聚丙烯腈基碳纤维中微孔洞的一维多取向小角X射线散射研究 被引量：15

1

作者 黄祖飞 王春忠 +4 位作者 魏英进 徐跃 高忠民 华中 陈岗 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1124-1127,共4页

应用一维多取向小角 X射线散射 ( SAXS)方法研究了聚丙烯腈 ( PAN)基碳纤维中微孔洞的形态 .结果表明 ,这些微孔洞沿纤维轴方向呈针状 ,并与纤维轴呈Φ=1 4°角的取向排列 ;微孔洞投影在碳纤维横截面上的平均半径 R=1 .1 4nm,投影... 应用一维多取向小角 X射线散射 ( SAXS)方法研究了聚丙烯腈 ( PAN)基碳纤维中微孔洞的形态 .结果表明 ,这些微孔洞沿纤维轴方向呈针状 ,并与纤维轴呈Φ=1 4°角的取向排列 ;微孔洞投影在碳纤维横截面上的平均半径 R=1 .1 4nm,投影在碳纤维轴向上的平均长度 L=1 7.97nm.建立的一维多取向 SAXS方法可以得到若干二维 SAXS方法才能得到的微孔洞形态及分布信息等参数 (如 Φ和 L) ,且在各种纤维的微孔洞或微纤维的表征方面具有一定的普适性 . 展开更多

关键词 一维多取向小角X射线散射 碳纤维 微孔洞

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溶胶-凝胶法制备LiCoO_2薄膜的研究 被引量：4

2

作者 黄祖飞 魏英进 +4 位作者 刘伟 徐晓光 王春忠 孟醒 陈岗 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期810-813,共4页

以 Li NO3和 Co( NO3) 2 为主要原料、采用溶胶 -凝胶旋涂法在 ( 1 1 1 )单晶硅片上制备了 Li Co O2 薄膜 . X射线衍射结果表明 ,涂液中 Li+ 离子和 Co2 + 离子的总浓度与配比可影响薄膜的成分 .薄膜的最佳烧结温度与最佳烧结时间分别为... 以 Li NO3和 Co( NO3) 2 为主要原料、采用溶胶 -凝胶旋涂法在 ( 1 1 1 )单晶硅片上制备了 Li Co O2 薄膜 . X射线衍射结果表明 ,涂液中 Li+ 离子和 Co2 + 离子的总浓度与配比可影响薄膜的成分 .薄膜的最佳烧结温度与最佳烧结时间分别为 60 0～ 70 0℃和 3 0～ 60 min.涂液中柠檬酸、聚乙烯乙二醇。 展开更多

关键词 薄膜锂电池 钴酸锂薄膜 制备 溶胶-凝胶法 正极材料

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Co掺杂对单斜LiMnO_2结构与性能的影响 被引量：7

3

作者 陈红 王春忠 +4 位作者 王登攀 王玉慧 宁可 陈岗 黄祖飞 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期473-477,共5页

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究Co掺杂对单斜LiMnO2结构与性能的影响.结果表明:Co掺杂可缩短阴阳离子间的距离、抑制Jahn-Teller畸变、减小材料的绝缘带隙;掺杂体系中Co3+的电子组态为t62geg0,处于非自旋态,Mn3+的电子... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究Co掺杂对单斜LiMnO2结构与性能的影响.结果表明:Co掺杂可缩短阴阳离子间的距离、抑制Jahn-Teller畸变、减小材料的绝缘带隙;掺杂体系中Co3+的电子组态为t62geg0,处于非自旋态,Mn3+的电子组态为t23geg1,处于高自旋态,由于过渡金属原子与氧原子间存在较强的共价相互作用,因此该掺杂体系并非理想的离子晶体. 展开更多

关键词 锂离子电池 第一性原理计算 单斜LiMnO2 CO掺杂

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柠檬酸盐法制备LiNi_(1/3)Mn_(1/3)Co_(1/3)O_2及其电化学性质 被引量：1

4

作者 陈红 王春忠 +2 位作者 李旭 魏英进 黄祖飞 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1295-1298,共4页

