【摘 要】
：
本论文中,我们利用原位高压同步辐射X射线衍射、高压电输运性质测量等高压实验技术并结合第一性原理模拟计算,对BiSb、C6H6、及（C6H5CH2NH3）2PbI4高压条件下的结构和电输运性质进行了全面的研究,给出了电输运性质与结构性质的相互依赖关系,讨论了相关的相变和电输运变化机制。得到的主要结论如下:1、利用高压同步辐射X射线衍射、原位电阻率、变温电阻率、霍尔效应测量以及第一性原理结构预测等方法
论文部分内容阅读
本论文中,我们利用原位高压同步辐射X射线衍射、高压电输运性质测量等高压实验技术并结合第一性原理模拟计算,对BiSb、C6H6、及（C6H5CH2NH3）2PbI4高压条件下的结构和电输运性质进行了全面的研究,给出了电输运性质与结构性质的相互依赖关系,讨论了相关的相变和电输运变化机制。得到的主要结论如下:1、利用高压同步辐射X射线衍射、原位电阻率、变温电阻率、霍尔效应测量以及第一性原理结构预测等方法,深入地探究了高压下BiSb的结构和电输运性质变化。第一性原理结构预测和同步辐射X射线衍射结果表明,BiSb分别在8.5GPa和20.3GPa处,发生由R3m到I4/mcm再到Pm-3m的结构相变。其中,第一个R3m到I4/mcm的结构相变为两步演化过程,首先,由于层间距离的缩短,层间的Bi-Sb原子形成新键;随后,Sb原子与周围4个Bi原子形成的平面越来越平行于ab平面,在压力下形成四方的β-BiSb。高压原位电阻率、变温电阻率和霍尔效应测量结果表明,压力可以引起载流子浓度急剧增加,并且在4.0GPa左右时BiSb发生金属化相变。在4.0、8.0和20.0GPa附近,电阻率、载流子浓度、迁移率等电学参量异常变化。结构表征和密度泛函理论计算结果表明,第一个异常可以归因于层间Br-Sb成键引起的Weyl半金属相的形成。随后的两个异常变化分别源于三角到四方和四方到立方的结构相变。该部分研究内容为在破缺空间反演对称性的材料中寻找可操纵的拓扑Weyl半金属和探索类似的非金属合金在高压下的相变过程提供了参考。2、利用高压原位阻抗谱测量和密度泛函理论（DFT）计算方法,研究了50.0GPa范围内苯（C6H6）的电输运特性的变化过程。发现C6H6的电阻和弛豫频率分别在4.3和9.0GPa处发生了两次不连续的变化,这两次变化分别来自压力诱导的Pbca到P43212和P43212到P21/c的结构相变。确认了高压下电阻变化与活化能之间的关系,在测试区间内都为负值,说明了压力可以促进C6H6的导电性。确认了C6H6的复介电常数和介电损耗随压力的变化关系,复介电常数和介电损耗随压力的增大而增大。通过第一性原理计算,发现两个相邻C6H6分子间的π和π*键重叠度增加,是加压过程中C6H6带隙变窄、电导率上升的重要原因。3、利用高压原位阻抗谱测量方法,系统研究了二维有机-无机杂化钙钛矿（C6H5CH2NH3）2PbI4的电输运性质。通过对高压阻抗谱Nyquist表象的分析发现,（C6H5CH2NH3）2PbI4中存在晶粒传导、晶界传导和量子阱效应三个物理过程。其中,量子阱效应的存在使参数=(/（3）（Ξ/）＞0,状态变量X是传输过程中非自陷态激子数。非自陷态激子数n与法拉第电流IF成正比(/(3=/9)＞0),单位时间内传输过程中非自陷态激子数（99）∕(9与电极电位E成正比(/=（（99）∕（9）/＞0）,因此在（C6H5CH2NH3）2PbI4的阻抗谱中发现感抗成分。此外,电输运过程中的晶界效应来源于有机间隔层,有机间隔层与无机传导层之间形成类似超晶格的效应。压力可以调控有机间隔层中分子间作用力,减少量子阱的形成,因此在高压力下电感消失,晶界电阻剧烈下降。
其他文献
我国土壤重金属污染形势严峻,由此引起的食品质量安全问题逐年增多。植物-微生物联合修复作为土壤原位修复技术,在成本、环保和适用性方面具有较大优势,得到广泛关注。本文从商陆体内筛选出具有强化植物修复潜力的功能内生菌,深入研究了内生菌接种对镉污染土壤植物修复效果的影响,揭示了内生菌强化植物修复的调控机制。首先,从污染区商陆组织内分离出51株内生菌,其中5株具有良好的镉抗性和植物促生特性。利用微流控和盆栽
