单一稀土镧在不同基底上的电沉积及其性能的研究

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稀土材料的导电性能研究

稀土材料的导电性能研究

稀土材料的导电性能研究引言稀土材料因其独特的电子结构和物理性质,在电子器件、光学应用和催化剂等领域具有广泛的应用。

导电性是稀土材料的重要性能之一,对于电子器件的性能影响巨大。

本文将对稀土材料的导电性能进行研究,分析其影响因素以及相关的研究进展。

稀土材料的基本概念稀土材料,简称为稀土,指的是钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素,即从镧(La)到镥(Lu)的15个元素。

这些元素在周期表中位于第三周期的f块中。

稀土材料具有独特的离子电子结构,其外层电子排布在4f壳层内,这使得这些材料表现出很多特殊的电子行为。

稀土材料广泛存在于地壳中,因此在自然界中常以氧化物的形式存在。

稀土材料的导电性能影响因素1. 结构缺陷稀土材料的导电性能受到结构缺陷的影响。

这些缺陷包括晶格缺陷、表面缺陷和界面缺陷等。

晶格缺陷主要包括空位缺陷和离位缺陷,它们会影响稀土材料的电子传输路径和能带结构,从而影响导电性能。

表面缺陷是指稀土材料表面的晶格结构缺陷,会导致表面能级位置的变化,从而影响导电性能。

界面缺陷是指稀土材料与其他材料的接触界面上的缺陷,如晶格失配、界面电荷转移等,也会影响导电性能。

2. 晶体结构稀土材料的晶体结构也是影响其导电性能的重要因素。

稀土材料中常见的晶体结构包括离子晶体、金属间化合物和合金等。

不同的晶体结构决定了稀土材料的电子能带结构和能带宽度,从而影响其导电性能。

3. 温度温度是稀土材料导电性能的重要影响因素。

随着温度的升高,稀土材料的导电性能通常会提高。

这是因为温度升高会增加材料中载流子的热激发,从而增加导电性能。

然而,在一些情况下,温度的升高也会导致材料的导电性能下降,这是因为在高温条件下,材料晶格结构会发生改变,导致电子传输路径的改变。

稀土材料导电性能的研究方法研究稀土材料的导电性能通常使用各种电学测试技术。

常见的方法包括电导率测量、霍尔效应测量和电阻率测量等。

1. 电导率测量电导率是指单位长度和单位面积内的电流密度与电场强度之比。

稀土材料的电荷转移与发光性质研究

稀土材料的电荷转移与发光性质研究

稀土材料的电荷转移与发光性质研究稀土元素是指元素周期表中镧系元素,包括了镧、铈、镨、钕、钷、铕、钐、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等15个元素。

这些元素由于其特殊的能级结构和电子结构,具有独特的光学、磁学和电学性质,因此广泛应用于光学、电子学、磁性材料、催化剂、永磁材料、放射性同位素等领域。

其中,稀土材料在光学领域的应用尤其广泛。

稀土材料激发后能够发出可见光和近红外光,这种发光现象被称为稀土荧光。

稀土材料的荧光是由电子从基态向激发态的能级跃迁引起的。

在晶体中,其中的稀土离子可以被激发到高能级激发态,这可能是通过吸收能量的方式实现的,例如电子束和激光束。

通过外部能量输入,稀土离子会从基态跃迁到激发态,这种跃迁可以是从3d和4f能级向高能级的5d和6s能级跃迁,也可以是从4f能级向高能级的5p能级跃迁。

稀土材料的荧光有很多特殊的性质,这些性质是由稀土元素的电子结构所决定的。

一般来说,稀土材料的荧光可分为两种类型:单电子跃迁和多电子跃迁。

单电子跃迁单电子跃迁通常发生在稀土材料中的镝、铽、铑、镱和铥离子。

这些离子的荧光主要由4f-4f跃迁引起,即4f能级的电子跃迁到同一能级的另一个电子状态。

这种跃迁的能量差通常在1-2电子伏特之间。

4f能级的电子跃迁到4f能级的另一个电子状态时,由于这些能级之间的距离非常小,所以单电子跃迁的发生效率较低。

多电子跃迁多电子跃迁通常发生在稀土材料中的钕、铕、铒、铈、钷、镝和钬离子。

这些离子的荧光主要由4f-5d或4f-6s跃迁引起,即4f能级的电子跃迁到5d或6s能级的电子状态。

这种跃迁的能量差通常在2-5电子伏特之间。

由于稀土材料中的离子数目非常多,因此多电子跃迁的发生效率较高。

稀土材料发光的颜色和强度可以通过稀土元素的晶体质量、晶体结构、外部条件如温度、压力等控制。

除此之外,对于稀土材料中的激子和次级电子的影响,通过相应的电荷转移和自旋换向现象也可以调控发光性质。

电荷转移和自旋交换稀土元素中的电子结构具有独特的特性,即存在f电子壳层内电荷转移和自旋交换的过程。

微量元素、常量元素、稀土在研究沉积环境和沉积相中的作用和意义

微量元素、常量元素、稀土在研究沉积环境和沉积相中的作用和意义

微量元素、常量元素、稀土在研究沉积环境和沉积相中的作用和意义常量元素, 微量元素▲常量元素:一般地球化学书中将O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti 等9种元素列入常量元素,但是因为不同地区各元素含量相对富集程度可能不同,所以在对常量元素归类的时候也应考虑实际区域资料和研究目的。

在沉积相的应用中是要根据上述元素的化合物含量和分布规律来作推测的,主要包括两个方面:1、物源分析例如:Al2O3、K2O、Fe2O3、MgO、TiO2、Na2O等主要为与陆源碎屑有关的元素化合物,这些元素的高含量大多出现在细粒沉积物和碎屑矿物中,可以指示物源性质的差异;CaO、CaCO3也用来判断物源,但是要具体情况具体分析。

