第27卷 第8期 无 机 材 料 学 报 Vol. 27 No. 8 2012年8月 Journal of Inorganic Materials Aug., 2012 收稿日期: 2011-08-30; 收到修改稿日期: 2011-10-18 基金项目: 国家自然科学基金(50801002); 北京市自然科学基金(2112007); 北京市属高校人才强教计划(PHR20110812) National Natural Science Foundation of China (50801002); Beijing Natural Science Foundation (2112007); Founding Project for Academic Human Resources Development in Institutions of Higher Learning Under the Jurisdiction of Beijing Municipality (PHR20110812) 作者简介: 韩志明(1984?), 男, 硕士研究生. E-mail: 0402hzm@https://www.doczj.com/doc/f98256420.html, 通讯作者: 张 忻, 副研究员. E-mail: zhxin@https://www.doczj.com/doc/f98256420.html, 文章编号: 1000-324X(2012)08-0822-05 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2012.11550 (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6固溶体合金的制备及热电输运特性 韩志明, 张 忻, 路清梅, 张久兴, 张飞鹏 (北京工业大学 材料学院, 新型功能材料教育部重点实验室, 北京 100124) 摘 要: 以Mg 、Si 、Sn 、Sb 块体为原料, 采用熔炼结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了n 型(Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6(0≤x ≤0.0625)系列固溶体合金. 结构及热电输运特性分析结果表明: 当Mg 原料过量8wt%时, 可以弥补熔炼过程中Mg 的挥发损失, 形成单相(Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6固溶体. 烧结样品的晶胞随Sb 掺杂量的增加而增大; 电阻率随Sb 掺杂量的增加先减小后增大, 当样品中Sb 掺杂量x ≤0.025时, 样品电阻率呈现出半导体输运特性, Sb 掺杂量x >0.025时, 样品电阻率呈现为金属输运特性. Seebeck 系数的绝对值随Sb 掺杂量的增加先减小后增大; 热导率κ在Sb 掺杂量x ≤0.025时比未掺杂Sb 样品的热导率低, 在Sb 掺杂量x >0.025时高于未掺杂样品的热导率, 但所有样品的晶格热导率明显低于未掺杂样品的晶格热导率. 实验结果表明Sb 的掺杂有利于降低晶格热导率和电阻率, 提高中温区Seebeck 系数绝对值; 其中(Mg 2Si 0.95Sb 0.05)0.4-(Mg 2Sn)0.6合金具有最大ZT 值, 并在723 K 附近取得最大值约为1.22. 关 键 词: Mg 2Si 基热电材料; Sb 掺杂; 热电性能; 放电等离子烧结 中图分类号: TK9 文献标识码: A Preparation and Thermoelectric Properties of (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 Alloys HAN Zhi-Ming, ZHANG Xin, LU Qing-Mei, ZHANG Jiu-Xing, ZHANG Fei-Peng (College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, The key Laboratory of Advanced Functional Materials, Ministry of Education, Beijing 100124, China) Abstract: n-type (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 (0≤x ≤0.0625) alloys were prepared by an induction melting and spark plasma sintering method using bulks of Mn, Si, Sn, Sb as raw materials. The analyzing results of the structure and thermoelectric properties show that the single-phase (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 alloys can be obtained at 8wt% excess of Mg addition. The lattice constant increases linearly with the amount of