稀土掺杂NBT

稀土掺杂对光电催化剂性能的调控哎呀，说起稀土掺杂对光电催化剂性能的调控，这可真是一个超级有趣又重要的话题！咱先来讲讲啥是光电催化剂。

想象一下，在一个充满化学反应的世界里，光电催化剂就像是一位神奇的魔法师，能让一些原本很难发生的反应变得容易起来，而且速度还超快。

那稀土掺杂又是啥呢？稀土元素，就像一群有着特殊能力的小精灵。

把它们掺杂到光电催化剂里，就像是给魔法师注入了新的魔力。

我记得有一次在实验室里，我们正在研究一种新型的光电催化剂。

那时候，大家都对稀土掺杂的效果充满了期待。

我们小心翼翼地进行着每一个步骤，就像在呵护着一颗珍贵的种子，盼着它能发芽开花。

一开始，实验进展得并不顺利。

数据不太理想，大家的心情也有点低落。

但是，我们没有放弃。

经过反复的尝试和调整，终于看到了一丝曙光。

稀土掺杂后，光电催化剂的性能发生了明显的变化。

比如说，它对光的吸收能力变强了，就好像原本只能看到一点点光的眼睛，现在能看到更广阔的光明世界。

这意味着它能利用更多的光能来推动化学反应，效率大大提高。

而且，它的稳定性也得到了提升。

以前，可能稍微遇到点环境变化，这个催化剂就“罢工”了。

但稀土掺杂之后，它变得更坚强，更能经得起考验，就像一个经过锻炼的运动员，不管遇到什么情况都能保持良好的状态。

再说说选择性。

这就好比是催化剂有了一双更精准的手，能够更准确地抓住它想要的东西，而不会被其他无关的东西干扰。

总之，稀土掺杂就像是给光电催化剂来了一次全面升级。

它让光电催化剂在化学反应的舞台上更加出色，发挥出更大的作用。

不过，这可不是终点哦！我们还在不断探索，希望能找到更完美的稀土掺杂方法和比例，让光电催化剂的性能变得更加卓越。

说不定在未来的某一天，因为稀土掺杂技术的不断进步，我们的能源问题、环境问题都能得到更好的解决。

所以说，稀土掺杂对光电催化剂性能的调控，虽然听起来有点专业有点复杂，但其实它就像是一场奇妙的魔法之旅，充满了惊喜和可能！。

稀土掺杂上转换发光材料的研究进展
贾松;王雪飞;史祎诗
【期刊名称】《工程研究（跨学科视野中的工程）》
【年(卷),期】2024(16)2
【摘要】上转换发光,一种呈现反斯托克斯位移特性的发光现象,主要通过稀土元素制备的材料来实现。

本文深入探讨了稀土掺杂上转换材料的发光机理,概述了常用的制备技术,并全面评述了其在生物医学、防伪技术、信息存储等多个领域的现有应用,同时展望了其在工程领域的潜在应用前景。

尽管上转换发光纳米材料在功能多样性方面表现出远超块状材料的显著优势,但其合成产率和发光效率仍存在挑战,处于相对较低水平。

逐步攻克这些难题,将有助于进一步拓宽上转换发光材料的应用领域。

【总页数】23页(P114-136)
【作者】贾松;王雪飞;史祎诗
【作者单位】中国科学院大学化学学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.稀土掺杂上转换发光材料的研究进展
2.稀土掺杂上转换发光纳米材料的研究进展
3.稀土掺杂上转换发光生物医用纳米材料的研究进展
4.荧光热增强型稀土掺杂上转换发光材料研究进展
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《稀土掺杂TiN薄膜的制备及性能调控》篇一一、引言稀土掺杂TiN薄膜因其独特的物理和化学性质，近年来在微电子、光电子及磁学等众多领域受到了广泛的关注。

