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化学衍生ZnCo2O4在机械球磨作用下的电荷传输动力学微观结构解析
摘要： 本研究考察了化学合成纳米晶锌钴氧化物（ZnCo2O4）的球磨效应，并报道了其结构与电学性能随球磨时间的变化规律。通过简单经济的共沉淀法成功制备出相纯的ZnCo2O4纳米粉体，随后分别进行1小时、4小时和8小时的球磨处理。XRD分析证实球磨与非球磨纳米粉体均形成单一立方相结构。通过Rietveld精修估算不同微观结构参数显示：颗粒尺寸从非球磨样品的~29.64 nm减小至8小时球磨样品的~18.13 nm。热重-差示扫描量热曲线表明前驱体具有良好的温度稳定性，有助于确定样品的适宜烧结温度。透射电镜分析获得的晶粒尺寸与Rietveld精修结果一致。频率相关的交流电导率曲线符合普适Jonscher幂律，频率指数的温度依赖性可用小极化子跃迁机制解释。跳跃传导机制与弛豫过程具有相近的活化能，表明存在相似的传输机制。叠加标度谱符合TTSP原理。交流电导率随频率升高而增大源于载流子的跳跃运动。应变较小的微小颗粒不仅增强导电性，也提高跳跃频率，这进一步表明球磨样品中产生了过量载流子。Cole-Cole图谱显示样品呈现非德拜型行为。由于小晶粒促进更快的电荷传导，介电损耗因子随颗粒尺寸减小而增大。
关键词： 热重-差示扫描量热法、机械球磨、电学表征、介电损耗因子、微观结构
更新于2025-09-23 15:22:29
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由纳米晶机械合金化粉末制备的Sb2Se3薄膜的线性和非线性光学特性
摘要： 通过机械球磨Sb和Se元素制得Sb2Se3粉末。X射线衍射分析表明形成了正交晶系的Sb2Se3相，该结论同时得到X射线光电子能谱和拉曼光谱的验证。磁学测量显示Sb2Se3粉末具有铁磁性特征。以该粉末为前驱体通过热蒸镀法制备出薄膜材料，光学测试表明其具有高吸收系数和1.61 eV的直接带隙，因而具备光伏转换应用潜力。薄膜折射率色散(n)符合柯西色散方程，研究证实其遵循Wemple-DiDomenico单振子色散模型，由此推导出振子能量E0和色散能量Ed。利用Spitzer-Fan模型获得高频介电常数ε∞及载流子浓度N/m*比值。此外基于折射率色散研究测定了维尔德常数V，同时确定了Sb2Se3薄膜的三阶非线性极化率χ(3)及非线性折射率。该材料的纳米结构不仅导致其呈现强非线性特性，同时也是其低磁性的成因。
关键词： 非线性光学性质、光学性质、热沉积、硒化锑（Sb2Se3）、机械球磨
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过紫外-可见光谱分析研究机械球磨Co3O4中的电荷转移机制
摘要： 通过X射线粉末衍射、透射电子显微镜和300K下的紫外-可见光谱分析，研究了机械球磨引发的应变及颗粒尺寸减小对氧化钴(Co3O4)光学性能的影响。本研究表明：(i) 晶格常数及X射线密度值不受机械球磨致颗粒尺寸减小的影响，但在Co3O4尖晶石结构中球磨7小时会产生应变；(ii) 未球磨与球磨7小时样品的紫外-可见光谱显示两个对应于Co2+-O2-和Co3+-O2-电荷转移机制的吸收带。观测到的能带隙红移主要源于球磨诱导的空位，但四面体与八面体环境中的空位形成并不相同。球磨样品的红移电子能带也源于高应力颗粒。根据X射线密度值测定了平均折射率、摩尔电子极化率和光学能带隙。
关键词： 光学性能、机械球磨、尖晶石、电荷转移机制
更新于2025-09-12 10:27:22