Sb, the electrical resistivity ρ firstly increases and then decreases. The electrical resistivity ρ of samples (x ≤0.025) shows semi-conductor be-havior, while that of the samples (x >0.025) shows the metallic behavior. The Seebeck coefficient α firstly increases and then decreases with the increase of x value. Compared with the non-doped sample, the thermal conductivity κ for samples (x ≤0.025) decreases and that of the other samples (x >0.025) increases. The ZT value for (Mg 2Si 0.95Sb 0.05)0.4-(Mg 2Sn)0.6 sample reaches its highest value of 1.22 at 773 K, which is much higher than that of the non-doped sample. Key words: Mg 2Si base thermoelectric materials; Sb doping; thermoelectric properties; spark plasma sintering
区域地理特征的描述方法 一、区域地理特征分析的基本方法可以概括为 进行区域定位——根据区域位置，判断分析地形、气候的类型和特征——以地形、气候条件为基础，确定其相应的水文、植被、土壤等自然地理要素的特征——以自然地理特征为条件，分析自然地理特征对主要人文地理现象的影响。 分析评价区域发展的主要优势条件和限制性因素——确定区域发展方向、主要问题及其解决措施。 二、区域的自然地理特征
1、地理位置特征：绝对位置（半球位置、经纬度位置），相对位置（海陆位置、政治、经济地理位置等） 2、地形特点描述：①主要地形类型②地势特点（起伏大小、倾斜方向）③典型地形区分布，延伸方向④特殊地形地貌⑤常见地质灾害⑥海岸线特征（长短、曲直） 3、区域气候特点描述：①气候类型和气候分布②气温特点（冬夏气温高低、气温季节变化，温差大小、温度带）③降水特点（降水总量、降水空间分布和季节变化、水热配合情
况、干湿状况）④光照状况⑤气象灾害 如中国南方地区气候特点：①气候类型以亚热带季风为主，热带季风气候面积小②冬季温和少雨，夏季高温多雨，雨热同期③雨季长雨量大，夏秋季节多台风，地处湿润区，年降水量800毫米以上。 4、河流水系水文特点 水系特点：①河流长度、流向②流域面积大或小③支流多或少④河网密度、⑤落差大小或峡谷数量分布⑥河道弯曲还是平直（例如长江上游水系特点：落差大，多峡谷，支流多，
金沙江段自北向南流，流域面积小；川江段自西向东流，流域面积较大）分析金沙江段流域面积小的原因：因为流经地区河谷狭小，汇水面积小所以流域面积狭小。 水文特点：①流量大小、②流速③水位季节变化大小、汛期长短、汛期出现在哪个季节④含沙量大小、⑤有无结冰期及其长短、有无凌汛⑥水能⑦航运价值的大小。 5．植被、土壤特征 植被：①类型②水平分布规律③垂直地域分异是否显著 土壤：①类型②分布③特点 6．自然资源：
表1 几种电荷输运机制的能带示意图，电流特性公式及电流对温度、电压的依赖关系 q ：电子电荷；V ：外加电压；k ：波尔兹曼常数；n ：理想因子；I s ：饱和电流；J s =I s /A εr ：相对介电常数；ε0：真空介电常数；L ：阴阳两极间距离 输运机制 能带示意图 电流特性公式 温度依赖性 电压依赖性 文献 直接隧穿 ()()21122222exp 2q V d I S m m d αα??-??= ? ?? none I V ∝ G 1 Fowler –Nordheim 隧穿 *3232*42()exp 83FN m Smq I E hm hqE ?π??? =- ? ??? none ()2ln 1I V V ∝G 2 Schottk y 发射效应 ()2120exp /I SAT e E kT βφ=- ()2ln 1I T T ∝()1 2 ln I V ∝ G 3 Poole-F rankel 效应 00 ()exp PF q qE SV I d kT ?πεεσ??-= - ? ??? ()ln 1I T ∝ ()1 2 ln I V V ∝ G 4 Hopping 传导 0exp(-)a E S I V d kT σ= ()ln 1I V T ∝ I V ∝ G 5 SCLC 效 应 2 3 98S S V I d εμθ= none n I V ∝ G 6 Standar d diode 方程 W d Mott-Gu rney law none J 1/2 V I -V 欧姆传导 None 有 用sclc
