穩(wěn)健的鐵磁性在稀土和過(guò)渡金屬共摻雜ZnO 納米顆粒中應(yīng)用于自旋電子學(xué)

領(lǐng)域：磁性材料

題目：

Robust ferromagnetism in rare-earth and transition metal co-doped ZnO nanoparticles for spintronics applications

團(tuán)隊(duì)：西安交通大學(xué)物理學(xué)院，凝聚態(tài)非平衡合成與調(diào)制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，材料力學(xué)行為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，先進(jìn)功能材料與介觀物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

期刊：Materials Letters (impact factor:3.423) 2 區(qū)

進(jìn)展：

這項(xiàng)工作報(bào)告了室溫下共沉淀稀土(Tb)和過(guò)渡金屬(Co)共摻雜的ZnO 納米粒子(NPs)中的強(qiáng)鐵磁性。X 射線(xiàn)衍射(XRD)分析揭示了單相特征。形態(tài)學(xué)研究證實(shí)了由明確的晶界分隔的具有不同取向的球形顆粒的形成。光致發(fā)光(PL)光譜證實(shí)了氧空位的增加。(Tb,Co)共摻雜的NPs 表現(xiàn)出室溫鐵磁(RTFM)行為，這已基于氧空位介導(dǎo)的磁極化子和晶界的影響進(jìn)行了討論。

室溫下(Pr,Sm)2Fe17 化合物的結(jié)構(gòu)、磁性和磁熱性質(zhì)

領(lǐng)域：磁性材料

題目：

Structural,magnetic and magnetocaloric properties of(Pr,Sm)2Fe17compound at room temperature

團(tuán)隊(duì)：突尼斯埃爾馬納爾大學(xué)科學(xué)學(xué)院

期刊：Journal of Physics and Chemistry of Solids (impact factor:3.995) 2 區(qū)

進(jìn)展：

本工作報(bào)道了在高純氬氣下電弧熔煉并在1073 K 下均勻化制備的(Pr,Sm)2Fe17體系的結(jié)構(gòu)、磁性和磁熱性能，以盡量減少其他可能的雜質(zhì)相。X 射線(xiàn)衍射(XRD)和Rietveld 分析結(jié)合FullProf 計(jì)算機(jī)程序揭示了單相(Pr,Sm)2Fe17的存在。這種化合物結(jié)晶在菱形的Th2Zn17型結(jié)構(gòu)中。Sm 替代Pr時(shí)晶格參數(shù)減小。因此,確定了磁化強(qiáng)度的溫度依賴(lài)性。Pr 取代后，居里溫度從285 K 提高到299 K。TC 的這種增加主要是由于de Gennes 因子。報(bào)道了二階磁躍遷周?chē)腁rrott 圖、磁熵變?chǔ)M、相對(duì)冷卻功率、溫度平均熵變(TEC)。根據(jù)這些結(jié)果，這種化合物被認(rèn)為是一種在低磁場(chǎng)下使用的磁性制冷劑。

二氧化鈰負(fù)載鈀單原子和納米粒子電化學(xué)還原CO2 的理論研究

領(lǐng)域：催化材料

題目：

A theoretical study of the electrochemical reduction of CO2on cerium dioxide supported palladium single atoms and nanoparticles

團(tuán)隊(duì)：西北大學(xué)近代物理研究所,陜西省理論物理前沿重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

期刊：Physical Chemistry Chemical Physics (impact factor:3.676) 2 區(qū)

進(jìn)展：

Pd/CeO2催化劑具有最佳的循環(huán)活性和穩(wěn)定性，表現(xiàn)出優(yōu)越的催化性能。本研究在CeO2(110)表面負(fù)載單原子Pd 和八原子Pd 納米顆粒團(tuán)簇，考察負(fù)載金屬尺寸對(duì)Pd-CeO2體系CO2還原催化性能的影響。我們用密度泛函理論考察了Pd8/CeO2和Pd/CeO2上生成C1 產(chǎn)物(CO、HCOOH、CH3OH和CH4)的CO2還原反應(yīng)(CRR)。系統(tǒng)地研究了這兩種電催化劑的結(jié)構(gòu)、CO2吸附構(gòu)型和CO2還原機(jī)理。隨后，研究了Pd8/CeO2和Pd/CeO2的不同還原途徑，確定了最佳的反應(yīng)途徑，以便進(jìn)一步評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，這兩種催化劑對(duì)CH3OH 的生成都比CH4具有更高的選擇性。此外，與Pd/CeO2和Pd4/CeO2(來(lái)自之前報(bào)道的研究)相比，Pd8/CeO2上CRR 生成甲醇的限制電位最低。這些結(jié)果證明了Pd8/CeO2作為電催化劑用于CO2電化學(xué)還原為CH3OH 的優(yōu)越性。

鑭系元素在Pt-Ln (La、Ce、Pr 和Nd)合金中的電子微擾增強(qiáng)甲醇氧化反應(yīng)活性

領(lǐng)域：催化材料

題目：

Lanthanide electronic perturbation in Pt-Ln (La,Ce,Pr and Nd) alloys for enhanced methanol oxidation reaction activity

團(tuán)隊(duì)：南開(kāi)大學(xué),天津市稀土重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，香港理工大學(xué)，南方科技大學(xué)化學(xué)系,深圳格拉布斯研究院，北京大學(xué)稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)

期 刊：Energy and Environmental Sciences (impact factor:38.532) 1 區(qū)

