六硼化物光学性质-PPT报告1

1、报告人：报告人：指导老师：指导老师： MB6（M= =稀土、碱土金属）粉末的制备及光学性稀土、碱土金属）粉末的制备及光学性能能的研究的研究2014.5.16 研究背景 研究现状 研究进展 待续工作主要内容主要内容研究背景研究背景1.MB6的结构富有魅力的稀土及碱土六硼化物富有魅力的稀土及碱土六硼化物MBMB2.广泛的应用领域富有魅力的稀土及碱土六硼化物富有魅力的稀土及碱土六硼化物熔点高热膨胀率低抗辐射性强导电性良好电子逸出功低耐离子轰击性好化学性质稳定硬度高军事领域航空航天核工业电子工业高科技仪器仪表家电行业冶金工业医疗器械环保工程材料加工生物工程特殊玻璃3.丰富的物理内涵及奇特的性质富有魅力

2、的稀土及碱土六硼化物富有魅力的稀土及碱土六硼化物特殊的电子结构LaB6 展现金属性质、0.45K以下为超导体CeB6 典型的近藤化合物SmB6 混合价态、拓扑近藤绝缘体EuB6 铁磁相变半导体YB6 7.1K以下为超导体PrB6NdB6 低温下有序铁磁性GdB6CaB6SrB6 掺杂0.5%La显示弱铁磁性及高的居里温度（600K）BaB6研究现状研究现状MB6粉末的制备及光学性能的研究现状粉末的制备及光学性能的研究现状1.1. MB6粉末的制备方法粉末的制备方法（以LaB6为例）1. 纯元素化学合成法：La + B LaB62. 碳热还原法: La2O3 + B + C LaB6 + CO

3、La2O3 + B2O3 + C LaB6 + CO La2O3 + B4C + C LaB6 + CO 3. 硼热还原法: La2O3 + B LaB6 + BO La2CO3 + B + C LaB6 + BO + CO La2S3 + B LaB6 + B2S34.自蔓延法: La2O3+ 6B2O3+ 21Mg 2LaB6 + 21MgO5.气相反应法: La2Cl3 + BCl3 + H2 LaB6 + HCl6.固相反应法: LaCl3 + 6NaBH4 LaB6 + 3NaCl + 3Na + 12H2 MB6粉末的制备及光学性能的研究现状粉末的制备及光学性能的研究现状2.2.稀

4、土六硼化物的光学性能稀土六硼化物的光学性能Schelm S，Geoff Smith BApplied Physics Letters， 2003， 82( 24) : 4346-4348分散LaB6的PVB夹层玻璃光透过率图MB6粉末的制备及光学性能的研究现状粉末的制备及光学性能的研究现状3.3.碱土金属六硼化物碱土金属六硼化物最近的研究发现：CaB6、SrB6、BaB6具有非常高的塞贝克系数和电子电导率，被认为是潜在 的热电材料，但是热导率也偏高。CaB6 + CaH2 + H2 反应生成的Ca(BH4)2是潜在的优良的储氢材料 。如果把碱土金属六硼化物制备成纳米材料的话会降低热导率，促进形

5、成Ca(BH4)2的反应的进行。目前制备目前制备BaB6纳米材料的报道很少见，对其光学性能的研究也未见报道。纳米材料的报道很少见，对其光学性能的研究也未见报道。 Takeda , et al., J. Solid State Chem. 2006, 179, 2823. Ronnebro, E.; Majzoub, E. H. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 12045. Dresselhaus, M. S.,et al., Adv. Mater. 2007, 19, 1043. Balde, C. P., et al., J. Am. Chem. Soc. 2008,

6、 130, 6761.研究进展研究进展MB6粉末的制备及表征粉末的制备及表征 采用一种新的固相反应法合成了采用一种新的固相反应法合成了MB6纳米及微米粉末纳米及微米粉末以LaB6为例：以La的氧化物La2O3和NaBH4为原料，混合均匀后在真空条件下高温烧结合成。反应机理如下：NaBH4Na + B + 2H2 (1)2La2O3 + 3H2 + 18B 3LaB6 + 3H2O + LaBO3 (2)MB6粉末的制备及表征粉末的制备及表征 合成粉末的合成粉末的XRD图图未清洗LaB6纳米粉末在不同温度下的XRD图清洗后LaB6纳米粉末在不同温度下的XRD图以LaB6为例：MB6粉末的制备及表

7、征粉末的制备及表征 合成粉末的合成粉末的SEM图图(a) 1000 (b) 1100 (c) 1150 (d) 1200 LaB6纳米粉末在不同温度下烧结2小时获得的SEM图。MB6粉末的制备及表征粉末的制备及表征 合成粉末的合成粉末的SEM图图PrB6SmB6NdB6CeB6EuB6La0.2Ce0.8B6MB6粉末的制备及表征粉末的制备及表征 合成粉末的合成粉末的SEM图图BaB6-900 -粉末BaB6-1000 -粉末BaB6-1200 -粉末BaB6-1000 -压片BaB6-1100 -压片BaB6-1200 -压片MB6粉末的制备及表征粉末的制备及表征 合成粉末的合成粉末的TEM

8、图图EuB6 -900 -2h的TEM图EuB6 -1100 -2h的TEM图MB6粉末的光吸收谱粉末的光吸收谱 合成粉末的合成粉末的吸收谱吸收谱MB6粉末的光吸收谱粉末的光吸收谱 合成粉末的合成粉末的吸收谱吸收谱1150 烧结的四种六硼化物的吸收谱BaB6光吸收的第一性原理分析光吸收的第一性原理分析 能带结构能带结构BaB6光吸收的第一性原理分析光吸收的第一性原理分析 态密度态密度TDOSBa-PDOSB-PDOS2s2p6s5p4dBaB6光吸收的第一性原理分析光吸收的第一性原理分析 介电函数介电函数4.17ev6.72ev上价带的B的2p态到导带中Ba的4d态的跃迁下价带的B的2p、2s态到导带中Ba的4d态的跃迁BaB6光吸收的第一性原理分析光吸收的第一性原理分析 反射谱反射谱BaB6光吸收的第一性原理分析光吸收的第一性原理分析 吸收谱吸收谱BaB6光吸收的第一性原理分析光吸收的第一性原理分析 透过率计算透过率计算100nm厚BaB6薄膜从紫外区到近红外区的理论透过率待续工作待续工作待续工作待