理解薄膜中电荷的输运机制对于分子电子器件的应用具有重要意义，例如分子二极管、分子晶体管和分子存储元件等。因此，关于金属电极薄膜中电荷的输运机制的研究已成为纳米材料研究中倍受关注的热点课题。电荷在金属电极-薄膜-金属电极结构中的输运机制主要有直接隧穿、Fowler –Nordheim 隧穿、Schottky 发射效应、Poole-Frankel 效应、跳跃传导（Hopping conduction ）及空间电荷限制（SCLC ）效应六种，各种输运机制的能带示意图，电流特性公式及电流对温度、电压的依赖关系如表1所示。 直接隧穿和Fowler –Nordheim 隧穿属于非共振遂穿，电流大小均和温度无关，其中直接隧穿适用于小电压范围（eV φ<），电流和电压呈线性关系；Fowler –Nordheim 隧穿适用于较高电压范围（eV φ>），()2ln I V 和1V 呈线性关系。在小电压范围，美国耶鲁大学Reed G7研究组利用直接隧穿模型研究了饱和烷硫醇自组装薄膜器件在变温条件下的电荷输运机制，并推算出势垒高度φ及衰减系数β。清华大学陈培毅教授G8等也对烷基硫醇饱和分子结中的电荷输运进行了研究，证实了隧穿为饱和分子结中的主要电荷输运机制。中国科学技术大学王晓平G9研究组研究了自组装硫醇分子膜输运特征的压力依赖性，分析表明自组装硫醇分子膜输运特征的压力依赖性也主要源于电荷在分子膜中的链间隧穿过程。在较高电压范围，韩国光州科学研究院Lee G10等观察到饱和烷硫醇自组装薄膜器件电流输运机制由直接隧穿转变为Fowler –Nordheim 隧穿,并研究了不同条件下过渡电压的变化规律。中科院上海微系统与信息技术研究所董耀旗 G11 等基于分栅闪存存储器的结构，对多晶硅/ 隧穿氧化层/多晶硅非平面结构的F-N 隧穿进行了研究。天津大学胡明教授G12 等在研究碳纳米管场发射性能时 认为其至少在某一电流密度范围内属于Fowler –Nordheim 遂穿。直接隧穿和Fowler –Nordheim 隧穿是饱和烷烃自组装薄膜中最常见的两种输运机制，然而对于π共轭分子，由于禁带宽度较小，则有可能是近似共振隧穿机制。 Schottky 发射效应是指在一定温度下, 金属中部分电子将获得足够的能量越过绝缘体的势垒，此过程又称为热电子发射，由电流特性公式可知()2ln I T 和1T 、()ln I 和12 V 均呈线性关系。美国匹兹堡大学Perello G13 等研究碳纳米管器件时观察到Schottky 发射效应并推算出Schottky 势垒。北京工业大学聂祚仁G14研究组也通过Schottky 发射效应分析研究了纳米复合W-La 2O 3材料的I-V 曲线并计算了材料的有效逸出功。 如果介质层包含有非理想性结构, 如不纯原子导致的缺陷, 那么这些缺陷将扮演电子陷阱的作用, 诱陷电子的场加强热激发将产生电流，此即为Poole-Frankel 效应。电流对温度和电压的关系为 ()ln 1I ∝和()1 2ln I V V ∝。西安电子科技大学汪家友教授 G15 等在研究a-C ：F 薄膜电学性能时观察到薄 膜在高场区符合Poole-Frankel 机制。如果介质层缺陷密度很大, 电子的输运将由跳跃传导控制，此时，电流和电压呈线性关系且()ln 1I V ∝。美国耶鲁大学周崇武 G16 等研究Au/Ti/4-thioacetylbiphenyl/Au 分子结时观察到，在负偏压且偏压较小时即属于跳跃传导机制。新加坡国立大学Nijhuis G17等在研究Ag TS SC 11Fc 2Lee, W. Y. Wang, M. A. Reed. Mechanism of Electron Conduction in Self-Assembled
地形特征的描述 【高考聚焦】 例1、下为我国亚热带季风气候区一个小区域的平面图及地形剖面图。据此回答下列问题。 (1)简述三个剖面分别显示的地形特征，并综述该小区域的整体地形特征。 答：AA′剖面显示的是山地（低山、丘陵）中的一个宽阔河谷（盆地）。BB′剖面显示的是山地中的深切（“V”形）河谷（峡谷）。CC′剖面显示的是丘陵地中的河谷。该小区域山地（低山、丘陵）中分布着宽窄相间的河流谷地。 【学法导航】 地形特征的描述模式： 1.以ХХ地形为主（最多写2种） 2.地势高低（哪边高哪边低，走向） 3.起伏大小（相对高度大小） 4.主要地形（区）分布位置 5.特殊地形特征描述. （喀斯特地貌，海岸线平直） 1、地形种类--------高原.山地.丘陵.平原.盆地.山谷或河谷.冲积扇.三角洲等特殊地貌. 2、地面起伏状况坡度陡缓相对高差 3、海拔高度 4、分布特点5.重要地形剖面图特征 注意：也有只考查地势特征的题目，地势特征应从“起伏（高差）、坡度”等方面描述。熟悉世界主要地区的地形特点及部分地区地形剖面示意图 例2：简答德国的地形特点。 地势南高北低。南部为巴伐利亚高原和阿尔卑斯山地；中部为宽谷山地，北部为平原。
答案分析： 地形种类：巴伐利亚高原、阿尔卑斯山地、宽谷山地、平原； 地表起伏：地势南高北低； 分布特点：南部为……，中部为……，北部为…… 【课堂精练】 （09年全国卷Ⅱ第36题） 20世纪90年代以来花卉消费的国际需求迅速增长，北美、日本、欧洲、成为世界三大花卉消费市场。同期，下图所示国家成为所在大洲第二大花卉出口国。 （1）简述该国的地理位置及地形特征。 答案：（1）位于南美洲（西）北部，赤道从背部穿过 （位于低纬地区或热带地区），西临太 平洋。地形以高原山地为主，多高峰。 10年上海卷 (十四)读有关厄立特里亚的图文资料，回答问题。(16分) 39.归纳厄立特里亚的地势特征，并根据地势判断该国从东南部到西北部气温变化趋势． 39.中部高，东、西部相对较低（2分）；东南地势低气温高，中部地势高气温相对较低，西北部地势下降气温随之升高（1分）。