这种材料具备优良的导电性、热稳定性和光吸收特性，因此对于稀土掺杂TiN薄膜的制备工艺及性能调控方法的研究具有重大的理论和实际应用价值。

本文旨在研究稀土掺杂TiN薄膜的制备过程以及性能调控技术，并深入分析其相关特性。

二、实验原理TiN是一种稳定的陶瓷材料，具备较高的硬度和优良的导电性。

稀土元素（如镧、铈、钇等）具有特殊的电子结构和磁学性质，其掺杂可以有效改变TiN薄膜的物理和化学性质。

在制备过程中，我们主要利用磁控溅射、溶胶-凝胶或脉冲激光沉积等工艺制备出稀土掺杂的TiN薄膜。

三、实验材料及方法（一）材料准备实验所需的主要材料包括钛靶材、稀土氧化物以及基底材料（如硅片或玻璃）。

所有材料均需进行严格的清洗和预处理，以确保薄膜的质量和性能。

（二）制备工艺我们采用磁控溅射法进行薄膜的制备。

首先，将钛靶材放置在溅射设备中，并在真空中对钛靶材进行预溅射，以清洁表面。

然后，通过调节气氛中的氮气和氩气的比例，利用等离子体将氮离子和氩离子一起溅射到基底上，形成TiN薄膜。

在溅射过程中，通过控制稀土氧化物的掺杂量，可以制备出不同稀土含量的TiN 薄膜。

四、性能调控（一）稀土掺杂量的调控通过改变稀土氧化物的掺杂量，可以有效地调控TiN薄膜的导电性、光学性质和磁学性质。

适量的稀土掺杂可以显著提高薄膜的导电性和光学吸收性能，而过度掺杂则可能导致薄膜的性能下降。

因此，在制备过程中需要精确控制稀土掺杂量。

（二）热处理工艺的优化热处理是提高TiN薄膜性能的重要手段。

通过在适当的温度下对薄膜进行热处理，可以改善其结晶性、减少内部应力并提高薄膜与基底的附着力。

此外，热处理还可以改变稀土元素在薄膜中的分布和价态，从而进一步影响薄膜的性能。

五、性能分析（一）结构分析通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等手段对TiN薄膜的结构进行分析，可以了解其晶体结构、晶粒大小和表面形貌等信息。

压电材料的研究新进展温建强;章力旺【摘要】压电材料作为机电转换的功能材料,在高新技术领域扮演着重要的角色.锆钛酸铅压电陶瓷凭借其优良的性能,自投入使用以来成为最广泛使用的压电材料.近年来,探索和发展潜在的替代新型材料备受重视.本文就近些年来国内外压电材料技术研究进展中呈现的无铅化、高性能化、薄膜化的新趋势进行了综述,并对今后的研究提出一些发展性的建议.【期刊名称】《应用声学》【年(卷),期】2013(032)005【总页数】6页(P413-418)【关键词】压电材料;压电性能;无铅压电材料;压电薄膜【作者】温建强;章力旺【作者单位】中国科学院声学研究所北京100190;中国科学院声学研究所北京100190【正文语种】中文【中图分类】TM2821 引言1880年P.Curie和J.Curie首次发现石英晶体有压电效应，1954年美国 B.Jaffe 发现了锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷，此后逐渐发展为国内外主流的压电材料，在功能材料领域占有重要的地位[1]。

压电材料发展的类型主要有单晶、多晶、微晶玻璃、有机高分子、复合材料等。

20世纪80年代以来，随着压电陶瓷材料从二元系向三元、多元系的开发研究高潮的结束，压电材料的研究一度进展缓慢。

随着科学技术快速发展，应用需求牵引下的开发探索给予了压电材料研究的新动力，加上科技工作者在基础性研究和生产工艺改进上的不懈努力，近十几年来，新型的压电材料不断涌现出，并呈现出无铅化、高性能化、薄膜化的态势，使得压电材料研究的面貌焕然一新，带动相应的应用器件研究也日趋活跃。

本文就近些年来国内外压电材料技术研究中所呈现出的新趋势和最新进展进行介绍，并对今后研究的努力发展方向进行展望，并提出一些建议。

2 压电材料研究的新趋势2.1 无铅化随着环境保护和社会可持续发展的要求，发展环境协调性材料及技术已是公认的大势所趋。

为了防止环境污染，国内外科研人员对无铅压电材料开展了大量的研究工作并取得了令人鼓舞的进展[2]。

Ono介质形成方法对NBTI效应的影响在集成电路的制造过程中，NBTI效应（Negative Bias Temperature Instability）是一个非常重要的问题。