渤海湾盆地渤海海域环渤中凹陷地区位于华北克拉通最东缘,晚中生代古太平洋板块俯冲诱发了大规模的火山活动,火山岩记录了深部地质过程信息,同时埋藏火山机构的分布则是火山活动-构造过程的载体,可以为埋藏火山活动的动力学背景和构造过程提供约束。本次研究以环渤中凹陷地区工业钻井资料和地震资料为基础,以晚中生代火山岩和埋藏火山机构为研究对象。通过岩石学、年代学、全岩地球化学、同位素地球化学和地震解释等技术手段,
类风湿性关节炎（Rheumatoid arthritis,RA）是一种系统性自身免疫疾病,特征为关节滑膜炎症和增生,严重影响患者的生活质量。在RA的发生及发展过程中,关节滑膜中高度活化的巨噬细胞通过分泌大量促炎细胞因子加速炎症的进程,是治疗RA的理想靶细胞。目前临床上主要采用化学药物治疗RA,但这些传统药物大多选择性较差,长期使用对正常组织和器官具有毒副作用,可能会引起严重的全身并发症,包括感染、
信号检测是整个通信系统的重要组成部分,其直接影响着整个通信系统的性能表现。然而,信号检测面临着很大的困难和挑战,尤其是在60GHz室内毫米波系统和空间调制系统中。60GHz室内毫米波系统是国际电信联盟评估的未来移动增强型通信的典型场景之一,空间调制技术也已成为无线通信系统中的关键技术之一。在60GHz室内毫米波系统中,功率放大器的非线性失真会增加信号检测的难度,而传统的功率放大器线性化技术会增加系
如何更好地落实语文要素，切实提升学生的语文素养？本文以《父爱之舟》一文的教学为例，以“含义深刻的句子”“关键词”“画面”为点，适时拓展资料；叠加场景与细节，聚焦场景与细节，再现场景与细节，引导学生在多层次的朗读中体会场景与细节中蕴含的感情。
斑岩型铜矿床是世界铜资源的主要来源,并以其伴生可观的钼、金、银以及PGE等有色贵金属,长期以来倍受国内外经济地质学家关注和研究;吉黑东部是西太平洋大陆边缘岩浆弧的组成部分,为了深入揭示区域斑岩铜矿的成矿潜力,本文在前期工作基础上,选取成矿带内中生代典型代表性洋灰洞子、小西南岔、农坪和二密铜矿床为主要研究对象,系统开展了成矿作用研究。通过矿床地质学、流体地质学、精细年代学、元素和同位素地球化学等方面
随着电子通讯技术和电子仪器设备等的不断发展和应用,大量的电磁辐射和干扰随之产生,对高灵敏度的电子设备及人类的健康可能产生不利影响。当前,屏蔽材料被广泛用于解决这一问题,以使电磁辐射的影响最小化。在电磁干扰（EMI）屏蔽中,反射和吸收是阻隔电磁辐射的主要途径。对于电磁辐射的反射,材料必须具有可移动的电荷载体,而对电磁辐射的吸收主要取决于辐射中电和磁偶极子与电磁场的相互作用。因此,屏蔽材料需要具有一定
土壤和地表/下水体环境质量与安全对于农业、社会和经济发展以及人类健康至关重要。随着城市化和工业化的快速推进,人类活动造成的重金属污染日益严重。环境中的重金属迁移性强、毒性高、难降解,在农业生产活动中很容易被植物吸收富集,严重影响作物产量和质量,并通过食物链在人体内累积危害健康。近年来多种重金属污染修复技术被广泛研究,但现有技术多存在需添加非环境友好型化学试剂以及过度预处理等缺陷,因此开发可持续的高
传统、非集成宏观光学系统通常是由宏观尺寸的光学器件构成,存在系统笨重、体积庞大、能耗高、可设计自由度低等问题,难以推动当代信息技术的进一步发展。相比之下,体积小、质量轻、耗能少、造价低廉、设计自由度高的微光学器件与系统可以实现很多传统光学器件难以实现的功能,在成像、传感、通信、信息处理与计算等领域具有巨大的优越性,是未来光电子仪器及系统发展的必然趋势。到目前为止,微光学理论正在不断地完善和更新,各
近年来,随着化学、材料、生命科学等学科的深入交叉和融合,纳米医学领域得到了快速蓬勃发展。其中,纳米生物材料因其独特的尺寸效应与生物学效应,在生物成像,疾病诊断和治疗等领域展现出巨大的应用前景。随着研究的不断进展,科研工作者们发现纳米粒子的表面特性,如表面电性、官能团等,决定了纳米粒子的稳定性、生物相容性和靶向性等特性。因此,如何进行表面修饰,从而获得具有高稳定性,高生物相容性的纳米材料,是生物医学