地形特征描述模板 分析角度答题模板 地形类型地形类型以（平原、高原、山地、丘陵、盆地）为主。地形分布(在多种地形条件下)主要地形类型的分布 地势起伏总体起伏大小，什么地方高什么地方低等。有时还要说海拔高低，如果是山脉还要说出山脉走向。 海岸线有明显海岸线的地形图，有时还要说出海岸线的曲直情况，是否多岛屿。 典型地貌该区域有哪些特殊或典型的地貌形态（黄土地貌、冰川地貌、喀斯特地 貌、峡谷、三角洲、冲积扇等） 【示例】欧洲地形的主要特点 (1)地势低平，以平原为主，为世界上海拔最低的大洲。 (2)主要可划分为三大地形单元，北部、南部为山地，中部为波状起伏的平原。 (3)冰川地貌广布，地形破碎，海岸线曲折。 典题示范 图2－1中A、B地区为高原。读图简要说明A、B高原地形的差异。 图2－1 解题(1)确定位置：根据图中的经纬度和陆地轮廓形状确定所在位置
分析(2)地形差异：地形的差异主要从地形类型、地势特征两方面分析 答题要领 (1)A高原必须体现“起伏和缓”“西高东低”的特点 (2)B高原必须体现“地面崎岖”“西北高、东南低”的特点 [答案] A(德干)高原起伏和缓，B(云贵)高原地面崎岖；A(德干)高原西高东低，B(云贵)高原西北高、东南低。 规范演练 1．阅读图文材料，完成下列要求。 材料一不丹位于亚洲南部，是喜马拉雅山东段南坡的内陆国家。农业是不丹的支柱产业，农业人口占该国总就业人口的63.3%。水力发电和旅游业是其经济的重要组成部分。 材料二图2－2为不丹等高线地形图。 图2－2 简述该国的地形特征及其对河流的影响。 2．图2－3所示国家人口稠密，经济以传统农牧业为主，森林覆盖率为29%。读图完成下列要求。 图2－3 简述该国的地形、地势特点。
Ｔｂ掺杂ＬａＭｎＯ３材料的电输运与介电性能研究 ＊ 张开拓１，郑 舒１，张营堂２ （１ 河南机电高等专科学校电气工程系，新乡４５３０００；２ 陕西理工学院材料学院功能材料研究所，汉中７２３００３）摘要 采用固相反应法制备了Ａ位掺杂的Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５ＭｎＯ３（ＬＴＭＯ）钙钛矿材料。研究了ＬＴＭＯ的电输运性能、磁性能以及介电性能。结果表明，ＬＴＭＯ表现出半导体电输运特性，其磁序结构表现出类自旋玻璃行为，而其介电性能在１００Ｋ附近表现出弛豫特性，当温度高于１００Ｋ时ＬＴＭＯ介电常数ε′随温度的升高几乎不变化，表现出介电常数的高温稳定性。 关键词 Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５ＭｎＯ３ 电输运特性 类自旋玻璃 介电弛豫中图分类号：ＴＢ３４ 文献标识码：Ａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ａｎｄ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ Ｔｂ Ｄｏｐ ｅｄ ＬａＭｎＯ３ＺＨＡＮＧ Ｋａｉｔｕｏ１，ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕ１，ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇｔａｎｇ ２ （１ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｎａｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３０００；２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｚｈｏｎｇ ７２３００３）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｂｕｌｋ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５ＭｎＯ３（ＬＴＭＯ）ｗｅｒｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎｄ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ．ＬＴＭＯ ｅｘｈｉｂｉｔｓ ｓｅｍｉｃｏｎ－ｄｕｃｔｏｒ，ａｎｄ ｉｔｓ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｒｅ ｓｐｉｎ－ｇｌａｓｓ ｌｉｋｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ．Ｉｔ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ａｔ ｌｏｗｅｒ １００Ｋ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｒｅｍａｉｎ ａｌｍｏｓｔ ｕｎｃｈａｎｇｅｄ ａｔ ｈｉｇ ｈｅｒ １００Ｋ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５ＭｎＯ３，ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｓｐｉｎ－ｇｌａｓｓ ｌｉｋｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ，ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ＊陕西省教育厅专项科学研究项目（ １２ＪＫ０９５３）；电力设备电气绝缘国家重点实验室开放课题（ＥＩＰＥ１１２０７） 张开拓： １９７８年生，硕士，实验师，研究方向为电缆材料及其测试 Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｋｔ８００９＠１６３．