采用柠檬酸盐法在不同温度下合成了LiN i1/3Mn1/3Co1/3O2,并考察了不同合成温度对材料形貌及性质的影响.X射线衍射(XRD)结果表明,900℃烧结的样品具有最完整的晶体结构,电化学测试结果表明,该样品具有良好的循环性能与倍率性能,首次充... 采用柠檬酸盐法在不同温度下合成了LiN i1/3Mn1/3Co1/3O2,并考察了不同合成温度对材料形貌及性质的影响.X射线衍射(XRD)结果表明,900℃烧结的样品具有最完整的晶体结构,电化学测试结果表明,该样品具有良好的循环性能与倍率性能,首次充放电效率达到91.3%. 展开更多

关键词 锂离子电池 柠檬酸盐法 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 电化学性质

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BiMnO_3的铁电铁磁机制,轨道有序和自旋有序的第一原理

5

作者 孙源 黄祖飞 +1 位作者 王春忠 陈岗 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期160-164,共5页

为了探讨多铁材料铁电畸变的根本机制及其电子结构对于性能的影响,采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法,对多铁材料BiMnO3的高温顺电顺磁相、室温铁电顺磁相和低温铁电铁磁相的电子结构做了第一原理计算.对态密度、电子密度以及Mull... 为了探讨多铁材料铁电畸变的根本机制及其电子结构对于性能的影响,采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法,对多铁材料BiMnO3的高温顺电顺磁相、室温铁电顺磁相和低温铁电铁磁相的电子结构做了第一原理计算.对态密度、电子密度以及Mulliken电荷等计算结果的分析表明:Bi-6p轨道与O-2p轨道间的选择性共价作用增强是铁电畸变的首要引发因素,6s电子的极化也是其导致的效应之一.对与多铁现象共生的轨道有序和自旋有序的研究指出了去中心化的晶格畸变、Jahn-Teller畸变和自旋失措引发的晶格畸变三者之间的相互耦合以及耦合对铁电铁磁性的影响. 展开更多

关键词 多铁 第一原理 轨道有序 自旋失措

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二次拉伸温度对PAN原丝中微孔洞形貌变化的影响

6

作者 李延根 黄祖飞 王春忠 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1054-1056,共3页

利用一维多取向X射线小角散射(SAXS)方法研究二次拉伸温度对聚丙烯腈碳纤维(PAN)原丝中微孔洞形貌的影响.结果表明,在一定温度(2T0)加热拉伸时,PAN原丝中微孔洞的相对体积分数(V/V0)较低温时有所增加,但其取向角()最小,长径比(L/2R)最... 利用一维多取向X射线小角散射(SAXS)方法研究二次拉伸温度对聚丙烯腈碳纤维(PAN)原丝中微孔洞形貌的影响.结果表明,在一定温度(2T0)加热拉伸时,PAN原丝中微孔洞的相对体积分数(V/V0)较低温时有所增加,但其取向角()最小,长径比(L/2R)最大,两者均有利于提高碳纤维的力学性能;当拉伸温度过高时,微孔洞形状的变化规律与之相反,不利于提高碳纤维的力学性能. 展开更多

关键词 PAN原丝 一维多取向X射线小角散射 微孔洞

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Mg,Al掺杂对LiCoO_2体系电子结构影响的第一原理研究 被引量：12

7

作者 徐晓光 魏英进 +3 位作者 孟醒 王春忠 黄祖飞 陈岗 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期210-213,共4页

为了研究Mg ,Al掺杂对锂二次电池正极材料LiCoO2 体系的电子结构的影响 ,进而揭示Mg掺杂的LiCoO2 具有高电导率的机理 ,对Li(Co ,Al)O2 和Li(Co,Mg)O2 进行了基于密度泛函理论的第一原理研究 .通过对能带及态密度的分析 ,发现在Mg掺杂... 为了研究Mg ,Al掺杂对锂二次电池正极材料LiCoO2 体系的电子结构的影响 ,进而揭示Mg掺杂的LiCoO2 具有高电导率的机理 ,对Li(Co ,Al)O2 和Li(Co,Mg)O2 进行了基于密度泛函理论的第一原理研究 .通过对能带及态密度的分析 ,发现在Mg掺杂后价带出现电子态空穴 ,提高了电导 ,并且通过歧化效应 (disproportionation)改变了Co 3d电子在各能级的分布 ,而Al掺杂则没有这些作用 .O2 - 的离子性在掺杂后明显增强 . 展开更多