2、沉积环境例如:CaO、CaCO3等氧化物除部分来自陆源方解石外,还受自生作用和生物作用影响。

这些元素的高含量一般出现在氧化条件下,水动力活跃,生物活动频繁的环境。

Ti等元素含量的变化反映的是陆源物加入的程度,该值愈高则表明陆源物含量愈丰富,表明了一种温暖潮湿的气候背景。

与微量元素Sr类似,沉积岩中P的高含量指示干旱炎热高盐度环境的气候背景,低含量则指示潮湿的气候背景。

--------------▲微量元素(痕量元素)主要测试的微量元素有V、Ni、Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Ba、B、Ga、Pb、Sr、Li等1、物源分析微量元素对物源有示踪作用,因为微量元素多源自母岩,根据不同微量元素组合及分布规律,配合重矿物资料及区域背景资料做综合分析,可以良好进行沉积物源分析;2、沉积环境(PH、EH、盐度)对沉积环境反应敏感的微量元素有硼(、锶(Sr)、钡(Ba)、钛(Ti)、铁(Fe)、磷(P)、锰(Mn)等等,不同微量元素反映沉积环境的侧重点和敏感度各具特点,简单举几个例子:氯(Cl)等微量元素组成可以指示水介质的古盐度,咸水(海水)中Cl、B的含量明显高于淡水;陆相湖泊、盐湖卤水及其沉积物中B丰度及B同位素组成变化极大;对于陆相盐湖的不同层位或不同区域位置的泥页岩地层,若B含量偏高,说明其沉积环境为干旱—半干旱的盐湖沉积环境;若B含量偏低或正常,表明泥页岩沉积时处于较潮湿的盐湖沉积环境,但当沉积区远离盐湖中心时,也可代表干旱—半干旱盐湖沉积环境。

稀土元素的研究进展综述

稀土元素的研究进展综述

原子半径与离子半径
在稀土元素在自然界迁移转化的研究过程中,原子半径与离子半径的差 异导致了元素形成的化合物的迁移转化能力的变化(矿物晶格-土壤-植物 -动物)
稀土元素价态与内层电子的分布
不同价态对生物体产生的效应不尽相同(eg 砷As)
1、稀土元素的基本概况

(1)、稀土元素属重金属元素,稀土在地壳中虽分布很广, 但 由于化学性质稳定而难以进入生物圈, 农业应用的稀土是由稀 土矿料经化学炼制成的可溶性盐类化合物, 为混合稀土。 (2)、目前开发利用的稀土矿物主要有五种:氟碳铈矿、离子 吸附型稀土矿、独居石矿、磷钇矿和磷灰石矿。 (3)、吸附和解吸平衡,在控制土壤溶液中营养元素、微量元 素的活度、迁移过程方面起重要作用。
器官 骨 脾脏 心脏 肾 肝 稀土富集浓度 500 μg/L 420~12 400μg/L 0~215μg/L 0.11μg/L 515μg/L

稀土化合物具有抗凝血、抗炎、杀菌、降血糖、抗癌与诊断、 防止或延缓动脉粥样硬化的形成、参与免疫过程以及镇静止 痛等作用。例如,人们将稀土与高分子材料结合,制得具有 抗凝血作用的新型材料。但是稀土元素又具有毒性,对人体 健康产生影响。稀土的毒性已有较多的研究,但稀土进入人 体的途径不同,稀土化合物的种类不同,其毒性也不一样。 稀土若经呼吸道吸入肺内,其微粒部分由肺内上皮细胞的纤 毛运动排出, 部分经淋巴管运送到淋巴结,部分则沉积于肺 内。如果长期吸入稀土后易形成稀土尘肺。
稀土元素的研究进展综述 RARE EARTH ELEMENTS
曾智浩 1120859002
稀土元素的研究进展综述
1、稀土元素的基本概况 2、稀土元素的研究进展 3、稀土元素的研究方法
1、稀土元素的基本概况

电沉积稀土改性陶瓷涂层磨损性能研究

电沉积稀土改性陶瓷涂层磨损性能研究
关 键 词 :陶瓷 涂层 ;表 面改 性 ;摩 擦 学性 能 ;稀 土 中 图分 类号 :T 1. 文 献标 识 码 :A 文章 编 号 :05 05 ( 06 1 0 6— H17 1 24— 10 2 0 ) 0— 5 4
S u y o h i o o ia o e te fElc r n Be m - e o ie t d n t e Trb l g c lPr p riso e to a d p std Ce a is Co p sts Co tn s、 h Ra e Ea h Ox de r m c m o ie a i g t r r i s t
Ch n y n Sh e e g Xiu iL i
( e a m n eht ncE g er gS a uU ie i ,h n uG ag og 10 3 C ia D pr et fM ca oi n i ei ,h mo nvr t S at u ndn 5 6 ,hn ) t o r n n sy o 5
的氧 化 镧后 ,涂层 的耐 磨性 能 较 未加 稀 土 涂层 提 高 了 3倍 ,摩 擦 因数 减 少 1% ,而 加 入 过 多 的稀 土镧 氧化 物 则 不利 于 0
涂层组织性 能及耐磨性能的改善。稀土氧化镧对涂层 的组织有改善作用 ,加入适量的稀土元素使得涂层致密性提高 ,减 少涂层中的缺陷 ,涂层表面呈多孔结构特性。
Ab ta tT e meh d o lcrc ic a g o t g w t i e a c ly ri r ia y ee t c ic a g c i ig sr c : h t o fee t a d sh re c ai ih T C c rmi a e n o dn r lcr a ds h e ma h nn i l n i l r