ｃｏｍ 近年来， 钙钛矿结构的锰氧化物及其薄膜因其表现出的奇特电输运性能、 磁性能、介电性能和光性能而备受人们关注［１－４］。当Ｓｒ２＋和Ｃａ２＋ 部分取代ＬａＭｎＯ３（ＬＭＯ）的Ａ位离子时，出现了金属－绝缘体转变，同时在转变点附近也发现了巨磁电阻效应［５－７］ 。另外，ＴｂＭｎＯ３表现出的磁电耦合特性也引起了人们的广泛兴趣［８，９］ 。但由于ＴｂＭｎＯ３的磁电耦合 温度很低，制约了ＴｂＭｎＯ３体系的研究和应用， 人们一直试图提高ＴｂＭｎＯ３的磁电耦合温度［１０］。本实验利用等价Ｔｂ３＋ 取代ＬａＭｎＯ３中的Ｌ ａ３＋ ，研究体系的电输运性能、磁性能以及介电性能。 １ 实验 采用传统固体反应法（陶瓷烧结法）制备ＬＴＭＯ陶瓷材料，成功制备出单相的ＬＴＭＯ材料样品，ＬＴＭＯ样品的制备过程的具体工艺流程为： （１）原料选择与处理。实验所用原料Ｌａ２Ｏ３、ＭｎＯ２和 Ｔｂ２Ｏ７均为分析纯（ 纯度９９．９９％）。为保障化学计量比准确，称量前将易吸潮的Ｌａ２Ｏ３放于烘箱中烘干（９００℃、２ｈ）。（２ ）配料。根据计算好的化学配比，用电子天平称取化学粉末并置于预先准备好的球磨罐中。 （３ ）混合。将称量好的原料放入研磨皿，进行混合研磨，每个样品每次研磨６ｈ以上， 为了使其混合均匀，另外在研磨过程中一定小心，不让原料损失，防止成分偏差。 （４ ）预烧。将磨好的样品用模具压制成块，放入低温炉中预烧，温度在９００～１０００℃，恒温１２ｈ，最后随炉冷却至室温。 （５）粉碎。将预烧合成后的样品放入研磨皿研磨６ｈ以上，反复３次预烧、研磨过程。（６）成型。把第４次研磨好的原料用千斤顶压成直径３ｃｍ的圆片。 （７）烧结。烧结是通过一定的高温处理过程，使成型的坯体发生预期的物理化学反应和充分致密化，形成所需的化学组成和微观结构，得到具有所要求的物理化学性能陶瓷的全过程。在１３００℃左右烧结２４ｈ， 即可获得单相多晶陶瓷。利用Ｘ射线衍射仪测试样品的ＸＲＤ谱图，采用Ｃｕ靶，管压３０ｋＶ，管流２０ｍＡ，扫速８（°）／ｍｉｎ，扫描范围１０～８０°，步长０．０８° 。采用四点法测量样品的电输运性能。首先对样品表面进行打磨处理，并用酒精进行清洗，使表面保持清洁平整；用铟在样品表面制作４个电极；在液氮的条件下，冷却样品到液氮温区；而后在慢慢升温过程中测量电阻－温度（Ｒ－Ｔ）曲线。 通过带场冷（ＦＣ）和零场冷（ＺＦＣ）两种测量模式在超导量子干涉仪（ＳＱＵＩＤ） 系统中测量样品的直流磁化率曲线。· ５１１·Ｔｂ掺杂ＬａＭｎＯ３材料的电输运与介电性能研究 ／张开拓等
固体的电性质：输运过程 6 导体 导体、半导体和超导体的严格分类必须由四面体中电子贡献的总电流密度j 来判定。 在电子的能带理论中，四面体中的总电流密度j 也必须通过所有电子能带中的非平衡统计进行计算： ()() 33 31 ,,4n n n d k j d r g r k t ev k V π??= -?? ∑?????? 6-1 ( )()()()() ,,,n n F D n c df g r k t f k e E r t v k k d ετε-??????≈--? ??????? 6-2 已知固体中的电子总数为a L Zn N ，所有电子的量子态将由低能到高能填充到各条能带中去。在非铁磁的固体中（自旋上下的能带不分裂），一条能带总共可以填充2L N 个电子的量子态，因此总能带数约为2a Zn （由于能带的交叠，这个数量是近似而不准确的）。内层电子的大多数能带都是满带的，但是有一条或几条价电子的能带是半满带。 满带中所有电子贡献的总电流密度为 ()() 33 04F D n n n d k j f k ev k επ -????= -≡???? ??? 6-3 这意味着，满带对固体电导没有贡献。 在绝缘体和半导体中，接近0K 时所有的能带都是满带或者空带；常温下，满带的电子被部分激发到空带，使得它们俩同时变成了半满的能带，从而具有了一定的导电能力。 半满带中，非平衡统计会偏移费米统计，但从统计上说，经过弛豫时间F τ，非平衡统计( ) ,,n g r k t 会回到平衡状态()F D n f ε-： F F F F eEl k eE k ετ??≈ 6-4 其中，F F F l v τ=是位于费米面上的电子的平均自由程。 在半满能带中的所有布洛赫电子贡献的总电流密度是： ()() 3 2304F n n n d k df j e v k v k E d τπε?? =-?≠ ??? ??? 6-5 由此可见，固体中总电流都是由半满能带贡献的。在能带论中，总的电导率矩阵是：
