High pressure synthesis of FeO-ZnO solid solutions with rock salt structure: in situ X-ray diffraction studies
首次用X射线衍射和同步辐射研究了FeO-ZnO体系在4.8 GPa和1300 K温度下的化学相互作用。在750 K以上,观察到FeO和ZnO之间的化学反应,导致岩盐(rs)Fe 1-xZnxO固溶体(0.3 \leq x \leq 0.85)的形成。原位测量了这些固溶体的晶格参数随压力下温度的变化,并计算了相应的热膨胀系数。
2011-02-03 cond-mat.mtrl-sci
High-pressure synthesis of MnO-ZnO solid solutions with rock salt structure: in situ X-ray diffraction studies
首次采用X射线衍射和同步辐射研究了MnO-ZnO体系在4.8 GPa和1600 K温度下的化学相互作用。在750 K以上,观察到MnO和ZnO之间的化学反应,导致形成岩盐(rs)Mn 1-xZnxO固溶体(0.3 \leq x \leq 0.7)。在高压下原位测量了这些固溶体的晶格参数与温度的关系,并计算了相应的热膨胀系数。
2011-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Two step solid state synthesis and Synchrotron X-ray characterizations of ceramic Co3TeO6; an improper multiferroic
以Co_3O_4和TeO_2为原料,采用两步固相反应合成了单相碲酸钴(Co_3TeO_6,CTO)。在合成过程中,发现初始成分Co 3 O 4比CoO更好地避开中间Co 5 TeO 8或CoTeO 3相。高分辨率同步辐射X射线衍射已被用于探测合成CTO中存在的不同相,并实现其单相。此外,XANES研究Co K和Te的L-边缘附近分别揭示了Co的混合氧化态(即Co2+和Co 3+)和Te的+VI价态,这也证实了XPS。由于不同的氧化态的Co离子的电荷不平衡已被观察到由合理的Te阳离子空位补偿。增强的多铁性性质如有效磁矩(JAP 116,(2014))已经与本合成路线相关。
2015-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Novel solid-state glycine-nitrate combustion for controllable synthesis of hierarchically porous Ni monolith
我们展示了一种新的固态甘氨酸-硝酸盐路线,不仅用于分级多孔Ni整体的可扩展的燃烧合成,而且还控制杂质、微观结构形貌和尺寸。所合成的多孔Ni整料可立即用作电极集流体、催化剂和催化剂基底或传感器。
2015-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Similarity of Precursors in Solid-state Synthesis as Text-Mined from Scientific Literature
收集和分析固态化学文献中的大量信息可以加速我们对材料合成的理解。然而,一个主要问题是难以确定综述段落中的哪些材料是前体或目标材料。在这项研究中,我们开发了一个两步的化学命名实体识别(CNER)模型,以确定前体和目标,根据周围的材料实体的上下文信息。使用提取的数据,我们进行了荟萃分析,以研究在固态合成的背景下前体之间的相似性和差异。为了量化前体相似性,我们建立了一个替代模型来计算用一种前体替代另一种前体同时保留靶标的可行性。从一个层次聚类的前兆,我们证明了“化学相似性”的前兆可以从文本数据中提取。量化前体的相似性有助于为预测合成模型中的候选反应物提供基础。
2020-09-07 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Extending the n=2 Ruddlesden-Popper Solid Solution La2-2xSr1+2xMn2O7 Beyond x=0.5: Synthesis of Mn4+-rich Compounds
报道了一种新的亚稳锰氧化物La_(2 - 2)Sr_(1 + 2)Mn_(2 O_(7 + δ))的合成和室温晶体结构(0.5 < x < 0.9)通过高温(T=1650 ℃)淬火,然后低温(T=400 ℃)退火以填充氧空位;这种方法使得能够获得在这个重要的CMR系统中以前未探索的成分的电子、磁性和结构性质。
1999-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Diversity-Oriented Synthesis of Polymers of Intrinsic Microporosity with Explicit Solid Solvation Cages for Lithium Ions
在这里,我们描述了一个多样性为导向的微孔聚合物膜的合成策略,从中我们确定了那些FVE作为固体溶剂化笼的锂离子。具有这种离子溶剂化笼的铅候选膜表现出更高的离子电导率和更高的阳离子迁移数比控制膜,其中FVE是asspecific,这表明膜渗透性和离子传输的选择性的常规界限可以克服。这种膜显示出作为用于电移动性的高压锂金属电池中的枝晶抑制阳极电解质中间层的前景。
2019-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Observing and modeling the sequential pairwise reactions that drive solid-state ceramic synthesis
