题名新型硼酸盐和磷酸盐化合物的合成、结构和性能研究
作者曹箭
答辩日期2012-05
授予单位中国科学院研究生院
授予地点中国科学院新疆理化技术研究所
导师潘世烈
关键词Srcdb2o5 Pbcab2o5 Lik3p2o7 晶体材料 晶体结构
学位名称硕士
学位专业材料物理与化学
英文摘要

近十年来,由于以通信和信息为基础的社会变革的不断深入,使得作为重要的信息材料之一的晶体材料得到了快速的发展,并在信息、科研、医疗、国防等领域有重要的应用,例如可以制成调制、开关、存贮等各种进行光信息处理的元器件。 本论文主要合成了两种新型的硼酸盐晶体SrCdB2O5、PbCaB2O5和一种新型的磷酸盐晶体LiK3P2O7,并对它们的光学以及热学性能进行了测试,并通过密度泛函(DFT)平面波赝势方法分析了其电子结构和光学性能。 1. SrCdB2O5化合物的合成、晶体生长和性质研究。 本实验采用高温熔液法,通过自发结晶获得了SrCdB2O5晶体。SrCdB2O5 是 SrO-CdO-B2O3体系中首次发现的化合物。SrCdB2O5晶体属于正交晶系,空间群为 Pbca (No. 61),晶胞参数:a = 12.010(4) Å,b = 5.795(2) Å,c = 12.677(4) Å,Z = 8。 SrCdB2O5 的结构由独立的 B2O5 基团,CdO6 多面体和 SrO9 多面体连接形成。红外光谱则证明了 SrCdB2O5 晶体阴离子基团有 BO3 基团。并且对 SrCdB2O5 晶体进行了理论计算,结果表明SrCdB2O5晶体的带隙宽度为Eg=3.471 eV,该晶体光学效应主要是由导带和价带结构中的 B-O 基团引起的。 2. PbCaB2O5化合物的合成、晶体生长和性质研究。 首次通过高温熔液法合成了一种新型硼酸铅钙化合物PbCaB2O5。PbCaB2O5晶体属于三斜晶系,空间群P (No. 2),晶胞参数:a = 3.6736(6) Å,b = 6.5363(11) Å,c = 9.7585(17) Å,α= 100.504(2)°,β = 90.752(2)°,γ = 91.627(2)°,Z = 2。PbCaB2O5 的结构由独立的B2O5基团,PbO5多面体和Pb/CaO7多面体连接形成。红外光谱证明PbCaB2O5晶体中阴离子基团存在BO3基团。 3. LiK3P2O7化合物的合成、晶体生长和性质研究。 首次合成了一种新型磷酸盐晶体LiK3P2O7。LiK3P2O7晶体属于正交晶系,空间群C2221 (No. 20),晶胞参数为a = 6.0373(14)Å,b = 9.339(2)Å, c = 13.292(3)Å,Z = 4,V = 749.4(3) Å3。两个PO4四面体通过O(4)相连,形成 [P2O7]4- 基团,每一个 [P2O7]4- 基团通过共享O连接三个LiO4多面体,同时,每一个LiO4多面体都与相邻的三个 [P2O7]4- 基团共享四个顶点,形成∞[LiP2O7]3- 层,∞[LiP2O7]3- 层之间通过K(1) 和K(2) 相连,形成三维网络结构。同时还对该化合物进行了热学性能,红外光谱和紫外漫反射光谱的测试,能带计算表明LiK3P2O7晶体的带隙宽度为Eg= 4.559 eV。

内容类型学位论文
源URL[http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/4396]  
专题新疆理化技术研究所_材料物理与化学研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
曹箭. 新型硼酸盐和磷酸盐化合物的合成、结构和性能研究[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院研究生院. 2012.
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