☆如何描述地形特征： 1.地形类型（平原、山地、丘陵、高原、盆地等） 2.地势起伏状况 3.（多种地形条件下）主要地形分布 4.（剖面图中）重要地形剖面特征 ☆影响气温的因素： 1.纬度（决定因素）：影响太阳高度、昼长、太阳辐射量、气温日较差，年较差（低纬度地区气温日、年较差小于高纬度地区） 2.地形（高度、地势）：阴坡、阳坡，不同海拔高度的山地、平原、谷地、盆地（如：谷地盆地地形热量不易散失，高大地形对冬季风阻挡，同纬度山地比平原日较差、年较差小等） 3.海陆位置：海洋性强弱引起气温年较差变化 4.洋流（暖流：增温增湿；寒流：降温减湿） 5.天气状况（云雨多的地方气温日、年较差小于云雨少的地方） 6.下垫面：地面反射率（冰雪反射率大，气温低）；绿地气温日、年较差小于裸地 7.人类活动：热岛效应、温室效应等 ☆影响降水的因素： 1.气候：大气环流（气压带、风带、季风） 2.地形：迎风坡、背风坡 3.地势（海拔高度）：降水在一定高度达最大值 4.海陆位置（距海远近） 5.洋流（暖流：增温增湿；寒流：降温减湿） 6.下垫面：湖泊、河流、植被覆盖状况 7.人类活动；改变下垫面影响降水 ☆描述河流的水文特征： 1.流量：大小、季节变化、有无断流（取决于降水特征、雨水补给、河流面积大小） 2.含沙量：取决于流域的植被状况 3.结冰期：有无、长短 4.水位：高低、变化特征（取决于河流补给类型、水利工程、湖泊调蓄作用） 5.水能：与地形（河流落差大小，流速快慢）、气候（降水量的多少，径流量的大小， 蒸发量的大小）有关 ☆描述河流的水系特征： 1.长度 2.流向 3.流域面积大小 4.落差大小（水能） 5.河道曲直情况 6.支流多少 7.河流支流排列形状（扇形、树枝状） ☆影响太阳辐射的因素： 1.纬度（决定正午太阳高度、昼长） 2.海拔高度（海拔高，空气稀薄，太阳辐射强）＜eg.我国青藏高原＞ 3.天气状况（晴天多，太阳辐射丰富）＜eg.我国西北地区＞ 4.空气密度
钙钛矿氧化物异质结界面电磁输运性质的研究近年来,薄膜沉积技术（例如90°离轴溅射、脉冲激光沉积以及分子束外延等）以及原位监测技术（例如反射高能电子衍射）已经取得了长足的进步,这使我们现在不仅可以实现在原子尺度上精确生长钙钛矿氧化物薄膜,而且还可以在薄膜生长过程中调节和增强其物理性质。钙钛矿氧化物的电学输运性质丰富,涵盖了绝缘性、半导体和金属性。 钙钛矿氧化物还具有广阔的功能特性,譬如铁磁性、多铁性、高温超导、压电性、铁电性和热电性等,所有这些性质都对化学计量比、结构畸变和外部场等因素敏感。相比于传统半导体材料,钙钛矿氧化物提供了更多结构和功能的选择。 因此,将两种不同的钙钛矿氧化物材料组装成异质结会催生出更新奇的物理现象,譬如二维电子气、磁性、高温超导、磁性与超导性共存、巨磁阻效应、光电效应等。钙钛矿氧化物异质结不仅提供了制造新型多功能器件的可能性,而且还挑战了我们目前对界面上强关联效应的理解。 在传统的半导体异质结中,电子关联效应比较弱,界面处的平移对称性破缺导致电荷穿过界面重新分布以及界面附近能带的弯曲。在复杂的钙钛矿氧化物异质结中,电子之间具有很强的关联效应,能带结构通常不是刚性的,而是随电荷密度的变化而发生显著变化,因此不能用半导体异质结中非相互作用模型来描述,理解各自由度之间的相互耦合或竞争是个巨大的挑战。 本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对不同种类的钙钛矿氧化物异质界面进行了系统的理论研究。首先研究了 LaGaO3/SrTiO3异质界面和 NdGaO3/SrTiO3异质界面二维电子气的起源,发现了两
1.地形特征描述类 模板展示 描述角度 语言表达 地形 类型 平原、高原、 山地、 丘陵、 盆地 ①地形以××为主; ②主要分布在××地形区 地势 高、低 ①地势××高××低、地势自××向××倾斜; ②地形崎岖(平坦)或地面起伏大(小) 海岸线 平直、曲折 ①海岸线平直; ②海岸线曲折,多半岛、岛屿等 特殊地貌 喀斯特地貌发育、冰川地貌发育等 应用体验 1.读某区域等高线地形图,描述图中区域的地形特征。 解答示例: 答案 高原、山地为主;高原分布在西南(南)部和东北(北)部,山地主要分布在中部;地势起伏大,西南(南)高,东北(北)低。 解析 略。
2.[2017北京文综,36(1),8分]读图,回答下题。 概述匈牙利的地形特征。 3.阅读图文材料,完成下列要求。 下图示意河套平原地区。当地将黄河水通过引水渠引入区内灌溉农田,农田灌溉退水经过排水渠汇入乌梁素海。近年来,乌梁素海出现污染加重趋势。 判断河套平原的地势特点,并简述理由。(6分) 4.(2017云南昭通上学期期末质检)读世界某区域图,据图描述M国的地形特征,并说明判断依据。(8分)
5.[2017海南单科,22(1),6分]阅读材料,完成下列问题。 香蕉是热带水果。巴拉圭生产的香蕉因甜度高而闻名,主要出口阿根廷。近年来,巴拉圭因香蕉滞销而催生了香蕉粉产业。收获的香蕉经过去皮、干燥、磨粉,制成的香蕉粉可用于制作面包、饼干、冰激凌等。下图示意巴拉圭位置及地形。 归纳巴拉圭的地形特征。(6分)
答案精解精析 应用体验 2.答案以平原、丘陵为主;多瑙河以东主要为平原,北部和多瑙河以西多山地;地势总体北部、西部高,东南部低。 解析本题考查地形特征。描述地形特征时要考虑三个方面:地形类型、各类型分布状况和地势起伏。根据图中山脉、多瑙河和匈牙利大平原等地理事物及分布信息,从上述三个方面描述即可。 3.答案特点:西高东低,南高北低(或西南高,东北低)。(3分) 理由:引水口在西南部,出水口在东北部;或灌渠多呈西南—东北走向。(3分)(答出其他合理理由也可得3分。) 解析由图中水流流向以及文字材料体现的灌溉水流方向可以判断地势西高东低、南高北低。 4.答案M国以高原、山地为主;地势中间高四周低。(4分) 依据:该国是多条河流的发源地,且呈放射状水系。(4分) 解析由图示信息可知,该国河流从中部流向四周,呈放射状;根据河流自高处向低处流动可知该国地势中间高,四周低。 5.答案地势较低,海拔在500米以下;(2分)以平原为主;(2分)地势自巴拉圭河(中部)向两侧逐渐升高。(2分) 解析结合图示信息,从地形类型和地势起伏两方面归纳巴拉圭地形特征。