由粉末前驱体的固态合成是先进多组分陶瓷材料的主要加工路线。设计陶瓷合成路线通常是一个费力的试错过程,因为粉末前体的非均匀混合物通常通过一系列复杂的反应中间体演变。在这里,我们表明,从多个前体的相演化可以建模为一个序列的成对界面反应,热力学驱动力,可以有效地使用从头计算方法计算。使用经典的高温超导体YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6+x}$(YBCO)的合成作为一个代表性的系统,我们合理化如何取代常见的BaCO $_3$前体与BaO $_2$重定向相演变通过一个动力学容易的途径。我们的模型是验证从原位X射线衍射和原位显微镜观察,这表明从BaO $_2$在短短30分钟内快速YBCO的形成。通过结合热力学建模与原位表征,我们引入了一个新的计算框架来解释并最终设计复杂陶瓷材料的合成途径。
2021-01-13 cond-mat.mtrl-sci
One-Dimensional Twisted and Tubular Structures of Zinc Oxide by Semiconductor-Catalyzed Vapor-Liquid-Solid Synthesis
探索用于一维(1-D)材料的气-液-固(VLS)合成的新催化剂有望产生新的形貌和功能。在这里,我们表明,模型ZnO系统,这可能使用半导体(Ge)催化剂。特别是,两个不寻常的形态描述:扭曲的纳米线和扭曲的纳米管,除了通常的直纳米线。扭曲的纳米管显示出大的中空芯和令人惊讶的高扭曲率(高达9 o/μm),这不能容易地通过Eshelby扭曲模型来解释。非原位和原位透射电子显微镜测量的组合表明,在合成过程中的Ge-ZnO界面的生长和蚀刻之间的竞争的结果的空心。扭转率与弹性刚度的软化是一致的。这些结果表明,使用非常规的非金属催化剂提供了合成具有潜在有用性质的不寻常的氧化物结构的机会。
2020-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Synergetic Enhancement on Bulk and Grain Boundary Ionic Conduction of Mg Doped High-Entropy NASICON-Type Solid Electrolyte for Solid-State Na+ Batteries by Spray Flame Synthesis
本研究通过旋流喷雾火焰合成制备镁掺杂NASICON固态电解质纳米颗粒,实现体相和晶界离子传导协同增强,Mg0.25NZSP室温电导率达1.91 mS/cm,降低后处理成本,为全固态钠电池提供高性能电解质。
2025-11-11 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature and high-pressure apparatus aiming for synthesis of solid metallic hydrogen
80年前,人们就预测,在低温下将固态分子氢加压到高压,可以得到固态金属氢。此外,从理论上预测了固态金属氢在室温下具有超导电性。此外,令人惊讶的预测是,固体金属氢是一种亚稳金属,势垒为1 eV。该预测意味着固体金属氢即使在从高压释放后仍保持金属固相状态。冲击压缩合成液态金属氢。然而,为了在室温下在常压下获得金属氢,必须合成固体金属氢。理论预测,产生固态金属氢需要约500 GPa的超压。该压力接近金刚石砧座(DAC)可以产生的高压的极限。因此,很难通过使用DAC来合成金属氢。冲击压缩方法可以产生足够高的压力来合成金属氢。但这些方法都伴随着高温的产生,不可能合成固态金属氢。目前还没有确定的方法来合成固体金属氢。本文报道了一种新型的动态高压固体金属氢合成装置。我们表明,通过使用该装置,可以产生1TPa的高压,压力保持时间比传统的动态压缩方法长103至106倍。此外,我们表明,这种装置不伴随着高温的产生,不像传统的动态压缩方法,然后它是可能的,固体金属氢可能会合成这种装置。
2018-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Zr and Sn substituted (NaBi)TiO based solid solutions
研究了在固相合成过程中用锆和锡离子取代钛的钡改性NBT固溶体的相形成。合成是一个多步骤的过程,伴随着许多中间相的形成(取决于固溶体组成和合成温度)。当烧结温度提高到1000-1100 ℃时,已形成单相固溶体.取代离子浓度的增加导致晶胞尺寸的线性增加。因此,相对于铁电相的公差因子的减少和反铁电相的稳定性的增加发生。
2015-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of rock-salt MeO-ZnO solid solutions (Me = Ni2+, Co2+, Fe2+, Mn2+) at high pressure and high temperature
在7.7GPa和1450-1650 K温度范围内,用淬火法从二元氧化物中合成了一系列具有岩盐(rs)晶体结构的亚稳Me_(1-x)Zn_xO(Me = Ni ~(2+),Co ~(2+),Fe ~(2+),Mn ~(2+))固溶体。样品的相组成,以及合成的固溶体的结构特性和化学计量已通过X射线粉末衍射,常规和同步辐射进行了研究。在NiO-ZnO体系中,存在单个岩盐固溶体的最宽组成范围(0.3 \leq x \leq 0.8)已被确定。块状rs-Co 1-xZnxO、rs-Fe 1-xZnxO和rs-Mn 1-xZnxO固溶体仅在ZnO含量降低两倍(即x \leq分别为0.5、0.5和0.4)的情况下才可淬冷至环境条件;而在CdO-ZnO体系中在整个浓度范围内未观察到岩盐固溶体的形成。
2011-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Two-step solid-state synthesis of ternary nitride materials