進(jìn)展：

同時(shí)實(shí)現(xiàn)高活性和強(qiáng)穩(wěn)定性對(duì)于直接甲醇燃料電池在實(shí)際應(yīng)用中仍然具有挑戰(zhàn)性。雖然貴金屬Pt 已經(jīng)作為電催化劑得到了應(yīng)用，但仍然存在穩(wěn)定性低、成本高等缺點(diǎn)，這明顯限制了其大規(guī)模的廣泛應(yīng)用。這里合成了一系列Pt-Ln/C(Ln=La,Ce,Pr,Nd)納米合金催化劑，以提高其對(duì)甲醇氧化的電活性，抑制Pt 的CO 中毒效應(yīng)。DFT 計(jì)算揭示了不同Pt(5)Ln 樣品的不同電子結(jié)構(gòu)，其中Pt5Ce 中的最佳d-f 耦合導(dǎo)致電活性和選擇性都顯著提高。這種電子結(jié)構(gòu)也有效地抑制了MOR 期間的CO 中毒效應(yīng)。Pt5Ce/C 表現(xiàn)出最好的性能，比活性為32.74 mA cm(Pt)(-2)，是商業(yè)Pt/C(2.94 mA cm(Pt)(-2))的11.1 倍。本工作論證了鑭系元素在Pt 電活性中由于電子結(jié)構(gòu)擾動(dòng)而起到的關(guān)鍵性促進(jìn)作用，為設(shè)計(jì)高效鑭系合金催化劑提供了新思路。

Eu2+/Ce3+、Ce3+/Tb3+ 和Eu2+/Tb3+ 共 摻 雜AlONs的合成及發(fā)光性能

領(lǐng)域：發(fā)光材料

題目：

Synthesis and luminescence properties of Eu2+/Ce3+,Ce3+/Tb3+and Eu2+/Tb3+co-doped AlONs

團(tuán)隊(duì)：俄羅斯科學(xué)院拜科夫冶金與材料科學(xué)研究所

期刊：Journal of Alloys and Compounds(impact factor:5.316) 2 區(qū)

進(jìn)展：

以采用標(biāo)準(zhǔn)溶膠-凝膠技術(shù)，在N2流量下進(jìn)行后續(xù)退火，制備了系列Eu2+/Ce3+、Ce3+/Tb3+和Eu2+/Tb3+共摻雜Al5O6N。在所有樣品中Al5O6N是主要相，對(duì)于一些稀土離子負(fù)載量較高的特殊樣品，只發(fā)現(xiàn)了微量的α-Al2O3和AlN。根據(jù)脈沖陰極發(fā)光和光致發(fā)光數(shù)據(jù)，Ce3+→Eu2+，Ce3+→Tb3+和Eu2+→Tb3+之間發(fā)生了非輻射能量轉(zhuǎn)移。同時(shí)，研究還表明，對(duì)于Eu2+/Ce3+共摻雜Al5O6N，兩種稀土離子的最佳含量與單一摻雜Al5O6N (Eu2+的0.25 at %，Ce3+的0.04 at %)相比存在差異。當(dāng)Al5O6N：0.4 % Tb3+時(shí)，yCe3+(y=0.01…0.08 %)的PCL 和PL 強(qiáng)度在Ce3+含量的整個(gè)范圍內(nèi)都有增加。最后，對(duì)于Al5O6N：0.4 % Tb3+，yEu2+(y=0.1…0.8 %)對(duì)Tb3+離子引起的發(fā)光沒(méi)有明顯的依賴(lài)關(guān)系。在Eu2+含量高于0.3 %時(shí)，給出Eu2+引起發(fā)光的濃度猝滅。計(jì)算了制備的共摻雜AlONs 的色度坐標(biāo)，發(fā)現(xiàn)3 個(gè)樣品接近白光發(fā)射。

采用CeO2-TiO2 復(fù)合光催化劑和PS/CeO2 核/殼磨料,實(shí)現(xiàn)無(wú)劃痕4H-SiC 表面的新型光電化學(xué)復(fù)合機(jī)械拋光技術(shù)

領(lǐng)域：拋光材料

題目：

Novel photoelectrochemically combined mechanical polishing technology for scratch-free 4H-SiC surface by using CeO2-TiO2composite photocatalysts and PS/CeO2core/shell abrasives

團(tuán)隊(duì)：哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

期刊：Applied Surface Science (impact factor:6.707)1 區(qū)

進(jìn)展：

4H-SiC 是一種很有前途的下一代半導(dǎo)體。為了在理想的材料去除率(MRR)下獲得無(wú)劃痕、殘馀氧化層少/無(wú)的SiC 表面，提出了一種新型的光電化學(xué)聯(lián)合機(jī)械拋光(PECMP)技術(shù)。合成并表征了聚苯乙烯(PS)/CeO2核/殼磨料和固定在鈦網(wǎng)上的CeO2-TiO2復(fù)合光催化劑。羥基自由基捕獲實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)紫外光和陽(yáng)極偏壓同時(shí)作用時(shí)，CeO2-TiO2具有最強(qiáng)的光催化活性(最佳條件)。在自制的拋光裝置上，在含6.5 wt % PS/CeO2的水中進(jìn)行SiC-PECMP 對(duì)比試驗(yàn)，并對(duì)拋光后的表面形貌、表面粗糙度值(Ra)和MRRs 進(jìn)行了對(duì)比。在最佳條件下實(shí)現(xiàn)了最佳拋光效果(Ra：0.738 nm，MRR：1.109 μm/h)。通過(guò)另一個(gè)驗(yàn)證試驗(yàn)進(jìn)一步證明了這一點(diǎn)，得到了殘馀氧化層較少的無(wú)劃痕表面(Ra：0.113 nm)。無(wú)劃痕表面的原因是彈性核/殼磨料和輕微的光催化反應(yīng)。理想的MRR 歸因于復(fù)合光催化劑的光催化活性增強(qiáng)。因此，證明了該方法的可行性，該技術(shù)也許可用于制造其他半導(dǎo)體。