特殊特性管理（一） 本文所探讨的特殊特性的定义、级别划分、管理方法等，均为考凡咨询的特别推荐方法，并非某质量管理体系标准的阐述，也非目前汽车行业的普遍做法，更不是某汽车企业客户的特殊要求。因本文探索了特殊特性管理的背后的理论依据，给出了各重要性级别判别方法、各类型特殊特性管理的推荐性方法，因而您可以更好地理解和消化客户关于特殊特性要求和体系标准中的要求，可以更好落地执行质量管理体系国际标准要求以及您的客户的特殊要求。目前考凡咨询推荐做法在考凡咨询的若干家客户内已经在应用，反馈效果比较满意。因考凡咨询的推荐准则和各汽车客户的要求还是有比较大的差异的，各企业在引进应用时须结合您的客户的特殊要求有所调整和变通。在此声明，考凡咨询的推荐准则，各企业或个人在导入应用时须自行对应用结果负责。特殊特性管理的意义特殊特性的识别，以及针对不同重要性等级的特殊特性进行区别化管理，目的就是把企业有限的资源用于顾客所关注的功能、性能、技术特性，在有限的成本限度内最大化客户的满意。晓霜老师一直在说，在质量实现过程中要把用户的期望转换为产品功能、产品特性、过程特性。在此翻译转换中，要体现what、how much、how important 三个方面翻译转换。特殊特性的识别和管理，正是体现了how
important在质量实现过程中的意义。产品特性和过程特性定义产品特性：是指定义和描述产品技术要求和质量要求的技术特性，在产品上可以直接测量和检验出的技术指标或质量状态； 过程特性：是指在产品的加工制造过程中影响产品特性的过程中的技术特性。产品特性是在产品上能够测量检验出来的各种技术特性和质量特征。在生产过程中出现的中间加工尺寸，例如粗加工尺寸，也属于产品特性，而不是过程特性。过程特性是在产品上无法检测出来的，只存在于生产过程中。但有些标准和培训资料中说，“过程特性仅能在它发生时才能测量”，这个说法是片面的。这是因为过程特性又可以细分为硬件精度和状态类型的过程特性和动态参数类型 的过程特性量大类。其中硬件精度和状态类型的过程特性，包括设备、工装、模具、刀具上的几何精度、尺寸、形位公差、粗糙度、刚性、配合间隙、和表面磨损/磕碰/锈蚀等等硬件状态。是在生产加工过程结束后，仍然可以测量的出的。而动态参数，例如加工力、焊接电流、冲压压力、焊接时间、进刀速度、加热温度等，这些动态参数的真实值，往往在生产加工结束后就不能准确测量得了。 功能的定义 产品特性和过程特性按照其重要程度，需要进行分级管理。根据考凡咨询推荐的准则，产品特性和过程特性分级的主要
第2讲特征描述类试题的答题方法 【课程简介】 描述地理事物的特征与分布是高考的高频考点，本节课将以典型例题为例，帮助考生构建相应的答题模板,使考生答题有思路，能用地理专业术语正确表述地理事物的现象，准确描述和揭示地理事物的特征，使考生落笔有高分！ 【经典例题】 例1（2011年全国卷）阅读图文资料，完成下列各题。 黄麻适合在湿热的气候环境中生长。收获的黄麻在水中浸沤后，才能进行初加工以获取制作麻袋、麻布、纸张等的原料。图1中甲城市为世界最大的麻纺工业中心，也是该地区联系河运和海运的重要港口。图2为甲城市的气候资料。 图1 图2 (1)简述图示黄麻产区的气候特征。 (2)简析图示黄麻产区的地形特征。 例2（2011年山东卷）为了解区域自然地理特征并认识自然地理环境对人类活动的影响，某地理实习小组在美国西部地区进行了野外考察。图提供的是考察路线（R地→旧金山→盐湖城）及周边区域自然地理环境的相关信息。读图回答问题。
野外考察与旧金山相比，R地的气温有何特点 例3（2011.北京）说明甲地降水特征及其形成原因。 例4（2008.北京卷）读图，回答下列问题。 简述黄河乌海至磴口段河流流向及水文特征。
例5（2009·全国文综Ⅱ）阅读分析材料，回答下列问题。 20世纪90年代以来花卉消费的国际需求迅速增长，北美、日本、欧洲成为世界三大花卉消费市场。同期，右图所示国家成为所在大洲第二大花卉出口国。 简述该国的地理位置及地形特征。 例6读图和材料回答问题。 简要归纳A、B两阴影区域相似的主要自然地理特征。 例7（2008.北京）读图，回答下列问题。 （1）描述图示地区主要地形区的分布状况。
命题规律根据近年问答题的设问，一般有以下类型： 1. 特征问题； 2. 区位问题； 3. 分布规律； 4. 评价问题； 5. 意义问题； 6. 措施 7成因问题。 一、特征描述。 （一）地形特征的描述模式： 描述的基本内容（思路模板）考题呈现方式地形特征的描述 地形类型 1.地形类型（平原、丘陵、山地、 高原、盆地、谷地等）；2.主要局 部地形区分布；重要地形特征（起 伏大或小）3.最高点最低点；4、 若图中以山地为主，则需描述山 脉走向。等高线地形图； 河流流向。 地形以____ 为主； ____方位以____地形 为主：地势起伏大（或 和缓）； 地势____方位高，（反 方位）低（或由方位 向反方位倾斜）； 山脉呈方位—反方位 走向 地势起伏地势高低及其变化 例1：描述我国横断山区的地形特征： 1地形以高山为主，多峡谷，山高谷深，山河相间，南北纵列分布；2地势西北高东南低；3喀斯特地地貌发育。 例2：（2011年全国文综卷，36题）黄麻适合在湿热的气候环境中生长。收获的黄麻在水中浸湿后，才能进行初加工以获取制作麻袋、麻布、纸张等的原料。左图中甲城市为世界最大的麻纺织工业中心，也是该地区联系河运和海运的重要港口。右图为甲城市的气候资料。 （2）、简述图示黄麻产区的地形特征。 答案：①为（两）大河下游冲积平原和三角洲，（海拔低于200米）②地势低平，自北（西北）向南（东南）（或自内陆向沿海）倾斜（或渐低）。 