三元氮化物材料在许多光学、电子和耐火材料应用中具有前景,但通过固态合成制备它们仍然具有挑战性。通常,高压或反应性气体用于操纵氮气的有效化学势,但这些策略需要专门的设备。在这里,我们报告了一个简单的两步合成使用离子交换反应,产生岩盐衍生的MgZrN $_2$和Mg $_2$ NbN $_3$,以及层状MgMoN $_2$。所有三种化合物都显示出几乎与温度无关的弱顺磁响应,在低温下施加磁场,表明相纯的产品。合成这些三元材料的关键是初始低温步骤(300-450 $^{\circ}$ C)以促进Mg-M-N键的形成。然后将产物退火(800-900 $^{\circ}$ C)以增加三元产物的结晶域。量热实验表明,初始反应温度由反应前体的相变决定,而直接加热到高温导致分解。这两步反应为其它块体三元氮化物的材料发现提供了合理的指导。
2021-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Assessing Thermodynamic Selectivity of Solid-State Reactions for the Predictive Synthesis of Inorganic Materials
该研究提出初级和次级竞争两种选择性指标,用于评估固态反应中目标相形成的有利程度,并通过分析3,520个反应及钛酸钡合成实验验证,发现非常规前驱体可更高效、更纯净地合成目标材料,为预测性无机合成奠定基础。
2023-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Assessment of the TCA functional in computational chemistry and solid-state physics
我们评估了各种电子系统的Tognetti-Cortona-Adamo(TCA)广义梯度近似相关泛函[J. Chem. Phys. 128:034101(2008)]。我们发现,即使TCA功能是不准确的均匀的电子气,它是非常准确的jeltron表面相关能,它给出了一个现实的描述量子振荡和表面效应的各种jeltron集群,这是重要的模型系统在计算化学和固体物理。当TCA相关性与非经验PBEint,Wu-Cohen和PBESol $_b$交换泛函相结合时,所得到的交换相关性近似为广泛的系统和性质提供了良好的性能,对于分子的热化学和几何形状,过渡金属络合物,非共价相互作用,平衡晶格常数,体积模量和固体的内聚能是相当准确的。
2015-10-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Laser-driven solid-state synthesis of high-entropy oxides
本文提出激光驱动固态合成技术,实现多种晶体结构高熵氧化物的高通量可控制备,并首次合成含20种阳离子的高熵稀土二硅酸盐,赋予其4.3 GHz微波吸收新功能。
2025-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis, processing and transport properties of cubic and trigonal solid solutions in the Mg-Si-Sn system
Mg-Si-Sn固溶体具有有趣且有用的半导体性质,特别是对于热电应用。虽然已经通过各种方法制备了立方固溶体,但是还没有报道具有三方晶体结构的固溶体。我们采用高能球磨和电流活化压力辅助致密化(CAPAD)的组合,诱导和完成从立方相到三角相的相变,形成致密的三角复合材料。这是首次在Mg-Si-Sn合金中成功制备出三方相。此外,我们报告的立方和三角形复合材料的输运性质在160至400 K范围内测量。的三角形复合材料的导电性是几倍高相比,立方对应物,而热导率较低,但在以前报道的Mg-Si-Sn材料的范围内。三角形复合材料的塞贝克系数低于立方样品,导致低ZT值。然而,立方样品的ZT高于先前报道的未掺杂的Mg-Si-Sn固溶体,这对于热电应用是有希望的。
2017-11-09 cond-mat.mtrl-sci
The Precursor Genome: A Pairwise Reaction Dataset for Solid-State Synthesis
Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校)
针对固态反应缺乏相关数据集阻碍合成科学发展的问题,通过A-Lab自动驾驶实验室生成前驱体基因组数据集,涵盖多种反应、元素及元数据,经自动精修和人工验证,为固态反应性预测模型提供可重复使用的基准。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Ion correlations explain kinetic selectivity in diffusion-limited solid state synthesis reactions
针对现有固态合成路径设计缺乏动力学信息的问题,本研究整合机器学习输运特性与热力学元胞反应模型,在Ba-Ti-O体系实现相形成的准确预测,揭示了扩散-热力学相互作用对相组成的调控机制。
2025-01-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Controlled Synthesis of Organic/Inorganic van der Waals Solid for Tunable Light-matter Interactions
范德华固体作为一种新型的人工材料,它由弱相互作用的交替层组成,揭示了迷人的光电子器件概念。因此,各种各样的vdW器件已经通过二维材料的逐层堆叠来设计,尽管被制造的困难所掩盖。或者,vdW固体的直接生长已被证明是一种可扩展且快速的方式,通过从受控气相沉积成功合成石墨烯/h-BN和过渡金属二硫属化物(TMD)垂直异质结构而突出显示。在这里,我们实现了高质量的有机和无机vdW固体,使用甲基铵卤化铅(CH 3 NH3 PbI 3)作为有机部分(有机钙钛矿)和2D无机单层作为对应物。通过堆叠在各种2D单层上,vdW固体在光发射方面表现出显着不同。我们的研究表明,h-BN单层是有机钙钛矿的一个很大的补充,以保持其原有的光学性能。结果,有机/h-BN vdW固体阵列被图案化用于红光发射。这项工作铺平了道路,设计前所未有的vdW固体具有巨大的潜力,广泛的应用在光电子学。