NBTI效应是指在MOSFET器件工作时，由于负偏压和高温环境造成的晶格缺陷与氧化层损伤导致的漏电流增加和器件性能下降的现象。

对NBTI效应的研究和防范非常重要。

而在防范NBTI效应的过程中，ONO介质的形成方法则起到了非常重要的作用。

在MOSFET器件中，ONO介质由氧化层（Oxide）、氮化硅层（Nitride）和氧化层（Oxide）组成，是制约NBTI效应的关键因素。

研究ONO介质形成方法对NBTI效应的影响，对于提高器件的可靠性和稳定性具有重要意义。

ONO介质的制备工艺对NBTI效应具有重要影响。

一种常用的制备工艺是采用氧化层-氮化硅层-氧化层的顺序进行堆叠，这种工艺能够有效降低NBTI效应对于器件性能的影响。

而另一种制备工艺是采用氮化氧层-氧化层-氮化氧层的堆叠，这种工艺则能够提高器件的稳定性和可靠性，从而有效降低NBTI效应的发生率。

ONO介质的厚度和成分对NBTI效应也具有重要影响。

研究表明，适当增加氮化硅层的厚度可以有效减缓NBTI效应的发生，从而提高器件的可靠性。

而在氧化层和氮化硅层中掺杂少量金属元素，如铝、镧等，也能够有效减缓NBTI效应的发生，进而提高器件的可靠性。

对ONO介质的参数进行优化也可以有效降低NBTI效应的发生。

通过调整氧化层和氮化硅层的掺杂浓度和材料性质，可以有效降低氧化层的电子穿隧效应，减缓NBTI效应的发生。

对于氮化硅层的能带结构和缺陷密度的优化，也能够有效提高器件的抗NBTI效应能力。

总结来看，ONO介质的形成方法对NBTI效应的影响是非常重要的。

通过优化ONO介质的制备工艺、厚度和成分等参数，可以有效降低NBTI效应对器件性能的影响，提高器件的可靠性和稳定性。

在集成电路器件的制造过程中，对ONO介质形成方法的研究和优化具有重要意义。

稀土掺杂纳米晶及其应用作者：杨峻宏来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第03期摘要：近年来，稀土元素掺杂的纳米晶越来越引起研究者广泛的研究兴趣，因为稀土元素有丰富的4f电子结构，能产生很多电子，反应机理是有可能掺杂的稀土元素作为新的杂质能级掺杂在纳米晶的内部，稀土掺杂到纳米晶主要有两种形式，一种是掺杂到表面，另一种是掺杂到纳米晶的内部，取代晶格。

所以说，稀土掺杂是研究者研究光学领域的一个重要的分支。

关键词：稀土纳米；纳米晶；应用1 前言半导体纳米晶由于具有优异的光电学性质而引起人们的重视，包括尺寸可调控，光学性质可调控，长的荧光寿命等，III-V族和II-VI族半导体纳米晶目前比较容易制备，利用其独特的光学性质以及尺寸可调控的优点，可将其用于太阳能电池，发光二极管，荧光探针等。

由于掺杂过渡离子或镧系离子可以影响半导体纳米晶的光学、电学、磁学等性质，而成为近年来的研究热点。

稀土离子被广泛用作荧光粉的发光中心，荧光粉在光电装置中扮演重要角色，近年来人们研究高质量的荧光粉在荧光探针和太阳能电池等方面的应用，人们成功的将镧系离子掺杂硫化物半导体纳米晶中。

2 纳米晶的表面修饰纳米粒子的表面修饰技术是一门新兴学科。

20世纪90年代中期，国际材料会议提出了纳米粒子的表面修饰工程新概念，即用物理或化学方法改变纳米粒子表面的结构和状态，赋予粒子新的机能。

由于纳米晶具有极高的比表面积和表面活性，极易吸附各种原子或分子，而且在与空气接触的过程中容易发生氧化，造成其众多的表面缺陷，表面缺陷的增多会加强表面缺陷态发光，影响其光学性质，同时制备的纳米材料通常会发生团聚现象降低纳米粒子的活性，因此对纳米晶表面的修饰就显得极为重要。

表面修饰对纳米晶的合成、发光性能的提高以及保存都有着非常重要的作用。

表面修饰通常包括两方面，一种是利用纳米晶超高的表面活性，在其表面上配合一些有机或无机的小分子或聚合物；另一种则是在纳米晶的外层包覆上壳层，弥补缺陷并对纳米粒子起到保护作用，可以极大的增加其发光性能和稳定性。

