纤锌矿纳米CuInS 2 高压下晶体结构及物性研究
发布时间：2021-11-14 04:51
AⅠ-BⅢ-C2Ⅵ系列化合物中,CuInS2半导体材料因为具有可调谐吸收带隙（1.1-1.5 eV）、较高的吸收系数、光致发光和强烈局域表面等离子振荡等优异性质,在光伏电池、LED、生物大分子荧光标记和非线性光学器件等领域具有巨大的应用潜质而备受关注。CuInS2化合物在自然界中以黄铜矿结构存在,在高温下可以获得闪锌矿和纤锌矿两种亚稳相结构,降温后又回到黄铜矿结构。除了化学方法以外,高压可以改变原子间距和电子结构,调节物质的物理化学性质,获得其他手段不能获得的新结构、新现象和新性质。在压力作用下,黄铜矿CuInS2展示丰富的结构相变,并发现压力可以有效调控其光学、电学等性质。近几年发现纤锌矿纳米CuInS2亚稳相可以稳定存在于常温常压下,但其高压下结构稳定性以及压力调控的物理化学性质仍不清楚。本论文首先通过热注入法成功制备亚稳相纳米尺寸纤锌矿CuInS2（P63mc）,...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自然界压力范围压力是热力学的重要参量，是一个多功能性工具
第一章绪论2图1.1自然界压力范围压力是热力学的重要参量，是一个多功能性工具。压力作为一种极端方式，对物质性质有着巨大的影响，主要表现在以下方面：（1）压力可以改变原子间距，使得原子位置重排，导致材料发生结构相变产生新材料。（2）压力可以改变电子轨道重叠程度和成键模式，从而导致电子能级和能带结构的变化。如在4.2GPa范围内，硒化碲CdSe带隙随压力增加而增大[6]；常压下InSe为半导体，5.4GPa转变为金属[7]。（3）压力可以促进元素间发生非化学计量比化学反应。如在100GPa，铈Ce与氢气H2生成CeH9[8]。图1.2是压力对物质作用的机制，高压不仅大大拓展了物质科学研究领域，还是改善物质性能的重要手段。图1.2高压对物质的影响高压实验往往要结合专门的测试手段。如图1.3所示，目前与压机相结合的实验技术有：原位高压X射线衍射光谱、原位高压分子振动光谱、原位高压电学
第一章绪论3及磁学测量等。通过这些测量，可以获得物质在高压下晶体结构、电子结构、振动模式、吸收带隙、磁化率的变化等信息。高压科学技术日益成熟，人们可以利用高压手段揭示物质内部微观结构性质和电子结构内部机制，是探索新材料，发现新物理现象和新规律的工具。图1.3高压实验技术1.2高压实验装置及技术相对于之前高压装置，虽然“Bridgman”压砧实验范围提高了很多，但是实验压力范围并不能完全满足实验者们的需要，硬度值最高的金刚石被压机设计者们关注。金刚石对顶砧装置是通过弹簧的压缩将上下金刚石砧面同时垂直挤压金属垫片中的样品腔，通过传压介质将超高压力传至样品，腔内会放入标压物质。由于实验要求不同，研究者们设计出适合多种实验的DAC装置。因为DAC装置较为小巧、操作简单且实验压力高，已成为目前高压科学研究的重要实验工具。早期DAC装置，是将上下金刚石砧面直接接触样品进行加压，这种加压方式不仅实验压力不高，而且容易造成金刚石破裂。为了解决此问题，VanValkanburg首次将金属垫片加入DAC装置中，不仅提高实验压力，还有效的保护金刚石压砧。实验者们通过预压垫片，再在垫片上进行打孔，形成样品腔，样品腔直径大小最好不要超过金刚石砧面直径的2/3。DAC装置在加压过程中，样品腔内部会存在压力梯度，呈现中心高四周低的
【参考文献】：
期刊论文
[1]InSe的高压电输运性质研究[J]. 吴宝嘉,李燕,彭刚,高春晓. 物理学报. 2013(14)
本文编号：3493997
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自然界压力范围压力是热力学的重要参量，是一个多功能性工具
第一章绪论2图1.1自然界压力范围压力是热力学的重要参量，是一个多功能性工具。压力作为一种极端方式，对物质性质有着巨大的影响，主要表现在以下方面：（1）压力可以改变原子间距，使得原子位置重排，导致材料发生结构相变产生新材料。（2）压力可以改变电子轨道重叠程度和成键模式，从而导致电子能级和能带结构的变化。如在4.2GPa范围内，硒化碲CdSe带隙随压力增加而增大[6]；常压下InSe为半导体，5.4GPa转变为金属[7]。（3）压力可以促进元素间发生非化学计量比化学反应。如在100GPa，铈Ce与氢气H2生成CeH9[8]。图1.2是压力对物质作用的机制，高压不仅大大拓展了物质科学研究领域，还是改善物质性能的重要手段。图1.2高压对物质的影响高压实验往往要结合专门的测试手段。如图1.3所示，目前与压机相结合的实验技术有：原位高压X射线衍射光谱、原位高压分子振动光谱、原位高压电学
第一章绪论3及磁学测量等。通过这些测量，可以获得物质在高压下晶体结构、电子结构、振动模式、吸收带隙、磁化率的变化等信息。高压科学技术日益成熟，人们可以利用高压手段揭示物质内部微观结构性质和电子结构内部机制，是探索新材料，发现新物理现象和新规律的工具。图1.3高压实验技术1.2高压实验装置及技术相对于之前高压装置，虽然“Bridgman”压砧实验范围提高了很多，但是实验压力范围并不能完全满足实验者们的需要，硬度值最高的金刚石被压机设计者们关注。金刚石对顶砧装置是通过弹簧的压缩将上下金刚石砧面同时垂直挤压金属垫片中的样品腔，通过传压介质将超高压力传至样品，腔内会放入标压物质。由于实验要求不同，研究者们设计出适合多种实验的DAC装置。因为DAC装置较为小巧、操作简单且实验压力高，已成为目前高压科学研究的重要实验工具。早期DAC装置，是将上下金刚石砧面直接接触样品进行加压，这种加压方式不仅实验压力不高，而且容易造成金刚石破裂。为了解决此问题，VanValkanburg首次将金属垫片加入DAC装置中，不仅提高实验压力，还有效的保护金刚石压砧。实验者们通过预压垫片，再在垫片上进行打孔，形成样品腔，样品腔直径大小最好不要超过金刚石砧面直径的2/3。DAC装置在加压过程中，样品腔内部会存在压力梯度，呈现中心高四周低的
【参考文献】：
期刊论文
[1]InSe的高压电输运性质研究[J]. 吴宝嘉,李燕,彭刚,高春晓. 物理学报. 2013(14)
本文编号：3493997
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