2015-06-18 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Assessment of a nonempirical semilocal density functional on solids and surfaces
最近,陶和莫发展了一个新的非经验半局域交换相关密度泛函。该泛函的交换部分是从密度矩阵展开导出的,该展开被校正以再现慢变极限中的四阶梯度展开,而相关部分是基于TPSS相关模型,并针对低密度极限进行了修改。在目前的工作中,陶-钼功能评估计算各种固体和jeltenic表面。这包括22个晶格常数和体积模量,7内聚能,和jeldom表面交换和相关能量的密度参数rs的范围从2到3玻尔。我们的计算表明,这种亚广义梯度近似可以为这里考虑的性质提供一致的显着准确性,晶格常数的平均绝对误差为0.017 Å,体模量的平均绝对误差为7.0 GPa,内聚能为0.08 eV,表面交换相关能为35 erg/cm 2,大大改善了现有的非经验半局域密度泛函。
2016-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis, Structural and magnetic properties of the solid solution (CuCl1-xBrx)LaNb2O7 (0<x<1)
二维量子自旋系统(CuCl)LaNb 2 O 7具有带隙为2.3 meV的自旋单重态基态,而等结构材料(CuBr)LaNb 2 O 7在TN = 32 K时显示出共线反铁磁有序.本文报道了(CuCl_(1-x)Br_x)LaNb_2 O_7(0 < x < 1)固溶体的合成,并通过磁化率、强场磁化强度和中子衍射研究了其结构和磁性。单元参数的x-依赖性遵循Vegards定律,验证了Cl和Br原子在卤化物位点的均匀分布,尽管从内部和层间单元距离(相对于x)之间的相反相关性推断出更复杂的结构演变。发现5%-Br取代在TN = 7 K时诱导反铁磁有序,与最近的mSR研究一致,并且磁结构是共线的,具有显著降低的磁矩。进一步的Br取代导致TN线性增加至x = 1。这些结果表明(CuCl)LaNb 2 O 7位于量子相界附近。
2009-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Autonomous decision making for solid-state synthesis of inorganic materials
本文提出 ARROWS3 算法,通过热化学数据与失败反应路径分析迭代选择前驱体,在 200 余个合成实验中以更少迭代次数找到最优前驱体组合,验证了领域知识对材料合成自主优化的重要性。
2023-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Microwave-driven synthesis and modification of nanocarbons and hybrids in liquid and solid phases
本综述系统梳理了近十年微波辅助制备与改性各类纳米碳及杂化物的研究进展,分析了相关反应机理、性能提升原因及微波加热原理,为纳米碳材料的高效合成与应用提供参考。
2025-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast solid-state chemical synthesis of BaTiO3 initiated by gyrotron microwave radiation
本文利用24 GHz回旋管微波在多模腔反应器中实现BaTiO3超快固态合成,1.5-7分钟内产率可达90%,并通过数值模型揭示局部比吸收功率高达670 W/cm³。
2025-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.plasm-ph
Synthesis, structural and photo physical properties of perovskite oxide (KNbO3)1-X+(La2NiMnO6)X for photovoltaic application
钙钛矿氧化物(KNbO_3)_(1-x)+(La_2NiMnO_6)_x(x=0,0.1,0.2,0.3)的固溶体具有不同的带隙(1.33- 3.6eV),是一种很有前途的光伏吸收体。利用X射线衍射(随后进行Rietveld精修)和拉曼实验对所制备的样品进行结构表征。随着固溶体中单斜相La 2NiMnO 6掺杂量的增加,基质KNbO 3的晶体结构由正交向立方对称转变。与纯KNbO 3相比,在固溶体中也观察到颗粒尺寸的大的减小。发现合成的固溶体x=0.1的带隙(~ 1.33eV)非常接近Shockley-Queisser带隙值1.34eV,这表明在这种材料中有希望的光伏可能性。光致发光(PL)发射光谱显示了较强的PL猝灭的固溶体相比,KNbO 3。整体结构和光学研究表明,在KNbO 3/La 2NiMnO 6固溶体的光伏的可能性。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Toward Low-Temperature Solid-Source Synthesis of Monolayer MoS2
