發(fā)布時間：2021-10-14 22:12

　　鈣鈦礦作為新型的半導體材料,被廣泛應用于太陽能電池及光伏器件。而應用范圍廣的傳統(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)勢有望成為其替代物。另一方面,低維結(jié)構的鈣鈦礦具有獨特的光電性質(zhì),由于其電子被限制在主體無機框架內(nèi),可能產(chǎn)生量子限域效應,從而引發(fā)獨特的光物理現(xiàn)象。目前,對低維鈣鈦礦結(jié)構的理解不是很明確,通過高壓實驗方法深入研究其內(nèi)在的結(jié)構-性質(zhì)關系,能夠為提升低維鈣鈦礦的性能提供策略。通過對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)構單元對材料結(jié)構性能的影響。在二維的有機-無機雜化鈣鈦礦（CH₃NH₃）₃Bi₂Br₉中,無機[BiBr₆]^3-八面體的扭曲和傾斜決定了其結(jié)構相變的過程,而有機組分對結(jié)構相變的影響很小。同時揭示了八面體結(jié)構變化對光學帶隙的調(diào)控規(guī)律,即八面體的壓縮及結(jié)構非晶化促進了電子軌道的耦合,使得帶隙值減小,而結(jié)構相變時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)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：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，美國國家點火裝置的激光脈沖可以實現(xiàn)107GPa的瞬間高壓。動高壓技術廣泛被應用于超硬材料合成、高能物質(zhì)研究、軍事科學等領域，然而動高壓技術壓力不可控、無法長時間穩(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、激光技術等先進科學技術的發(fā)展，DAC高壓實驗技術和物質(zhì)微觀結(jié)構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、性質(zhì)變化。如圖1-2所示，基于DAC的現(xiàn)代高壓科學研究已經(jīng)發(fā)展出豐富的原位表征方法。圖1-2DAC可實現(xiàn)的原位高壓表征方法[33]

哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文-5-1.3靜高壓實驗技術目前的高壓實驗方法可分為靜高壓實驗技術和動態(tài)高壓實驗技術兩類，其中靜高壓實驗技術能夠穩(wěn)定加載壓力，可開展多種原位結(jié)構及性質(zhì)表征方法，因此成為材料原位高壓研究最常用的方法。在靜高壓實驗過程中，外部壓力加載的時間遠大于材料內(nèi)部化學弛豫平衡（結(jié)構的扭曲及電子重組）的時間，因此可以實現(xiàn)材料在一系列不同的壓力點下結(jié)構及性質(zhì)的原位測試。DAC是目前最常用的靜高壓實驗裝置，可以加載極高的壓力，但實驗的樣品量也非常校本文所有的高壓實驗都用DAC開展，因此著重介紹一下DAC的結(jié)構及相關的實驗技術。1.3.1金剛石對頂砧裝置（DAC）DAC的結(jié)構一般如圖1-3所示，由金剛石、金屬墊塊、以及機械支撐裝置。用兩個尺寸相同的金剛石平行對稱組裝，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，樣品腔中裝載實驗樣品及紅寶石作為壓力標定物質(zhì)。加載壓力時，對稱地擰緊兩個左旋螺絲和兩個右旋螺絲，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實驗[34]。圖1-3金剛石對頂砧的裝置結(jié)構a)DAC結(jié)構示意圖；b)DAC實物圖1.3.2墊片密封技術金屬墊片是DAC中的一個重要部件，金屬墊片密封技術有效地促進了基


本文編號：3436909