【国家自然科学基金】_稀土镧_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

【国家自然科学基金】_稀土镧_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

2011年 科研热词 稀土 镧 锌铝合金 铕 酸雨(ar) 结构 纳米钼粉 类水滑石 稀土镧配合物 稀土镧(la) 稀土掺杂 碳热还原反应 碳化硅 溶胶-凝胶法 液-液掺杂 显微组织 时间效应 抗菌 性能 微合金化 大豆幼苗 合成 力学性能 光合光反应 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
2014年 科研热词 镧 退火 耐蚀性 磁感应效应 磁性薄膜 互感 fesib-la非晶薄带 co-mo-p 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词 镧离子 钾通道 荧光猝灭法 膜片钳技术 mc3t3细胞 la~(3+) (二溴)水杨基荧光酮
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
科研热词 镧 镍催化剂 镉 酸雨 脂膜过氧化 稀土镧 稀土 大豆幼苗 多壁碳纳米管 复合处理 吲哚乙酸氧化酶 分裂指数 二氧化碳甲烷化 pod活性 hormesis效应
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 镧 稀土镧 离子注入 电沉积 拉曼谱 基底 低温熔融盐 二次离子质谱

镧系离子掺杂钼酸铋基可见光催化材料的合成及机理研究

镧系离子掺杂钼酸铋基可见光催化材料的合成及机理研究

镧系离子掺杂钼酸铋基可见光催化材料的合成及机理探究摘要:本探究合成了一种新型可见光催化材料——镧系离子掺杂钼酸铋,旨在提高钼酸铋的可见光响应能力和催化活性。

接受固相法制备了镧系离子掺杂钼酸铋基材料,并通过XRD、TEM、UV-vis DRS、PL等方法表征了其结构、形貌以及光物理性质。

结果表明镧系离子掺杂可同时调整钼酸铋晶体结构、增强光吸纳能力、加快电子传输速度以及提高光生电子-空穴对的分离能力。

同时,通过吸附分解氧化甲基橙反应验证了这种材料的光催化性能。

光电流测试结果表明镧系离子掺杂钼酸铋基材料的光生电子转移速度明显提高,表明目标化合物能够在光源激发下充分利用可见光,充分利用太阳光线进行光催化反应。

XPS和PL和ESR结果表明La离子掺杂提高了电子传输速度和电荷分离效果,增强了光催化性能。

总体来说,这种镧系离子掺杂钼酸铋的可见光催化材料对于光催化降解有机污染物等具有良好的应用前景。

关键词:镧系离子;钼酸铋;可见光催化;机理探究;光催化性引言近年来,随着环境问题的日益严峻,光催化技术作为一种可持续进步的清洁能源技术越来越受到关注。

其中,可见光催化技术具有较高的效率和较低的成本,被广泛应用于有机废水、气体和固体污染物的降解。

钼酸铋是一种重要的可见光催化材料,已被广泛探究。

然而,钼酸铋的光响应能力和催化活性有限,限制了其在光催化领域的应用。

因此,通过掺杂镧系离子等改性方法来提高钼酸铋的光催化性能,是当前的探究热点之一。

试验部分1. 试验材料Bi2MoO6(AR级)、La(NO3)3(AR级)、NaOH(AR级)、甲基橙(AR级)、甲醇(AR级)、乙醇(AR级)。

2. 合成方法接受固相合成法制备镧系离子掺杂钼酸铋材料,详尽操作流程如下:1)将Bi2MoO6、La(NO3)3按照不同比例混合,经过球磨后加入适量NaOH溶液并搅拌,将混合物置于烘箱中干燥。

2)将干燥后的样品加入烧杯中,并在空气中煅烧2h,从而得到镧系离子掺杂钼酸铋。

广州化学第33卷(2008年)总目次

广州化学第33卷(2008年)总目次

李健忠 ,庞 明,叶朝 霞,王惠松 ,王黎伟 ,胡文凌
顶空气相色谱在化 学研 究中的应 用 …………………………………… 吴 瑛 ,付时雨,柴欣生 l
芳香杂环 甲基 卤代 反应 ……………………………………… 范柏林 ,刘增路 ,唐 玫 ,毛振民 I
(9 5)
() 6 7
卷烟 主流烟气 中挥发性羰基化合物分析研 究进展 ………… …… …… 王 丽苹 , 任凤 莲,谢慧玲
() 6 03 )
(9 1)
改性膨润土催化 乙醇流化床 脱水 制乙烯 ………… 洪爱珠 , 颜桂炀 ,刘欣萍 ,肖荔人 , 陈庆华 原位 聚合法制备透 明聚苯 乙烯的表征及其荧光性质研究 …………… 王 文, 林美娟 , 章文贡

用活性炭纤维 同时脱除二氧化碳中C 与 H S的研究 ………一方 磊 , OS 2 张永春 , 周锦霞, 丁
埔, 郑木 霞, 翁荔丹 , 陈

宋庆峰,张永春 ,李广 明, 张驭时 , 周锦霞
(6 2)
不 同介质条件下纳米二氧化钛溶胶的低温 制备及其光催化性能表征
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .
彭人 勇,陈 强,熊克思

(5 3)
(9 3)
种聚氧乙烯 醚链三头季铵盐表面活性剂 的合成 …………… 汤芝平 , 薛永强, 张俊峰 , 赵

(4 4) (o 5)
铬酸氢根季铵树脂对烯丙醇的选择性氧化 ……………………………………………… . .李国辉
橡胶 / 纳米无机粒子增韧增强环氧树脂 的研究 ……………………….徐 .
l I
() 7 2