二维(2D)半导体已经被提出用于与现有硅技术的异质集成;然而,它们的化学气相沉积(CVD)生长温度通常太高。在这里,我们展示了直接CVD固体源前体合成的连续单层(1 L)的MoS $_2$膜在560 C在50分钟内,在450-600 C,2小时的热预算窗口后端的线与现代硅技术的兼容性。晶体管的测量结果表明,在1 V的漏极-源极电压为100 nm的沟道长度,通态电流高达~140 $\mathrm{μA/μm}$,最高的报告日期为1 L的MOS $_2$低于600 C使用固体源前体生长。从转移长度法测试结构的有效迁移率是在$\mathrm{6.1 \times 10^{12}\ cm^{-2}}$电子密度下的$\mathrm{29 \pm 5\ cm^2V^{-1}s^{-1}}$,这与从在更高温度下生长的膜报道的迁移率相当。这项工作的结果为实现高质量,热预算兼容的2D半导体与硅制造的异构集成提供了一条途径。
2021-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Molecular ink-based synthesis of Bi(SzSe1-z)(IxBr1-x) solid solutions as tuneable materials for sustainable energy applications
本研究提出一种基于分子墨水沉积的低温合成路线,无需二元前驱体即可直接结晶出可调谐的 Bi(SzSe1-z)(IxBr1-x) 固溶体,实现了对薄膜形貌和成分的精确控制,为硫族卤化物在下一代能源技术中的缺陷工程与规模化集成提供了基础框架。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Assessment of the GLLB-SC potential for solid-state properties and attempts for improvement
基于Gritsenko等人(GLLB)[Phys.Rev.A51,1944(1995)]的工作,Kuisma等人[Phys.Rev.B82,115106(2010)]计算固体中带隙的方法显示出比常见的局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)精确得多。GLLB-SC势(SC代表固体和相关性)的主要特征是导致非零导数不连续性,该不连续性可以方便地计算,然后添加到Kohn-Sham带隙中以与实验带隙进行比较。在这项工作中,GLLB-SC与其他方法,例如,修正的Becke-Johnson(mBJ)势[F. Tran和P. Blaha,Phys. Rev. Lett. 102,226401(2009)],用于电子、磁性和密度相关性质。结果表明,对于带隙,GLLB-SC不执行以及mBJ的系统具有小的带隙和强相关的系统,但平均类似的精度作为混合泛函。巡游金属上的结果表明,GLLB-SC显著高估了磁矩(比mBJ高估得多),但导致电场梯度的优异结果,通常不推荐使用mBJ。为了改善结果,还测试了GLLB-SC电位的变体。
2017-12-18 cond-mat.mtrl-sci
High pressure bulk synthesis of InN by solid state reaction of binary oxide in a multi-anvil apparatus
我们提出了一种新的方法来合成块体氮化铟通过一个简单的固态化学反应进行的流体静力高压/高温条件下,在多砧装置,不涉及气体或溶剂在该过程中。反应发生在二元氧化物$In_2O_3$和作为氮源的粉末形式的高反应性$Li_3N$之间。通过粉末X射线衍射成功地证实了在350 °C和P $\geq$ 3 GPa下形成InN的六方相,其中存在$Li_2O$作为独特的副产物。在弱酸性溶液中进行简单的洗涤过程,然后离心,可以获得作为沉淀物的纯InN多晶粉末。利用类似的过程,可以在T $\geq$ 600 ℃和P $\geq$ 2.5 GPa下由$Ga_2O_3$和$Li_3N$获得纯的块状GAN。这些结果指出,特别是对于InN,一种清洁和创新的方式来生产大量的电子和能源技术领域最有前途的氮化物之一。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Direct Joule-Heated Non-Equilibrium Synthesis Enables High Performing Thermoelectrics
本文提出直接焦耳加热合成(DJS)技术,实现比传统固态合成快10^5倍、能效高20000倍的块体热电材料制备,并在Cd/Se共掺杂AgSbTe2中于573 K获得zT=2.3的高性能。
2025-06-04 cond-mat.mtrl-sci
The investigation of YAlO3-NdAlO3 system, synthesis and characterization
用差热分析(DTA)和X射线粉末衍射(XRD)方法测定了YAlO 3(YAP)-NdAlO 3(NAP)体系的二元相图。采用改进的溶胶-凝胶法(Pechini)和微下拉法分别制备了高纯度的Y_{1-x} Nd_{x} AlO_3(0 \leq x \leq 1)纳米晶粉末和小单晶。两个末端成员在固相中显示出>25%的高互溶性,对于中间组合物具有可溶解性间隙。x \approx 0.2的固溶体熔融共沸约100 ℃。比纯YAP低20度。这样的晶体可以从熔体中生长而没有偏析。用“循环”差热分析测量技术可以测量在共熔点附近的窄的固/液区域。
2011-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and modification of thin NaSICON solid electrolytes using ion beams
Nuclear Physics Institute of CAS(捷克科学院核物理研究所);CNR-ITAE(意大利国家研究委员会应用技术和工程研究所)
本研究通过固相法合成NASICON颗粒并溅射制备纳米薄膜,利用Ni离子注入改性,结合EIS分析,探究辐照对离子电导率的影响。
2026-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Combination effect of growth enhancers and carbon sources on synthesis of single-walled carbon nanotubes from solid carbon growth seeds
