多种过渡金属碲化物纳米结构的水热合成、修饰与特性研究
发布时间：2020-12-05 21:09
过渡金属硫属化合物（TMChs）有着许多独特的理化特性和广阔的应用领域,是凝聚态物理和材料科学的重要研究对象,TMChs纳米材料更是表现出许多优异的性能。作为TMChs家族成员,过渡金属碲化物（TMTs）同样拥有诸多新颖的物理化学性质,其晶体结构丰富多变,类型多样,各具特色,TMTs纳米材料在光电转换、能量储存、光电子器件和纳电子器件等方面展现出良好的应用前景。然而,相比其他硫属化合物,TMTs的研究主要集中在CdTe等少数的几种材料上,大部分TMTs并未得到广泛研究,特别是Fe、Co、Ni等碲化物。其纳米材料的形貌、表面、微结构和物相组成的控制还不尽人意,磁性等本征物理性质和催化等应用性能及其与结构之间的联系等尚未普遍研究。因此,发展一种新的、简单经济的合成技术实现对材料的相结构、微观形貌和显微组织可控制备,并对材料的本征特性、结构与性能之间的机制研究是一项非常有意义的工作。本文选取了 TMTs中几种磁性元素的碲化物为研究对象,针对其纳米结构的制备、相结构、磁性和催化应用开展工作。采用一步水热法合成了多种纳米结构的MTe/MTe2/MTex（M=Fe、Co、Ni）,分析了材料的相结构...
【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１元素周期表中的过渡金属元素和硫族元素
ＮｉＡｓ－ｔｙｐｅ?ｈｅｘａｇｏｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?（ｃ）?ｍａｒｃａｓｉｔｅ－ｔｙｐｅ?ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．?Ｔｈｅ?ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?ｍｅｔａｌ??ａｔｏｍｓ?（Ｍ）?ａｎｄ?Ｔｅ?ａｔｏｍｓ?ａｒｅ?ｄｉｓｐｌａｙｅｄ?ｗｉｔｈ?ｂｌｕｅ?ａｎｄ?ｒｅｄ?ｂａｌｌ，?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．??图１－２给出了几种典型的晶体结构模型。在闪锌矿（ｓｐｈａｌｅｒｉｔｅ）型结构中，??Ｔｅ原子形成立方密堆积，过渡金属原子（Ｍ）填充在Ｔｅ原子密堆所形成的四面??体空隙中，构成了?ＭＴｅ４配位四面体，每个四面体均通过公用顶点互相连接，形??成三维空间周期性的网络结构。而在ＮｉＡｓ型结构中，Ｔｅ原子形成六方密堆积，??过渡金属原子（Ｍ）占满全部八面体空隙，构成了?ＭＴｅ６配位八面体，每个八面??体公用相对的两个面形成链，链间公用棱形成三维结构，这样八面体的１２个棱都??公用。在白铁矿（ｍａｒｃａｓｉｔｅ）型结构中，六个Ｔｅ原子与相邻的过渡金属原子（Ｍ）??形成ＭＴｅ６配位，每个过渡金属原子位于一个扭曲的八面体中，而每个Ｔｅ原子处??在一个扭曲的四面体中。［２＇３］??除了上述三种常见的晶型外
?不稳定，可自发驰豫为ｎｒ相并在低温下转变为正交结构的Ｔｄ相（空间群为Ｐ／Ｗ７２０，??如图１－３所示［８］。其结构上的多样性也带来许多新奇的物理性质。??２Ｈ?１Ｔ＇?Ｔｄ??（Ｈｅｘａｇｏｎａｌ）?（Ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ）?（Ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ）??＼ＸＸ故水??图１－３?２Ｈ、ｉｒｆｆＴｄ相的ＭｏＴｅ２的晶体结构的正面和侧面模型图，其中Ｍｏ原子和Ｔｅ原子分别以??粉色和黄色表示，蓝色虚线标注１丁＇和％结构之间的变化。??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｉｄｅ?ａｎｄ?ｔｏｐ?ｖｉｅｗｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｆｏｒ?２Ｈ，?１Ｔ；?ａｎｄ?Ｔｄ?ＭｏＴｅ２．?Ｔｈｅ?Ｍｏ?ａｎｄ?Ｔｅ?ａｔｏｍｓ?ａｒｅ??ｓｈｏｗｎ?ａｓ?ｐｉｎｋ?ａｎｄ?ｙｅｌｌｏｗ，?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．?Ｔｈｅ?ｄａｓｈｅｄ?ｂｌｕｅ?ｌｉｎｅｓ?ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ?ｔｈｅ?ｓｕｂｔｌｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ??ｔｈｅ?ＩＴ＇?ａｎｄ?Ｔｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．＾１??１．?１．３过渡金属碲化物的电子结构??过渡金属碲化物（ＴＭＴｓ）中由于过渡金属元素的存在而拥有丰富的ｄ电子结??构，过渡金属的３ｄ态和Ｔｅ的印态之间的交换关联作用在不同的化合物上的表现??各不相同。例如，实验得到的价带谱（ＵＰＳ）显示Ｃｏ的碲化物ＣｏＴａ?（１．３?＜ｘ＜?２）??是金属，由于Ｔｅ的户态对态密度的贡献在Ｃｄｌ２型和白铁矿型结构中不同导致费??米能级随Ｔｅ浓度下降。而ＸＰＳ谱结果则倾向于所有（：〇！＾为金属间化合物