稀土金属材料的电化学性能研究

稀土金属材料的电化学性能研究

稀土金属材料的电化学性能研究引言稀土金属材料由于其独特的化学和物理性质,在材料科学领域引起了广泛的关注。

特别是稀土金属的电化学性能,对于电池、储能和催化等应用具有重要的意义。

本文将对稀土金属材料的电化学性能展开研究。

稀土金属材料稀土金属材料是由稀土金属元素构成的材料。

稀土金属元素是指周期表中镧系元素的集合,包括镧 (La)、铈 (Ce)、钕 (Pr)、钷 (Pm)、钐 (Sm)、铕 (Eu)、钆 (Gd)、铽 (Tb)、镝 (Dy)、钬 (Ho)、铒 (Er)、铥 (Tm)、镱 (Yb)和镥 (Lu)。

这些金属元素具有丰富的能级结构,使得稀土金属材料具有卓越的电化学性能。

电化学性能的研究方法为了研究稀土金属材料的电化学性能,科研人员通常采用多种实验方法和测试技术。

其中常用的包括循环伏安法 (CV)、充放电测试、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、扫描电子显微镜 (SEM)、电化学阻抗谱 (EIS)等。

这些方法和技术可以帮助科研人员分析和评估稀土金属材料的电化学性能。

电化学性能的影响因素稀土金属材料的电化学性能受到多种因素的影响。

其中包括电极材料的组成、电解质溶液的浓度和成分、电流密度、温度等。

这些因素的变化会导致稀土金属材料的电化学性能发生变化,从而影响其在电池、储能和催化等应用中的性能。

稀土金属材料的电池应用稀土金属材料在电池领域具有广阔的应用前景。

目前已经有许多研究表明,稀土金属材料可以用作锂离子电池、钠离子电池和燃料电池的电极材料。

稀土金属材料的优异电化学性能,使其具有高能量密度、长循环寿命和优良的充放电性能等特点,因此在电池领域有着重要的应用价值。

稀土金属材料的储能应用稀土金属材料也被广泛应用于储能领域。

由于其在电化学反应中的良好可逆性和高能量密度,稀土金属材料可以用于制备超级电容器和储能电池。

这些材料具有优异的储能性能,能够高效地存储和释放能量,因此在可再生能源和电动汽车等领域有着广泛的应用前景。

电沉积镍基合金的研究进展

电沉积镍基合金的研究进展

稀有金属CHINESE JOURNAL OF RAREMETALS1998年 第22卷 第5期 Vol.22 No.5 1998电沉积镍基合金的研究进展王凤娥摘要:从电沉积的工艺条件、 电沉积机理以及电沉积层的性能和应用等几个方面, 概述了Ni-Co、 Ni-Fe、 Ni-Mo、 Ni-P等四种常见电沉积镍基合金的研究与开发现状。

关键词:镍基合金 电沉积 应用 随着电镀工业的发展和材料表面处理技术的提高, 与单金属镀层相比具有特殊表面性能的多功能合金镀层的研究和应用也日益广泛。

在合金镀层的研究中, 电沉积镍基合金由于具有许多优良的物理、 化学和机械性能, 因而在工程应用中越来越受到人们重视[1]。

如镍铬合金[2,3], 由于其耐腐蚀、 抗磨损、 耐高温以及具有较好的装饰效果, 受到人们广泛关注。

此外由于镍硼合金镀层的导电性、 可焊性和耐磨性都特别好, 可广泛用于航天、 电子、 机械、 塑料等行业, 目前利用电沉积法制取镍硼合金在国内外开始进行了研究与探讨[4]。

电沉积镍钨合金具有很高的硬度和耐磨损性, 在许多应用中可作为硬铬的替代品[5], 目前也有在镍钨合金中添加WC微粒[6,7], 制备Ni-WC复合镀层, 使其具有优越的电催化析氢析氧性能而广泛用作电极材料。

本文重点介绍几种常见的电沉积镍基合金的研究现状及其应用。

Development of Electrodeposited Nickel Base AlloysWang Feng'e(General Research Institute for Nonferrous Metals, Beijing 100088, China) Abstract:Research and development of conventional electrodeposited nickel base alloys which included Ni-Co、Ni-Fe、Ni-Mo and Ni-P were reviewed from several aspects, such as the technology conditions, the mechanism of electrodeposition, the properties and applications of electrodeposits.Key Words:Nickel base alloys, Electrodeposition, Application1 电沉积镍基合金的工艺研究 电沉积镍基合金按其特性和应用, 一般可分为: 防护性镍基合金, 如镍锌合金, 对钢铁基体来讲是阳极镀层, 具有电化学保护作用; 装饰性镍基合金, 如镍铁、 镍铬、 镍锡合金等, 可作为代镍、 代铬镀层以及功能性镍基合金, 如具有耐磨性的镍铬、 镍磷、 镍硼合金和用于磁性记忆元件的镍铁、 镍钴等磁性合金。

稀土元素在沉积学中的运用

稀土元素在沉积学中的运用

稀土元素在沉积学中的应用樊钰超河南理工大学资环学院,焦作,454000摘要:稀土元素之间化学性质极其相似、溶解度普遍较低及在风化、剥蚀、搬运、再沉积和成岩作用过程中元素分馏作用极为复杂等性质对沉积方向诸多问题的研究具有重要意义。

本文则主要通过概括和实例来介绍稀土元素在地质方面的应用,特别是在沉积学领域判断岩石成因、构造背景、物源、环境的酸碱性、白云岩成因、古气候分析及古水深分析等方面的具体应用。

关键字:稀土元素沉积学应用物源古气候古水深构造背景岩石成因1.引言由于近年来国家对稀土元素的重视,导致了大家对稀土元素的研究更加深入,研究表明稀土元素在工业、军事、农业、地质等领域都能得到广泛应用。

而对沉积环境中REE(稀土元素)的最早研究工作是Minami(1935)对古生代欧洲和日本“页岩”的分析。

直到六十年代,才进行了一些其他方面的研究(Haskin和Gehl,1962;Balashov等,1964;Wildeman和Haskin,1965;Haskin等,1966),在这之前,这些方面几乎是空白。

