鈣鈦礦作為新型的半導(dǎo)體材料,被廣泛應(yīng)用于太陽能電池及光伏器件。而應(yīng)用范圍廣的傳統(tǒng)三維鉛基鈣鈦礦有較大的毒性,低維無鉛金屬鹵素鈣鈦礦及其衍生物由于其無毒、穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)有望成為其替代物。另一方面,低維結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦具有獨(dú)特的光電性質(zhì),由于其電子被限制在主體無機(jī)框架內(nèi),可能產(chǎn)生量子限域效應(yīng),從而引發(fā)獨(dú)特的光物理現(xiàn)象。目前,對(duì)低維鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的理解不是很明確,通過高壓實(shí)驗(yàn)方法深入研究其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系,能夠?yàn)樘嵘途S鈣鈦礦的性能提供策略。通過對(duì)一系列低維無鉛鈣鈦礦及其衍生物的高壓研究,本文揭示了不同組分、結(jié)構(gòu)單元對(duì)材料結(jié)構(gòu)性能的影響。在二維的有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦（CH₃NH₃）₃Bi₂Br₉中,無機(jī)[BiBr₆]^3-八面體的扭曲和傾斜決定了其結(jié)構(gòu)相變的過程,而有機(jī)組分對(duì)結(jié)構(gòu)相變的影響很小。同時(shí)揭示了八面體結(jié)構(gòu)變化對(duì)光學(xué)帶隙的調(diào)控規(guī)律,即八面體的壓縮及結(jié)構(gòu)非晶化促進(jìn)了電子軌道的耦合,使得帶隙值減小,而結(jié)構(gòu)相變時(shí)八面體的傾斜扭曲抑制了電子軌道的相互... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

宇宙中各處的壓力范圍[20]

展起來，通過激光、輕氣炮等脈沖方法加載，可以獲得上千GPa的壓力，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置的激光脈沖可以實(shí)現(xiàn)107GPa的瞬間高壓。動(dòng)高壓技術(shù)廣泛被應(yīng)用于超硬材料合成、高能物質(zhì)研究、軍事科學(xué)等領(lǐng)域，然而動(dòng)高壓技術(shù)壓力不可控、無法長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定加載壓力等局限性限制了其使用范圍[32]。隨著同步輻射光源、激光技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，DAC高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)和物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)表征方法更緊密地結(jié)合起來，可以高效地原位研究物質(zhì)在高壓下的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化。如圖1-2所示，基于DAC的現(xiàn)代高壓科學(xué)研究已經(jīng)發(fā)展出豐富的原位表征方法。圖1-2DAC可實(shí)現(xiàn)的原位高壓表征方法[33]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-5-1.3靜高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)目前的高壓實(shí)驗(yàn)方法可分為靜高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)和動(dòng)態(tài)高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)兩類，其中靜高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)能夠穩(wěn)定加載壓力，可開展多種原位結(jié)構(gòu)及性質(zhì)表征方法，因此成為材料原位高壓研究最常用的方法。在靜高壓實(shí)驗(yàn)過程中，外部壓力加載的時(shí)間遠(yuǎn)大于材料內(nèi)部化學(xué)弛豫平衡（結(jié)構(gòu)的扭曲及電子重組）的時(shí)間，因此可以實(shí)現(xiàn)材料在一系列不同的壓力點(diǎn)下結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的原位測(cè)試。DAC是目前最常用的靜高壓實(shí)驗(yàn)裝置，可以加載極高的壓力，但實(shí)驗(yàn)的樣品量也非常校本文所有的高壓實(shí)驗(yàn)都用DAC開展，因此著重介紹一下DAC的結(jié)構(gòu)及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。1.3.1金剛石對(duì)頂砧裝置（DAC）DAC的結(jié)構(gòu)一般如圖1-3所示，由金剛石、金屬墊塊、以及機(jī)械支撐裝置。用兩個(gè)尺寸相同的金剛石平行對(duì)稱組裝，分別作為上砧面及下砧面，金剛石砧面的面積一般為400μm2，砧面更小的金剛石可以加載更高的壓力。在兩個(gè)金剛石砧面間放置一塊具有樣品腔的金屬墊塊，樣品腔中裝載實(shí)驗(yàn)樣品及紅寶石作為壓力標(biāo)定物質(zhì)。加載壓力時(shí)，對(duì)稱地?cái)Q緊兩個(gè)左旋螺絲和兩個(gè)右旋螺絲，通過控制螺絲擰緊的程度即可加載不同的壓力。由于金剛石具有良好的透光性，利用DAC可開展一系列高壓下原位的光學(xué)實(shí)驗(yàn)[34]。圖1-3金剛石對(duì)頂砧的裝置結(jié)構(gòu)a)DAC結(jié)構(gòu)示意圖；b)DAC實(shí)物圖1.3.2墊片密封技術(shù)金屬墊片是DAC中的一個(gè)重要部件，金屬墊片密封技術(shù)有效地促進(jìn)了基


本文編號(hào)：3436909