【参考文献】：
期刊论文
[1]镍超细微颗粒的磁性[J]. 都有为,徐明祥,吴坚,史莹冰,陆怀先,薛荣华. 物理学报. 1992(01)
博士论文
[1]稀土氮化物及稀土掺杂AlN基稀磁半导体纳米结构的制备与高压物性研究[D]. 丛日东.吉林大学 2014
本文编号：2900097
【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１元素周期表中的过渡金属元素和硫族元素
ＮｉＡｓ－ｔｙｐｅ?ｈｅｘａｇｏｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?（ｃ）?ｍａｒｃａｓｉｔｅ－ｔｙｐｅ?ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．?Ｔｈｅ?ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?ｍｅｔａｌ??ａｔｏｍｓ?（Ｍ）?ａｎｄ?Ｔｅ?ａｔｏｍｓ?ａｒｅ?ｄｉｓｐｌａｙｅｄ?ｗｉｔｈ?ｂｌｕｅ?ａｎｄ?ｒｅｄ?ｂａｌｌ，?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．??图１－２给出了几种典型的晶体结构模型。在闪锌矿（ｓｐｈａｌｅｒｉｔｅ）型结构中，??Ｔｅ原子形成立方密堆积，过渡金属原子（Ｍ）填充在Ｔｅ原子密堆所形成的四面??体空隙中，构成了?ＭＴｅ４配位四面体，每个四面体均通过公用顶点互相连接，形??成三维空间周期性的网络结构。而在ＮｉＡｓ型结构中，Ｔｅ原子形成六方密堆积，??过渡金属原子（Ｍ）占满全部八面体空隙，构成了?ＭＴｅ６配位八面体，每个八面??体公用相对的两个面形成链，链间公用棱形成三维结构，这样八面体的１２个棱都??公用。在白铁矿（ｍａｒｃａｓｉｔｅ）型结构中，六个Ｔｅ原子与相邻的过渡金属原子（Ｍ）??形成ＭＴｅ６配位，每个过渡金属原子位于一个扭曲的八面体中，而每个Ｔｅ原子处??在一个扭曲的四面体中。［２＇３］??除了上述三种常见的晶型外
?不稳定，可自发驰豫为ｎｒ相并在低温下转变为正交结构的Ｔｄ相（空间群为Ｐ／Ｗ７２０，??如图１－３所示［８］。其结构上的多样性也带来许多新奇的物理性质。??２Ｈ?１Ｔ＇?Ｔｄ??（Ｈｅｘａｇｏｎａｌ）?（Ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ）?（Ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ）??＼ＸＸ故水??图１－３?２Ｈ、ｉｒｆｆＴｄ相的ＭｏＴｅ２的晶体结构的正面和侧面模型图，其中Ｍｏ原子和Ｔｅ原子分别以??粉色和黄色表示，蓝色虚线标注１丁＇和％结构之间的变化。??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｉｄｅ?ａｎｄ?ｔｏｐ?ｖｉｅｗｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｆｏｒ?２Ｈ，?１Ｔ；?ａｎｄ?Ｔｄ?ＭｏＴｅ２．?Ｔｈｅ?Ｍｏ?ａｎｄ?Ｔｅ?ａｔｏｍｓ?ａｒｅ??ｓｈｏｗｎ?ａｓ?ｐｉｎｋ?ａｎｄ?ｙｅｌｌｏｗ，?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．?Ｔｈｅ?ｄａｓｈｅｄ?ｂｌｕｅ?ｌｉｎｅｓ?ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ?ｔｈｅ?ｓｕｂｔｌｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ??ｔｈｅ?ＩＴ＇?ａｎｄ?Ｔｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．＾１??１．?１．３过渡金属碲化物的电子结构??过渡金属碲化物（ＴＭＴｓ）中由于过渡金属元素的存在而拥有丰富的ｄ电子结??构，过渡金属的３ｄ态和Ｔｅ的印态之间的交换关联作用在不同的化合物上的表现??各不相同。例如，实验得到的价带谱（ＵＰＳ）显示Ｃｏ的碲化物ＣｏＴａ?（１．３?＜ｘ＜?２）??是金属，由于Ｔｅ的户态对态密度的贡献在Ｃｄｌ２型和白铁矿型结构中不同导致费??米能级随Ｔｅ浓度下降。而ＸＰＳ谱结果则倾向于所有（：〇！＾为金属间化合物
【参考文献】：
期刊论文
[1]镍超细微颗粒的磁性[J]. 都有为,徐明祥,吴坚,史莹冰,陆怀先,薛荣华. 物理学报. 1992(01)
博士论文
[1]稀土氮化物及稀土掺杂AlN基稀磁半导体纳米结构的制备与高压物性研究[D]. 丛日东.吉林大学 2014
本文编号：2900097
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