而随着稀土元素在国内地位的提升,学者们对它的研究也在不断进步,目前国内学者把沉积岩的稀土元素地球化学特征主要应用于研究不同地区和时代的地层的稀稀土元素地球化学的差异及其与地质事件、界线剖而、地壳演化的关系[1]。

本文主要介绍稀土元素在沉积学中的应用,不仅利用稀土元素对沉积环境的判断,还对在判断岩石成因、构造背景、物源、白云岩成因、古气候分析及古水深分析等方法进行了详细的介绍。

2.判别岩石成因岩石、矿石与矿物中的REE组成特征可用于探讨其成因。

不仅对火成岩,而且对沉积岩与变质岩也适用。

就火成岩而言,通过REE定量模式的计算可以确定其由部分熔融或者分离结晶作用所形成;根据REE球粒陨石标准化分布型式的异同可为岩石的成因与分类提供证据。

比如,根据湖南香花岭43l岩墙与癞子岭花岗岩REE分布型式及REE参数的相似性,论证了黄玉霏细斑岩为地壳重熔型花岗岩浆的晚期分异产物[2]。

稀土材料的电学性能研究

稀土材料的电学性能研究

稀土材料的电学性能研究引言稀土材料是由稀土元素组成的一类特殊材料,具有特殊的结构和性质。

在近年来,由于稀土材料在电子器件、光电器件、传感器等领域的广泛应用,对其电学性能的研究和分析变得尤为重要。

本文将着重介绍稀土材料的电导率、介电性能以及磁电耦合等方面的研究进展。

稀土材料的电导率研究稀土材料的电导率是指材料在电场作用下电流通过的能力。

稀土材料通常具有较高的电导率,这归功于其特殊的晶格结构和电子排布方式。

研究表明,稀土元素的4f电子层对材料的电导率有重要影响。

其中,镧系元素由于其线性态的4f电子特性,具有较高的电导率。

而钆系元素由于其非线性态的4f电子特性,其电导率相对较低。

近年来,随着材料科学和电子工程的发展,各种稀土材料的电导率研究取得了很大的进展。

例如,研究人员通过合成掺杂不同稀土元素的氧化物材料,发现其电导率随着稀土元素的类型和掺杂浓度的变化而变化。

这为稀土材料的电导调控提供了新的思路和方法。

稀土材料的介电性能研究稀土材料的介电性能是指材料对电场的响应能力。

介电性能是稀土材料在电子器件中的重要属性之一,它决定了材料在电场作用下的能量存储和传输能力。

对稀土材料的介电性能进行研究有助于更好地了解其在电子领域的应用潜力。

研究人员通过测量稀土材料在不同频率和温度条件下的介电常数和损耗因子等参数,揭示了稀土材料的介电响应机制。

研究发现,稀土材料的介电性能与其晶体结构、晶格畸变等因素密切相关。

通过对稀土材料的结构调控和掺杂处理,可以有效地改善其介电性能。

稀土材料的磁电耦合研究磁电耦合是指材料在外加电场或磁场作用下产生磁化或电极化现象的能力。

稀土材料由于其特殊的电子排布和自旋-轨道相互作用,常常表现出较高的磁电耦合效应。

因此,稀土材料在磁电器件中具有很大的应用潜力。

研究人员通过合成不同结构和成分的稀土材料,发现了一些具有良好磁电耦合性能的新材料。

例如,在铁磁-铁电异质结构中,稀土材料的磁电耦合效应可以被充分发挥。

稀土元素在固态电池中的应用研究

稀土元素在固态电池中的应用研究

稀土元素在固态电池中的应用研究嘿,你知道吗?在当今这个科技飞速发展的时代,电池可是个超级重要的角色!从咱们日常用的手机、电脑,到电动汽车,哪儿都离不开电池。

而在电池的大家族里,固态电池可是一颗正冉冉升起的新星,其中稀土元素的应用更是让它如虎添翼。

我记得有一次,我参加了一个科技展览。

在那里,我亲眼看到了一款采用了稀土元素的固态电池展示。

那小小的电池,就安静地躺在展示台上,却仿佛蕴含着巨大的能量。

工作人员热情地向我介绍着它的特性,我听得那叫一个入神。

先来说说稀土元素到底是啥。

稀土元素其实是一组特殊的金属元素,包括镧、铈、镨、钕等等。

它们就像是电池世界里的魔法石,有着独特的性质。

在固态电池中,稀土元素的加入可以显著提高电池的性能。

比如说,稀土元素能够优化电池的导电性能。

这就好比是给电池内部修了一条宽阔平坦的高速公路,让电荷能够更加顺畅地流动,从而提高电池的充放电速度。

想象一下,以前给手机充电得等上好几个小时,现在有了稀土元素的助力,可能短短几十分钟就能让手机电量满满,多爽啊!而且,稀土元素还能增强固态电池的稳定性。

就像给电池穿上了一层坚固的铠甲,让它能够在各种恶劣的环境下依然稳定工作。

不管是高温还是低温,都不会轻易“闹脾气”。

另外,稀土元素还能提高电池的能量密度。

这意味着同样大小的电池,能够存储更多的能量。

对于电动汽车来说,这可太重要啦!更高的能量密度就能让汽车跑得更远,减少大家的“里程焦虑”。

不过,稀土元素在固态电池中的应用也不是一帆风顺的。

在研发过程中,科学家们也遇到了不少难题。

比如说,如何让稀土元素均匀地分布在电池材料中,这就像是要把一堆调皮的小孩子整齐地排好队,可不是件容易的事儿。

还有,如何降低稀土元素的使用成本,也是个让人头疼的问题。

但是,困难并没有阻挡科学家们前进的脚步。

他们不断地尝试、改进,努力让稀土元素在固态电池中的应用更加成熟和完善。

未来,随着技术的不断进步,相信稀土元素在固态电池中的应用会越来越广泛。