关键词 镁 铝 掺杂 钴酸锂 电子结构 电导率 密度泛函理论 歧化效应 电池正极材料 能级分布

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BiFeO3中各离子在铁电相变中作用本质的第一性原理研究 被引量：14

8

作者 孙源 黄祖飞 +3 位作者 范厚刚 明星 王春忠 陈岗 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期193-200,共8页

采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法和赝势平面波法,对多铁材料BiFeO3的铁电反铁磁相和可能的高温顺电相的电子结构进行了第一性原理研究.计算验证了BiFeO3基态为G型反铁磁有序,Fe离子的理论磁矩与实验值相符.铁电相变发生后,Bi-6... 采用基于密度泛函理论的广义梯度近似方法和赝势平面波法,对多铁材料BiFeO3的铁电反铁磁相和可能的高温顺电相的电子结构进行了第一性原理研究.计算验证了BiFeO3基态为G型反铁磁有序,Fe离子的理论磁矩与实验值相符.铁电相变发生后,Bi-6s态和6p态发生了电荷转移,Bi-6s电子的作用更加明显.Born有效电荷的研究表明铁电畸变主要表现为Bi原子的位移,并且电极化强度计算值很好地符合薄膜实验结果.部分态密度的计算表明Bi-6p态的成键轨道与反键轨道间的能量劈裂大于其他电子态,使得Bi-6p态与O-2p态的共价作用选择性增强,这是铁电畸变的根本引发机理.Bi-6s电子因静电斥力而发生了极化,且没有参与Bi-6p轨道与O-2p轨道间的杂化,其电荷转移缘于其与O-2s,2p轨道发生了微弱的共价作用,并因此而强化了6s态电子的极化,这种共价作用更利于Bi-O间的相对位移,也是体系强电极化产生的原因. 展开更多

关键词 第一性原理 铁电性 铁电畸变 反铁磁性

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正交LiMnO_2中的重入自旋玻璃行为 被引量：2

9

作者 赵立竹 陈岗 +4 位作者 历凤燕 杜菲 魏英进 黄祖飞 王春忠 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期6045-6049,共5页

用水热技术合成了单相正交LiMnO2(o-LiMnO2)粉末,X射线衍射表明其空间群为Pmnm.X射线衍射精修结果指出该材料存在少量的阳离子无序,但这种无序对材料的磁性没有表现出明显的影响.静态和动态的磁性研究结果表明o-LiMnO2中存在重入自旋玻... 用水热技术合成了单相正交LiMnO2(o-LiMnO2)粉末,X射线衍射表明其空间群为Pmnm.X射线衍射精修结果指出该材料存在少量的阳离子无序,但这种无序对材料的磁性没有表现出明显的影响.静态和动态的磁性研究结果表明o-LiMnO2中存在重入自旋玻璃行为,即在T≤TC≈118K,反铁磁态转向铁磁态,在T≤Tf≈50K,铁磁态又转向自旋倾斜玻璃态. 展开更多

关键词 正交LiMnO2 阳离子无序 重入自旋玻璃

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反尖晶石LiNiVO_4中几何失措的抑制与磁有序

10

作者 杜菲 李旭 +3 位作者 黄祖飞 李昂 王春忠 陈岗 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期541-545,共5页

对反尖晶石结构的LiNiVO4的磁学性质的研究表明:高温顺磁区研究表明材料存在自旋-轨道耦合作用;在低温区,由于其Li+/Ni2+无序占据八面体间隙位置,从而导致该材料几何失措效应的抑制;相应地体系呈现短程反铁磁有序态,Neel温度为35K.