稀土掺杂对光电催化剂性能的影响稀土元素，这听起来就像是化学世界里神秘而又独特的“魔法小精灵”。

咱们今天就来聊聊稀土掺杂对光电催化剂性能究竟有着怎样的影响。

我先给您讲个事儿。

有一次我去参加一个化学研讨会，在会场上碰到了一位年轻的科研人员，他正为自己实验中光电催化剂性能不佳而苦恼。

我凑过去跟他一聊，发现问题可能就出在稀土掺杂这个环节上。

咱们先了解一下啥是光电催化剂。

简单说，光电催化剂就像是一个勤劳的小工人，能帮助咱们加快化学反应的速度，让一些原本很难发生的反应变得容易起来。

那稀土掺杂又是咋回事呢？就好比给这个小工人穿上了一件特别的“装备”。

稀土元素就像一个个神奇的“小补丁”，镶嵌到光电催化剂的结构里。

当稀土掺杂进去后，首先会影响光电催化剂的光学性能。

这就好比给一个手电筒换了更亮的灯泡，让它能照得更远更亮。

稀土元素的加入能改变光电催化剂对光的吸收和利用能力，让它能捕捉到更多的光能，从而更有干劲地干活。

在电学性能方面，稀土掺杂也能发挥大作用。

它能调整催化剂内部的电子结构，就像给电路重新布线一样，让电子的流动更加顺畅，提高了电荷传输的效率。

想象一下电流在畅通无阻的道路上飞奔，那效率能不高嘛！再说说催化活性。

稀土掺杂就像是给运动员打了一针兴奋剂，让光电催化剂在化学反应中更加活跃，大大提高了反应的速率和选择性。

比如说，在分解水制氢的反应中，经过稀土掺杂的光电催化剂能够更快地把水分解成氢气和氧气，效率那叫一个高！不仅如此，稀土掺杂还能增强光电催化剂的稳定性。

这就好比给一辆车换上了更耐用的零件，让它能在长期的工作中保持良好的性能，不容易出故障。

然而，稀土掺杂也不是随便乱掺就行的。

这就像做菜放盐，放多了太咸，放少了没味。

掺杂的量、方式以及所选用的稀土元素种类都得经过精心的设计和实验。

如果掺杂不当，不仅不能提高性能，反而可能会起到反作用。

总之，稀土掺杂对于光电催化剂性能的影响是多方面的，就像是给这个小工人进行了全方位的升级改造。

稀土掺杂对电磁材料性能的优化在当今科技飞速发展的时代，电磁材料在众多领域都扮演着至关重要的角色，从电子设备到能源存储与转换，从通信技术到航空航天，其性能的优劣直接影响着相关产品的质量和效能。

而稀土元素的独特性质，为电磁材料性能的优化提供了新的思路和途径。

稀土元素，包括镧系元素以及钪和钇，具有独特的电子结构和化学性质。

它们的 4f 电子轨道未填满，这使得稀土元素具有丰富的能级和多样的化合价态。

当稀土元素掺杂到电磁材料中时，能够显著改变材料的晶体结构、电子结构和磁性能等，从而实现对电磁材料性能的优化。

首先，稀土掺杂能够改善电磁材料的磁性能。

以永磁材料为例，传统的永磁材料如铁氧体，其磁性能往往难以满足一些高端应用的需求。

而通过掺入适量的稀土元素，如钕、镨等，可以显著提高材料的剩磁、矫顽力和磁能积。

稀土元素的引入改变了材料的磁晶各向异性和交换耦合作用，使得磁矩更加有序排列，从而增强了磁性。

在软磁材料方面，稀土掺杂同样能带来积极的影响。

例如，在铁基软磁材料中加入少量的镧、铈等稀土元素，可以有效降低磁滞损耗和涡流损耗。

这是因为稀土元素能够细化晶粒，减少磁畴壁的移动阻力，提高磁导率，使得材料在交变磁场中的能量损耗降低，从而提高了材料的软磁性能。

其次，稀土掺杂对电磁材料的电学性能也有着重要的优化作用。

在导电材料中，稀土元素的掺杂可以增加载流子浓度和迁移率，提高材料的电导率。

例如，在铜中掺入微量的稀土元素，可以显著改善铜的导电性和抗软化性能，使其在高温下仍能保持良好的导电性能。

在介电材料中，稀土掺杂可以调控材料的介电常数和介电损耗。

通过选择合适的稀土元素和掺杂量，可以使介电材料在特定频率范围内具有稳定的介电性能，满足电子器件对高性能介电材料的需求。

此外，稀土掺杂还能提高电磁材料的热稳定性和耐腐蚀性。

由于稀土元素在材料表面形成稳定的氧化层或化合物，可以阻止外界环境对材料的侵蚀，从而延长材料的使用寿命。

同时，稀土元素的存在可以增强材料的原子间结合力，提高材料的热稳定性，使其能够在高温环境下保持良好的性能。