在高度结晶的单壁碳纳米管(SWCNT)的合成中,高生长温度是优选的,而杂质无定形碳(a-C)的形成导致SWCNT生长的终止并降低其性质。为了去除这种副产物,H2O和CO2由于其氧化能力而被用于金属催化的SWCNT生长系统中。近年来,非金属纳米颗粒由于其高熔点和较少的金属杂质而成为生长种子候选者之一。在这项研究中,通过使用纳米金刚石衍生的碳纳米颗粒作为固体生长种子,我们研究了CO2和H2O对高温单壁碳纳米管生长的影响与两种类型的碳源供应:C2 H2和C2 H4。在该生长体系中,H_2O对两种碳源的a-C都表现出氧化能力。CO2在C2 H4供应的生长中表现出类似的a-C形成阻止作用,并且在C2 H4浓度高于H2O的情况下实现了更高纯度的SWCNTs。然而,与其他组合相比,在C2 H2供应的生长中的CO2注入显著增强了a-C的形成而不是其去除,同时单壁碳纳米管的产率也增加,这表明CO2和C2 H2之间发生了脱水反应。目前的研究结果将导致高品质的单壁碳纳米管从非金属生长种子与生长促进剂的使用的有效增长。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Nanocrystals of Long Persisting Phosphor by Modified Combustion Technique
采用改进的燃烧法合成了纳米SrAl_2 O_4:Eu ~(2+),Dy ~(3+)长余辉发光材料。在该合成过程中,将相应的金属硝酸盐、助熔剂和可燃剂(尿素/樟脑)的混合物在400- 600 ° C下热处理约5分钟,进行轻微改性。它导致了低密度的体积质量相比,由传统的固态方法的固体块。本工作报告的变化,在燃烧过程中实现掺杂剂的均匀掺入和大规模生产的纳米荧光粉在很短的时间间隔。样品的纳米相,结构和发光性能进行了表征。PACS代码:33.50。- j,33.50.Dq,78.55.-米,68.37.HK
2004-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Bulk synthesis of Zn$_3$WN$_4$ via solid-state metathesis
本研究提出通过Li$_6$WN$_4$与Zn$X_2$的固态复分解反应宏量合成具有阳离子有序结构的Zn$_3$WN$_4$,验证了反应规律与材料的宽带隙半导体特性,为新型三元氮化物发现提供了普适性合成策略。
2024-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial melting as a thermodynamic indicator of solid-state synthesizability
National University of Singapore(新加坡国立大学)
提出界面熔体稳定性是固态合成可行性的热力学条件,通过Fe-B体系验证,发现富硼界面熔体在常压下失稳,高压可恢复稳定性。
2026-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Machine Learning Boosted Entropy-Engineered Synthesis of CuCo Nanometric Solid Solution Alloys for Near-100% Nitrate-to-Ammonia Selectivity
本研究利用机器学习结合熵工程方法,成功合成CuCo纳米固溶体合金,实现近100%硝酸盐转化为氨的选择性,并在120小时测试中保持高稳定性,为高效催化剂设计提供新思路。
2024-10-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Unconventional and Powerful Ion Sources for Solid-State Ion Exchange, Cu2SO4 and Cu3PO4: Exemplified by Synthesis of Metastable β-CuGaO2 from Stable β-LiGaO2
本研究提出利用第一性原理计算筛选出 Cu2SO4 和 Cu3PO4 作为非传统且强大的固态离子交换离子源,成功实现了从 β-LiGaO2 到亚稳态 β-CuGaO2 的合成,扩展了亚稳材料的合成潜力。
2025-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Navigating phase diagram complexity to guide robotic inorganic materials synthesis
本文提出基于热力学的前驱体选择策略,在高维相图中避开竞争副产物并提升反应动力学,并通过机器人实验室对35种四元氧化物进行224次反应验证,证明该方法可提高产物相纯度。
2023-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Balancing Thermodynamics, Kinetics, and Reversibility in Ti-Doped MgB2H8: A First-Principles Assessment of a Practical Solid-State Hydrogen Storage Material
New Technologies Research Center, University of West Bohemia(新技研究中心,西波希米亚大学);Department of Physics, Bacha Khan University(巴哈汗大学物理系)
研究通过首次原理计算分析Ti掺杂MgB2H8的氢存储性能,发现其在热力学、动力学和可逆性方面均有提升,为固态氢存储材料提供了新方向。