稀土材料的磁性能研究

稀土材料的磁性能研究

稀土材料的磁性能研究引言磁性材料在现代科技中起着重要的作用,而稀土材料是一类特殊的磁性材料。

稀土材料由稀土金属元素组成,具有独特的磁性能,例如高矫顽力、高饱和磁化强度和低磁滞损耗等优异特性。

因此,对稀土材料的磁性能进行研究具有重要的理论和实际意义。

稀土材料的磁性磁性是物质的重要性质之一,可以根据材料的磁化过程来描述材料的磁性。

在原子尺度上,磁性源自于电子的磁矩,该磁矩可以是自旋磁矩或轨道磁矩。

稀土材料的磁性来自于稀土元素中的未成对电子的自旋磁矩。

稀土元素具有较大的原子磁矩和较强的自旋-轨道耦合效应,这使得稀土材料在磁性方面有着独特的性能。

稀土元素的5d、4f电子壳层中的未成对电子贡献了材料的磁矩,这些电子在磁场中会定向排列,从而导致材料的磁化。

稀土材料具有高矫顽力和高饱和磁化强度的特性,使得其在磁记录、电机、传感器等领域有着广泛的应用。

稀土材料的磁性能研究方法为了研究稀土材料的磁性能,科学家们采用了多种方法和技术。

下面介绍几种常见的磁性能研究方法。

磁化曲线测量磁化曲线测量是研究材料磁性的基本方法之一。

通过测量材料在外加磁场作用下的磁化过程,可以得到材料的磁化曲线。

根据磁化曲线的形状和特性,可以推测材料的磁性质。

对于稀土材料来说,磁化曲线通常表现为高矫顽力、饱和磁化强度高以及低磁滞损耗等特点。

磁滞曲线测量磁滞曲线测量是研究材料磁性的另一种重要方法。

磁滞曲线描述了材料在外加磁场逐渐增大和减小过程中的磁化过程。

通过测量磁滞曲线的形状和面积,可以得到材料的磁滞损耗、剩余磁感应强度等参数。

对于稀土材料来说,磁滞曲线通常表现为窄的磁滞回线和小的磁滞损耗,这些特性是稀土材料在应用中的优势之一。

磁化率测量磁化率是描述材料对外加磁场响应程度的物理量。

磁化率可以分为磁化率和交流磁化率。

磁化率测量可以通过传统的静态方法和交流方法来实现。

对于稀土材料来说,由于其特有的磁性质,其磁化率通常较高,这使得稀土材料在电机和传感器等领域有着广泛的应用。

镧的磁性奇迹了解镧元素在电子设备和磁性材料中的应用

镧的磁性奇迹了解镧元素在电子设备和磁性材料中的应用

镧的磁性奇迹了解镧元素在电子设备和磁性材料中的应用镧的磁性奇迹:了解镧元素在电子设备和磁性材料中的应用镧(La)是一种化学元素,属于稀土金属。

它的原子序数为57,具有丰富的化学性质和磁性特征,使得它在电子设备和磁性材料的应用领域起到了重要的作用。

本文将介绍镧的磁性奇迹,以及它在电子设备和磁性材料中的应用。

一、镧的磁性特征镧是一种具有良好磁性的元素。

它的基态电子构型为[Xe] 5d16s2。

在化学元素周期表中,镧位于镧系稀土金属中的第一个位置,其内电子构型的稳定性为镧的磁性性质提供了核心基础。

镧的磁性主要表现为两个方面:稀土离子的原子磁矩和局域联接劈裂。

稀土离子的原子磁矩是指在外界磁场作用下,稀土离子的磁矩发生改变的能力。

而局域联接劈裂是指晶格中的稀土离子由于晶场的存在而形成多重能级结构。

二、镧在电子设备中的应用1. 镧的磁性传感器镧在磁性传感器领域的应用非常广泛。

利用镧的磁性特性,可以制造高灵敏度的磁传感器。

这种传感器可以被广泛应用于磁测量、导航和磁医学等领域。

通过检测磁场的变化,磁性传感器可以用于测量位置、速度和方向等参数,具有重要的实际应用价值。

2. 镧在液晶显示器中的应用铕铕和镧元素以其独特的磁性和光电性能,在液晶显示器中扮演着重要的角色。

液晶显示器是一种广泛应用于电子设备中的显示技术,而铕镧元素可以通过改变液晶的各向异性,实现显示器的高对比度和快速响应。

因此,镧在液晶显示器中的应用为我们带来了更加清晰和流畅的图像显示。

三、镧在磁性材料中的应用1. 镧铁磁体磁体是一种将电能转化为磁能的装置。

镧铁磁体是一种重要的磁体材料,由镧和铁等元素组成。

镧元素在镧铁磁体中起到了增强磁性和稳定磁性的作用,具有极高的矫顽力和矫顽力温度,被广泛应用于磁体制造、电力传输和医疗设备等领域。

2. 镧的磁性储能材料镧的磁性特性使得它成为一种理想的磁性储能材料。

磁性储能材料是一种将磁能转化为电能的材料,可以被用于制造电感器和电机。

镧系离子掺杂半导体上转换材料的简要概述

镧系离子掺杂半导体上转换材料的简要概述

镧系离子掺杂半导体上转换材料的简要概述1. 引言1.1 概述本文旨在对镧系离子掺杂半导体上转换材料进行简要概述。

随着科学技术的不断进步,上转换材料在光电领域中扮演着至关重要的角色。

上转换过程是指通过吸收辐射能量并将其转化为更高能量的光,在太阳能电池、荧光显示器和生物成像等领域具有广泛的应用前景。

而镧系离子掺杂半导体作为一种重要的上转换材料,因其特殊的发光性质和较大的位移交叉截面而备受研究者关注。

1.2 背景随着人们对节能环保和可再生资源利用需求的不断增长,绿色新能源和高效光电器件的研究得到了广泛关注。

而太阳能电池作为目前最常见和最具潜力的新能源发电方式之一,其效率提升是解决能源问题中的重要课题。

