《高壓下晶體相變和電輸運性質中的晶體形貌與晶界效應》是依託吉林大學，由劉才龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高壓下晶體相變和電輸運性質中的晶體形貌與晶界效應
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉才龍
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
晶體的尺度對其壓致相變的影響已為研究所證實。資料顯示，不同初始晶粒形狀也會導致壓致相變改變和電輸運性質的特殊變化，其中晶粒表面和由壓力導致的界面效應起著重要的作用，該領域的系統研究尚未見報導。本項目以低溫液相方法合成的立方體、去角八面體、正八面體、納米球和納米骨架氧化亞銅單晶粉末為研究對象，利用金剛石對頂砧壓機加壓，通過原位阻抗譜、霍耳效應、電阻率等電學測量，結合高壓原位同步輻射X光衍射、高壓原位Raman散射等多種高壓原位測量技術、卸壓後的SEM和TEM技術以及理論計算模擬，從多物理量在高壓下的變化入手，全面探索各種晶體形貌及其在壓力作用下形成的界面同其所測量的物理量之間的內在關聯，加深對高壓下晶體形貌和界面行為的理解，進一步推動材料微結構和功能性質的壓力調控的深入研究。
結題摘要
材料表面與界面性質的改變會導致其物理性質及物理規律的變化。壓力可以干預界面演化，從而影響其在壓力依賴的振動模式、結構轉變、電傳輸、光電和機械性質等。本文中通過高壓原位同步輻射X光衍射、拉曼、交流阻抗譜及直流光電測試，結合卸壓後後材料的掃描電鏡、透射電鏡、X射線光電子能譜和第一性原理計算等分析手段，對材料進行研究，發現壓力在表面與界面性質、結構相變及路徑、介電、光電、導電類型、電傳輸和機械性能方面的調控作用。 對不同形貌的氧化亞銅粉末的高壓實驗研究發現，其表面與界面隨壓力的施加而變化，壓致結構相變性質基本不變，電輸運性質呈現不同的壓力依賴變化趨勢，去角八面體形狀的機械性能最好，可承受的壓力為21.2GPa，比正六面體形狀氧化亞銅的壓力高6GPa；通過對鈣鈦礦材料的研究發現，壓力不但可以調控其表面與界面、阻抗和光電性質，並且可以調控其電子/離子導電類型；通過對Zn2SnO4研究發現，不同的表面與界面特性可以影響其壓致結構相變路徑；在對二維層狀材料二氧化釩和硒化錫的研究中發現，壓力可以導致它們發生半導體-半導體的相變；項目組嘗試性地對在OLED顯示領域均有重要套用的有機化合物半導體三羥基喹啉鋁（簡稱：Alq3）的高壓電輸運性質進行了研究。分別發現並Alq3中π-π健重疊和Al-羥基喹啉相互作用對電輸運行為影響的機制。 該研究中系統闡述了壓力對十餘種材料物理性質的調控結果，從多物理量在高壓下的變化入手，全面探索了各種材料晶體表面與界面性質及其在壓力作用下形成的界面同其所測量的物理量之間的內在關聯，加深了對高壓下晶體形貌和界面行為的理解，進一步深入研究了材料微結構和功能性質並提供了實驗依據。