例3：（2010年全国文综新课标，36题）左图示意某区域多年平均降雪量与雪期(从当年初雪日到次年终雪日的天数)的空间分布。该区域内丘陵区每年因融雪径流造成的土壤侵蚀较为严重。 (1)根据等雪期线的分布，分析沿MN一线的地形分布特点。(12分) 答案：等雪期线在中部地区向北（东北）凸出。表明沿MN一线中部雪期短于其东西两侧地区。即东西部气温持续低于0oC的时间较长；中部气温持续低于0oC的时间较短。因此，中部地势较低（为平原），东西部地势较高（为山地）（东西高，中间低） 例4：（宜昌市2012届高三第二次调考试题）读图，回答下列问题。（28分） （1）分析该流域内的地势特征及布哈河河流水系特征。（12分） 答案：地势特征：河流由四周流向中间；公路沿中间湖泊修筑表明四周高中部低（或地势自四周向中部降低）。（4分） 水系特征：①布哈河流域地势西北高东南低，所以该河自西北向东南流，是注入青海湖的最大的河流；②布哈河位于青海湖的最大河谷中，支流多，流域面积大；③北边支流多，南边
图像特征特点及常用的特征提取与匹配方法 常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。 一颜色特征 （一）特点：颜色特征是一种全局特征,描述了图像或图像区域所对应的景物的表面性质。一般颜色特征是基于像素点的特征，此时所有属于图像或图像区域的像素都有各自的贡献。由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感，所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。另外，仅使用颜色特征查询时，如果数据库很大，常会将许多不需要的图像也检索出来。颜色直方图是最常用的表达颜色特征的方法，其优点是不受图像旋转和平移变化的影响，进一步借助归一化还可不受图像尺度变化的影响，基缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。 （二）常用的特征提取与匹配方法 （1） 颜色直方图 其优点在于：它能简单描述一幅图像中颜色的全局分布，即不同色彩在整幅图像中所占的比例，特别适用于描述那些难以自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。其缺点在于：它无法描述图像中颜色的局部分布及每种色彩所处的空间位置，即无法描述图像中的某一具体的对象或物体。 最常用的颜色空间：RGB颜色空间、HSV颜色空间。 颜色直方图特征匹配方法：直方图相交法、距离法、中心距法、参考颜色表法、累加颜色直方图法。 （2） 颜色集 颜色直方图法是一种全局颜色特征提取与匹配方法，无法区分局部颜色信息。颜色集是对颜色直方图的一种近似首先将图像从RGB颜色空间转化成视觉均衡 的颜色空间（如HSV 空间），并将颜色空间量化成若干个柄。然后，用色彩自动分割技术将图像分为若干区域，每个区域用量化颜色空间的某个颜色分量来索引，从而将图像表达为一个二进制的颜色索引集。在图像匹配中，比较不同图像颜色集之间的距离和色彩区域的空间关系 （3） 颜色矩
地形类型及其特征的分析、判定、以及描述 关于地形类型及其特征的分析、判定、以及描述等内容既是高中地理的核心基础知识之一，也是能够体现学生基本能力的热门考点之一。通过对近些年来的各级、各类试题的研究我们会发现常见的判定地形类型及其特征的方法和依据主要有以下五种命题形式。 一、依据等高线判读地形特征。 一般从地形类型及比例（以什么为主，一般不超过两个、主要地形区分布）； 地势特征（地势变化、相对高差大小、山脉走向）； 特殊地表形态（沙地、沼泽、岩溶地貌等）； 沿海的一般还要描述海岸线的曲直等， 等高线本身就是反映地形本质特征的，因此在试题中以等高线地形图的形式来命题是最常见的。这类题型的突破关键在于学会阅读等高线地形图，掌握五种基本地形的分布特征： 平原：海拔200米以下，等高线稀疏； 山地：海拔500米以上，相对高度大于200米，等高线密集； 丘陵：海拔500米以下，相对高度小于200米，等高线密度不大；
高原：海拔500米以上，相对高度小于200米，等高线在边缘较密集，顶部较稀疏； 盆地：等高线形状大致呈闭合状态，周高中低。 有些等高线地形图，在地势起伏很大的地区会省略多条等高线，使其看似稀疏，实则十分“密集”。有时会被误认为地势平坦的平原地形。如果我们平时能够养成良好的等值线地图的阅读习惯和步骤即： 一看数值范围，并确定等高距；二看形状；三看递变规律；四看疏密；五关注特殊点，这个问题便可迎刃而解。 （09福建文宗） 解析：首先看两地等高线均呈闭合状态，且海拔高度均大于500米；但A处顶部等高线
稀疏，且面积较大说明顶部地表比较平坦；边缘密集说明边缘较陡，因此确定其地形类型为高原； B处顶部面积小，且等高线密集因此B地为山地。 试题要求指出地形特征，我们只需答出地形的类型以及地势的分布特点即可。图中的中部等高线在200米以下，且分布稀疏，因此中部为平原。 综合上述分析得出答案： 地形类型：A地为高原、B地为山地 参考答案：地形特征：地形以高原、山地和平原为主，地势为西北、东南两面高，中部低，起伏大。 2012福建高考： 描述该区域地形特征： 北部以山地为主，南部以低山丘陵为主；地势南高北低；北部海岸线比较平直，南部海岸线比较弯曲，多岛屿。 第二、依据等温线的分布特点推测地形特征。如何依据等温线的分布来推测地形的特点呢？我们先来梳理一下等温线与地形的关系：