然而,现有太阳能电池往往无法有效利用来自太阳或其他辐射源中低能量光线。

此时,上转换材料就成为了解决该问题的一种有效途径。

1.3 目的本文旨在对镧系离子掺杂半导体上转换材料进行简要概述,通过深入了解离子掺杂技术、镧系离子特性和半导体基础知识,从而揭示上转换原理及其应用领域。

同时,我们将着重介绍合成及性能调控技术,并展望未来发展方向。

通过本文的阐述,希望读者能够全面了解镧系离子掺杂半导体上转换材料的研究进展与前景,为相关领域的科学家和工程师提供参考和启示。

2. 镧系离子掺杂半导体2.1 离子掺杂简介离子掺杂是指将外源性离子引入晶格中的一种技术,在半导体材料中特别常见。

其中,镧系离子是一类广泛应用于半导体的离子掺杂物种。

通过离子掺杂,可以有效地改变半导体的电学、磁学和光学性质,以满足不同领域的需求。

2.2 镧系离子特性镧系元素是指周期表中镧系元素La至Lu。

这些元素具有独特的电学和光学性质,使其成为半导体上转换材料的理想选择。

镧系离子在激发态下能够较长时间地保持其能级,因此可以实现高效率的荧光发射。

另外,镧系离子还具有丰富的跃迁能级和较窄的共振吸收峰,并且相互之间存在强耦合效应。

这些特性使得镧系离子在上转换过程中具有很大优势,从而提高了上转换效率并降低了能量损失。

稀土氧化物材料的磁性与电学性质研究

稀土氧化物材料的磁性与电学性质研究

稀土氧化物材料的磁性与电学性质研究引言稀土氧化物材料是一类具有丰富物理性质和广泛应用前景的重要功能材料。

其磁性和电学性质在能源存储、电子器件、传感器等领域中具有重要意义。

本文将重点介绍稀土氧化物材料的磁性和电学性质的研究进展,并探讨其在相关应用中的潜在价值。

磁性性质的研究稀土氧化物材料在磁性性质方面表现出了丰富的现象和特性。

其中,稀土离子的磁矩、晶体结构和杂质等因素对磁性性质起着重要作用。

通过合理控制这些因素,可以实现具有特定磁性性质的稀土氧化物材料。

稀土离子的磁矩稀土离子是稀土氧化物材料的主要组成单位之一。

它们具有较大的磁矩,是稀土氧化物材料磁性的基础。

稀土离子的磁矩大小与材料中的电子结构密切相关。

通过调节材料的化学成分、掺杂杂质等手段,可以改变稀土离子的磁矩大小,从而调控稀土氧化物材料的磁性性质。

晶体结构的影响稀土氧化物材料的晶体结构对其磁性性质有重要影响。

晶体结构的不同会导致稀土离子间的磁相互作用方式发生变化,从而影响材料的磁性。

一些晶体结构具有较高的磁性转变温度,使得稀土氧化物材料在高温下仍然表现出良好的磁性性质。

杂质的效应杂质是影响稀土氧化物材料磁性的另一个重要因素。

适当引入不同的杂质元素可以改变材料的晶体结构和电子结构,从而调控材料的磁性性质。

杂质元素的离域态或价态可以改变稀土氧化物材料的磁感应强度、磁顺序和磁矩方向等。

因此,研究杂质元素对稀土氧化物材料磁性的影响对于制备具有特定磁性性质的材料具有重要意义。

电学性质的研究稀土氧化物材料在电学性质方面也具有很高的应用潜力。

其独特的电子结构和晶体结构使其表现出了许多特殊的电学性质。

介电性质稀土氧化物材料的介电性质是其应用于电介质、电容器和微波器件等领域的重要基础。

稀土氧化物材料具有较高的介电常数和较低的介电损耗,使其在高频电子器件中具有广泛的应用前景。

铁电性质稀土氧化物材料中的铁电相是一种重要的电学性质。

它具有可逆的电气极化行为,可以应用于存储器件和传感器等领域。

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1 . 2 电镀 工 艺
电解液 为尿 素 - Br r甲酰胺 体 系 ,用高 氯酸 调 节 p 值 在 20左右 ,阳极采 用 金属 Na - - KB H . 镧板 ,阴极 采 用经 抛光 处 理过 的镍 片 、铜 片及 镍铁 合 金灯 丝 。L C3 H2 经 10 a I7 O . 5 ℃真 空 脱水 后溶 入 镀液 ,在 Z X.b真 空厌氧 厌 水操 作箱 中 ,通 氮 气保 护 。在磁 力搅 拌 下用 MD-0型 K 2 2 多功 能 电镀 电源 调 节 电流 密度 为 3 0 / ~5 0 / ,电沉 积 时 间 3 n 沉 积 在基底 上 0 0 m 0 0 m A A 0mi。
仪测定, 镍片基底上沉积 的 L 在 a的质量分数 为 1 0 铜片基底上沉积 的 L 质量分 数为 7 .4 0 %, a 28 %; 在镍 铁合金灯丝上沉积得 到 L - 合金薄膜 ,其 中 L a Ni a的质量 分数为 5 .2 00 %,Ni 的质量分数为 24%。经 扫描 电子显微镜观 察,所得的沉积膜为均匀 、光滑、致 密的黑色沉积 薄膜 。经 x 射线 .8 - 衍射仪分析 ,镧在 不 同基底上沉积所得 的沉 积膜为不 同晶型 , 以镍片为基底得 到的单质镧为 c 【 - 六方晶型 ;以铜片为基底得 到的单质镧为面心立 方晶;均与基底晶型相匹配 。在镍铁合金灯丝上 电沉积所得 的 L - 合金 薄膜致密均匀 ,在无 水乙醇中久浸而不脱落 ,并呈现 强磁 性。 a Ni
域 的热 点 。