2026-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Global Uncertainty-Sensitivity Analysis on Mechanistic Kinetic Models: From Model Assessment to Theory-Driven Design of Nanoparticles
纳米颗粒合成方案的最佳设计通常通过一次一个的实验设计来实现。除了覆盖可能的输入条件的有限空间之外,这些方法忽略了输入因素的不同组合之间可能的相互作用。这就是包含各种可能性的机械模型的重要性所在。通过执行全局不确定性/敏感性分析(UA/SA),可以绘制出过程的各种结果与操作条件的不同组合。此外,UA/SA允许对模型行为进行评估,这是对过程进行理论理解的一个不可避免的步骤。最近,我们开发了一个耦合的结晶动力学框架的形式的人口平衡模型,以描述沉淀的硅酸钙水合物。除了其在建筑行业的相关性,这种无机纳米材料在生物医学,环境修复和催化方面提供了潜在的应用,最值得注意的是由于通过仔细调整合成条件可以实现足够的比表面积。在这里,我们将全局UA/SA应用于我们的计算模型的改进版本,以了解模型参数和实验条件(由不确定性或可调性引起)对产品性能的影响。以颗粒的比表面积为例,我们表明,UA/SA确定的因素,其控制将允许微调所需的属性。这样,我们可以在进一步尝试优化实验程序之前合理化适当的合成方案。这种方法是通用的,也可以转移到其他纳米颗粒合成方案。
2019-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Helium ordered trapping in arsenolite under compression: Synthesis of He2As4O6
本文从实验和理论两个方面研究了砷石(立方As_2O_3)的压缩过程。实验X射线衍射和拉曼散射测量的这种分子固体在高压下与不同的压力传输介质已被解释与从头计算的帮助。我们的研究结果证实砷石作为最软的矿物之一,在没有氢键和提供的证据氦捕获以上3 GPa之间的金刚烷型As4O6笼,从而导致一个新的化合物与化学计量He2As4O6。氦的捕获改变了毒砂的所有性质。特别是,压力引起的非晶化,这发生在纯砷石高于15 GPa,阻碍当他被困之间的As4O6笼,从而导致在超过30 GPa的He2As4O6的机械稳定性。我们的工作为通过压缩改变其他分子固体的性质铺平了道路,这取决于它们捕获相对较小的原子或分子物种并形成新化合物的能力。此外,我们的工作表明,与其他压力传递介质相比,用惰性气体如氦气压缩分子固体可能会导致意想不到的结果。
2015-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Microwave Assisted Synthesis and Characterization of Perovskite Oxides
微波辐射的使用是用于合成无机材料如钙钛矿氧化物的有前途的替代热源。与传统的陶瓷方法相比,该方法节省了大量的能源和时间。在这项工作中,我们审查的基本原理的微波加热机制的基础上,在材料和电磁微波偶极子之间的相互作用。此外,我们还对微波合成的各个子类型如固态微波合成和微波辅助水热合成进行了分类和评述。在这项工作的实验部分,我们提出了一个大范围的材料,在我们的实验室合成的微波技术,其中这些材料包括超导,铁磁,铁电,介电和多铁性钙钛矿系统。
2014-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and characterization of vertically oriented hybrid Zn2GeO4-ZnO beaded nanowire arrays and Zn2GeO4 nanotubes
采用无催化剂的方法,通过气固相法成功制备了垂直排列的球形锗酸锌(Zn 2GeO 4)/氧化锌(ZnO)杂化纳米线阵列。合成的产品,其特征在于使用X射线衍射,扫描电子显微镜和透射电子显微镜配备了能量色散X射线光谱仪。TEM研究显示了Zn 2GeO 4/ZnO纳米线的珠状微结构。在此基础上,对Zn 2GeO 4/ZnO混合纳米线进行湿法刻蚀处理,制备了Zn 2GeO 4纳米管。
2015-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Solution based synthesis of mixed phase materials in the Li2TiO3 - Li4SiO4 system
作为ITER氦冷球床的候选氚增殖材料,位于准二元偏钛酸锂-正硅酸锂系统区域的陶瓷多相化合物相对于单相材料可能表现出机械和物理优势。在这里,我们提出了一种基于有机金属溶液的合成程序的低温制备的化合物在Li 2 TiO 3-Li 4 SiO 4的区域和调查的相稳定性和转变,通过变温X射线衍射和扫描量热法。结果表明,偏钛酸盐和偏硅酸盐相Li 2 TiO 3和Li 2SiO 3在低于180°C的温度下容易以纳米晶形式结晶。在5%的范围内的锂缺乏是由于Li从Li 4SiO 4升华和/或由于过量的Li掺入偏钛酸盐相中,并导致化学计量偏移,并且产物化合物具有混合的正硅酸锂/偏硅酸锂含量朝向富含Si的区域,并且主要是Li 2 TiO 3含量朝向富含Ti的区域。当温度高于1150°C时,发生了由单斜相到立方相的γ-Li_2TiO_3无序固溶体的转变,而硅酸盐相的熔化表明可能是单斜相,固相线在1050°-1100 ° C之间。涉及氯化锂前体的合成程序不太可能是增殖卵石合成的可行选择,因为发现该路线产生具有更显著的Li缺乏的材料,其在中间组合物下表现出Li 2 TiSiO 5相的结晶。
2014-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Application of sodium-ion-based solid electrolyte in electrostatic tuning of carrier density in graphene
