系NPC43)存在时的时频响应特性。结果表明:基于细胞的测量灵敏度与整个细胞-OECT系统的阻抗密切相关,且该细胞传感器的性能会受到目标细胞紧密程度的影响——通过调控OECT活性区域即可实现性能调节。
关键词: 导电聚合物、频率响应、生物传感器、阻抗谱、跨上皮电阻、有机电化学晶体管
更新于2025-09-23 15:23:52
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(Cu1-xAgx)7GeS5I超离子固溶体的晶体生长、结构及电学性能
摘要: 采用垂直区熔法生长了(Cu1-xAgx)7GeS5I固溶体单晶。X射线衍射研究表明,这些晶体结晶为叶硫银矿结构的面心立方晶格(空间群F m4 3,Z=4)。基于原始结构模型,通过Rietveld精修方法进行了结构研究。在300-360K温度区间和10Hz-10GHz频率范围内进行了电学测量,分析了电导率的温度和频率依赖性,研究了阳离子取代对电导率的影响以及(Cu1-xAgx)7GeS5I固溶体的结构与电学性质之间的关系。
关键词: 阿伦尼乌斯定律、X射线衍射研究、超离子导体、阻抗谱、电导率
更新于2025-09-23 15:23:52
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<sup>125</sup>Te核磁共振与阻抗谱研究:掺杂绝缘体Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>纳米颗粒的拓扑绝缘体Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>纳米颗粒
摘要: 我们通过125Te核磁共振(NMR)和阻抗谱研究了与绝缘体Al2O3纳米颗粒混合的拓扑绝缘体Bi2Te3纳米颗粒。125Te NMR线形测量显示,卫星峰的奈特位移随Al2O3纳米颗?;旌媳壤脑黾佣龃?,表明混合提高了Bi2Te3纳米颗粒的表面体积比。研究还表明,阻抗谱可作为区分拓扑绝缘体表面电学性质的通用简便有效手段。
关键词: 表面电学性质、拓扑绝缘体Bi2Te3纳米颗粒、125Te核磁共振、阻抗谱
更新于2025-09-23 15:23:52
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熔盐法合成的Nb掺杂对Ba0.97La0.02Ti1-xNb4x/5O3陶瓷在室温下的结构和电学性能的影响
摘要: 我们在此报道了采用熔盐法制备的Ba0.97La0.02Ti1-xNbx/5O3陶瓷的结构与电学性能。室温X射线衍射图谱显示样品为具有P4/mmm空间群的单相四方钙钛矿结构。通过复阻抗谱在1-10^7Hz频率范围内研究了室温电学性能。阻抗实部与虚部均随Nb掺杂浓度增加而降低。各化合物的复阻抗图谱呈现单一高频-中频阻抗半圆及低频线性区(可用Warburg元件解释)。阻抗归一化曲线与电模量归一化曲线的峰位偏移现象表明存在载流子短程运动。电导率随铌含量增加而降低,实验数据采用Jonscher普适幂律拟合,其指数n略大于1,表明载流子发生近邻位点跳跃传导。
关键词: 熔盐、电导率、Ba0.97La0.02Ti1-xNb4x/5O3、EIS谱、阻抗谱、沃伯格元件
更新于2025-09-23 15:22:29
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阻抗谱:理解溶液法制备光电器件的多功能技术
摘要: 基于共轭聚合物、胶体量子点(CQDs)、卤化物钙钛矿等材料的溶液法制备光电器件,正成为新一代半导体技术——其在低成本制造、易于规?;安牧仙杓屏榛钚苑矫婢庞诖称骷?。然而通过旋涂、喷涂、喷墨打印和刮刀涂布等工艺获得的溶液法薄膜,通常存在膜质较差、缺陷密度较高等问题,尤其在功能层界面处更为显著。当前最关键的研究课题是通过优化非理想界面来提升器件性能。阻抗谱(IS)作为一种通用技术,可用于分析电化学或固态多层器件中的界面电荷行为。由于该技术能在对器件本身影响极小的情况下,清晰揭示电化学或多层器件界面内的电荷转移、传输与积累过程,近几十年来其应用已显著增加。本综述阐述了阻抗谱的基本原理及其在溶液法光电器件中的应用。
关键词: 光电器件、金属卤化物钙钛矿、量子点、阻抗谱、溶液加工
更新于2025-09-23 15:22:29