电沉 积 是制 备 稀土 金 属 的一种 重 要方 法 ,通 过 控制 电流 、 电压 、溶 液 的p 、温 度 和 H值 浓 度 等实 验参 数 能精确 控 制镀 层 的厚度 、化 学组成 、结 构及 孔 隙率等 【。由于稀 土元 素 的标 5 】 准 还 原 电位较 负 ,在 水溶 液 中很难 电沉 积 出来 ,而 有机 溶 剂 的挥 发对环 境 又造 成严 重污 染 , 绿 色 化学 便针 对污 染 的来 源与特 性 通过 设计 新 的技 术路 线 ,寻 找绿色 替 代化 合物 与 原材 料 、 选 择 高效 催化 剂 等方 法 从源 头上 防 止污 染 的发 生【 6 。 熔 融 盐 中 电沉 积稀 土 金属 是近 几年 来 电沉积 稀 土金 属 的一 个新 的研 究方 向。 在过 去 的研 究 中, 已陆续在 高温 及低 温 熔融 盐 中 电沉 积 出 了多种稀 土 金属 与 铁 、 、 钴 镍等 形 成 的合金 【9 8】 -。 但 在 前人 的研 究 中 , 关在熔 融盐 中制 备稀土 元 素单 质 的研 究却 少见 。 实验 选择 在 低温熔 有 本
融盐体系 中采用 电沉积法 以不同金属为基底制备稀土镧单质 ( a L )。
收稿 日期:2 0 .90 0 70 .6 基 金项 目:国家 自然科学基金资助项 目 (0 7 0 8 5 4 10 ) 5 3 15 )( 0 7 18 ; 广 东省 自然科学基金资助项 目 ( 4 13 1 0 18 ) 0 0 1 1 )( 2 2 6 ; 广东省科技计划项 目 ( 0 6 4 0 0 1 :深圳市基 金资助项 目 ( 0 4 0 。 2 0 B10 10 ) 205 ) 作者简 介:龚晓钟 ( 9 0 ,女,硕士,教授,主要从事物理化学教学及纳米材料 、稀土 金属材料及稀 1 6 一) 土填充热电材料的研究 。
龚晓钟 汤皎 宁 张晓萃 , ,
( .深圳 大学 化学与化工学 院,广 东 深圳 5 8 6 ; 1 0 0 1 2 .深圳大学 材料学院 深圳 市特 种功能材 料重点实验室 ,广 东 深圳 5 8 6 ) 10 0

要:研究在低温熔 融盐 体系 中于 不同基底 上电沉积单一稀土金属镧 ( a L )。经 x. 射线 能谱
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第 3 第 3期 3卷 2 0 年 9月 08
广 州 化 学
Gu n z o e i r a g h u Ch m s y t
Vl - 3 NO 3 o 3 . . 1 S p.2 0 et 0 8 ,
单一稀土镧在 不 同基底 上 的 电沉积及其性 能 的 究
> 95 ) /9 . 、氨水 ( 度 2% ~2 %) 均 为天津 市大茂 化 学试 剂 厂产 品 。 % 纯 5 8 , 甲酰 胺 ( 纯度 ≥9 .%,中国医药 上海 化 学试 剂 公 司 ) 95 。高 氯酸 ( 度 9 . 纯 99 %,金 鹿化 工 有 限公 司 , 。液 体 石 蜡 ( 头 市光 华化 学厂 ) ) 汕 。无 水 乙醇 ( 纯度 >9.%,天津 市广 成化 学 / 97 试 剂 有 限公 司 ) 。草 酸 ( 度 > 95 纯 /9.%含 水 ,广 东 台 山粤 侨试 剂 塑料 有 限公 司 ) 。硝酸 ( 纯度 6% ~6 %,广州 东 红化 工 厂 ) 5 8 。聚 乙烯 醇 ( 纯度 9% ~9 %,上 海 润捷 化学 试剂 有 限公 司 ) 8 9 。 灯 丝 ( .e 分 析纯 ,河 南省 漯河 市 舞 阳县 舞 阳 闵原 电器 有 限公 司 ) Ni )( F 。
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广 州 化 学
第3 3卷
1 材料及 方法
11 主要 试剂 . 氯化 镧 ( 度 ≥9 .%含 水 ,上 海 润 捷化 学 试剂 有 限 公司 ) 纯 90 。
尿素 ( 纯度 >9 . 、溴化钠 ( / 9 %) 0 纯度 >9 . 、溴化钾 ( / 9 %) 0 纯度 >9 . 、丙酮 ( / 9 %) 0 纯度
关键词 :电沉积 ;低温熔融 盐;稀 土镧;基底
中图分类号 :O6 43 1、 1 3 文献标识码 :A 文章编号 :10 .2 X 2 0 )30 0 .7 0 92 0 (0 80 .0 10
中国是世界上稀土 资源最丰富的国家, 稀土 的储藏量居世界第一位 。 世界稀土消费总量
的7%是 由中 国提 供 的 ,而如 何开 发 、应 用好 我 国 的稀土 资源 就 成 为关系 国家未 来发 展 的重 5 大 课 题之 一 。目前 我 国在稀 土应 用 方面 取得 了非 常可 观 的经 济 效益和 社会 效 益 , 世 界领 先 居 地 位 【 】 土 永磁 材 料 、稀土 储 能材 料 、 高温 超 导 材料 、磁光 记 录材 料 是稀 土材 料研 究 领 l 。稀
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