利用固体电解质来调节薄膜材料中的载流子密度是一种新兴的技术,在基础研究和应用研究中具有潜在的应用。到目前为止,只有含有小离子的材料,如质子和锂离子,才被用来证明门控效应。在这里,我们报告了实验室合成的钠离子基固体电解质的研究,其显示出比先前报道的锂离子基固体电解质更强的调节石墨烯中载流子密度的能力。我们的研究结果可能会刺激寻找更适合门控应用的固体电解质,利用许多现有的材料开发的电池研究。
2017-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Comment on: Synthesis, growth and characterization of a new metal organic Nlo material: Dibromo bis(L proline)Cd(II)
Booopathi和Ramasamy的标题论文报告了二溴双(L-脯氨酸)Cd(II)晶体生长和表征的研究(1)。关于化合物(1)的晶体结构和(1)二溴双(L-脯氨酸)Zn(II)(2)和二碘双(2-氨基吡啶)Cd(II)(3)的磁性的许多批评表明化合物1至3不是软磁体而是抗磁性固体。
2015-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Solid-state reaction synthesis of superconducting refractory-metal germanides for Ge/SiGe quantum devices
QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学量子纳米科学卡弗里研究所和QuTech);Materials Department, University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校材料系);Department of Materials, University of Oxford(牛津大学材料系)
本研究通过固态反应在低温下合成超导难熔金属锗化物,用于Ge/SiGe量子器件,发现界面反应受限是主要障碍。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
First-principles design and subsequent synthesis of a material to search for the permanent electric dipole moment of the electron
我们描述的第一原理设计和随后的合成的一种新材料的特定功能所需的固态为基础的搜索的永久电偶极矩的electron.We计算表明,钙钛矿结构的铕钛酸钡应表现出所需的大的和压力依赖的铁电极化,本地磁矩,即使在液氦温度和磁有序的情况下。随后的Eu $_{0.5}$ Ba $_{0.5}$ TiO $_3$陶瓷的合成和表征证实了预测的理想性能。
2010-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Larger grains in high-Tc superconductors synthesized by the solid-state reaction route
本研究结合固相合成与顶部籽晶熔融生长方法,成功增大了Tm和Nd基1-2-3超导体晶粒尺寸至0.1 mm,显著提高了磁化宽度ΔM,同时保持了与多晶超导体相同的钉扎机制。
2025-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonlocal van der Waals functionals for solids: Choosing an appropriate one
非局部范德华(NL-vdW)泛函[Dion等人,物理修订信函92,246401(2004)]被越来越频繁地应用在固态物理中,因为对于其中弱相互作用起主要作用的系统,它们已被证明比传统的半局部泛函可靠得多。然而,在过去的几年中,已经提出了一定数量的NL-vdW泛函,因此并不总是清楚应该使用哪一个。在这项工作中,NL-vdW泛函的评估。我们的测试集包括弱结合固体,即稀有气体,层状系统,如石墨,和分子固体,但也强结合固体,以提供一个更一般的结论,扩展系统的NL-vdW泛函的准确性。我们发现,在测试的泛函中,rev-vdW-DF 2 [Hamada,Phys.Rev.B89,121103(R)(2014)]对于弱结合固体非常准确,但对于强结合固体也非常可靠。
2019-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Ionic conductivity enhacements and low temperature synthesis of Li7La3Zr2O12 garnets by Bi aliovalent substitutions
报道了一种基于Bi掺杂Li 7 La 3 Zr 2 O 12(LLZO)的石榴石型固体电解质的合成方法。采用Pechini法合成了Li_(7-x)La_3 Zr_(2-x)Bi_xO_(12)化合物。在未完全致密化的结构中实现高达2.0 x 10-4 S/cm的离子电导率。立方相Li 6La 3 ZrBiO 12粉末在650 °C至900 °C的温度范围内在空气中生成。相比之下,在不存在Bi的情况下并且在相同的合成条件下,Li 7 La 3 Zr 2 O 12的立方石榴石相在低于700 °C下不形成,而对于未掺杂的化合物,在900 °C下观察到向四方相的转变。Bi在降低石榴石立方相的形成温度和离子电导率的改善中的关键作用在这项工作中,通过微观结构的研究和交流阻抗测量。我们归因于Bi掺杂在实现这些显着的改进,在较低的温度下,在固态反应的动力学导致爆炸性晶粒生长和致密化的石榴石显着增强的效果。此外,XAS被用来确定具体的原子位置,其中Bi被纳入LLZO石榴石晶体结构。
2019-02-18 cond-mat.mtrl-sci