关键词 LiNiVO4 自旋-轨道耦合 短程反铁磁有序 几何失措

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自旋-Peierls化合物GeCuO3电子结构的第一性原理研究

11

作者 明星 范厚刚 +4 位作者 胡方 王春忠 孟醒 黄祖飞 陈岗 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期2368-2373,共6页

采用平面波赝势方法对自旋-Peierls化合物GeCuO3的电子结构进行了第一性原理研究.计算结果表明:Cu2+的3d轨道自由度被冻结,未配对电子填充dx2-y2轨道.自旋向上和向下的dx2-y2轨道间的交换劈裂导致了体系的绝缘性.费米能级附近的Cu3d态与... 采用平面波赝势方法对自旋-Peierls化合物GeCuO3的电子结构进行了第一性原理研究.计算结果表明:Cu2+的3d轨道自由度被冻结,未配对电子填充dx2-y2轨道.自旋向上和向下的dx2-y2轨道间的交换劈裂导致了体系的绝缘性.费米能级附近的Cu3d态与O(2)2p态存在很强的杂化作用,GeCuO3属于共价绝缘体.这种强共价性使得Cu2+的自旋磁矩偏离理想值,并且使得体系在Cu—O(2)—Cu键角接近90°情况下形成稳定的一维反铁磁(AFM)有序.计算得到GeCuO3不同自旋态的总能量,采用Noodleman的对称性破缺方法拟合出的自旋交换耦合常数表明GeCuO3沿c轴的一维AFM作用非常强,这是导致该体系在低温发生自旋-Peierls相变的根本原因. 展开更多

关键词 GeCuO3 自旋-Peierls相变 第一性原理计算 共价绝缘体

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梯形化合物NaV_2O_4F电子结构的第一性原理研究

12

作者 胡方 明星 +4 位作者 范厚刚 陈岗 王春忠 魏英进 黄祖飞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期1173-1178,共6页

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理赝势平面波方法,通过自旋极化的广义梯度近似(GGA)电子结构计算对梯形化合物NaV2O4F进行了研究.考虑了四种假想的自旋有序态,计算结果表明该化合物的磁基态具有二维反铁磁(AFM)结构,即沿梯阶和梯... 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理赝势平面波方法,通过自旋极化的广义梯度近似(GGA)电子结构计算对梯形化合物NaV2O4F进行了研究.考虑了四种假想的自旋有序态,计算结果表明该化合物的磁基态具有二维反铁磁(AFM)结构,即沿梯阶和梯腿方向都表现为AFM作用.能带结构显示NaV2O4F为绝缘体材料,带隙约为1.0eV.方锥体中的晶体场劈裂使得VO4F方锥体中的V4+(3d1)离子的未配对电子填充dxy轨道.电负性极强的F离子使得梯阶上的共价性减弱,并导致梯阶上的交换作用减弱.采用Noodleman的对称性破缺方法由Ising模型拟合出的自旋交换耦合常数表明NaV2O4F的梯间还存在强度与梯阶的AFM作用相当的铁磁(FM)相互作用,说明该梯形化合物很可能不是一种自旋梯材料. 展开更多

关键词 NaV2O4F 梯形化合物 第一性原理计算 电子结构

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二价金属元素掺杂对LiCoO_2体系电子输运性质的影响

13

作者 金胜哲 黄祖飞 +3 位作者 明星 王春忠 孟醒 陈岗 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期6008-6012,共5页

为了解释Ca掺杂与Mg掺杂在影响锂离子二次电池正极材料LiCoO2体系电子输运性质方面的不同效应,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了该体系的电子结构.计算结果表明,虽然在LiCoO2体系中用Ca或Mg替代Co都会在费米能级附近产生部... 为了解释Ca掺杂与Mg掺杂在影响锂离子二次电池正极材料LiCoO2体系电子输运性质方面的不同效应,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了该体系的电子结构.计算结果表明,虽然在LiCoO2体系中用Ca或Mg替代Co都会在费米能级附近产生部分占据的受主带,但两者对应的电子态都具有明显的局域化特征;此外,与Mg掺杂体系明显不同的是,Ca掺杂体系的受主带与价带之间存在清晰的带隙.这一带隙的存在正是Ca掺杂不能明显提高LiCoO2体系电导率的主要原因.此外,Ca2+与Mg2+离子半径的较大差别也是造成这两个掺杂体系的电导率存在明显差异的一个重要因素. 展开更多

关键词 LICOO2 电子输运性质 第一性原理计算 掺杂

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