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大温区内恒电阻率单一固体探索
结题报告
批准号:
51172272
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
曹则贤
学科分类:
E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
江南、马利波、高磊、张文彬、张丽艳、于同旭
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中文摘要
基于前期研究中在Cu3NPd0.238 体系发现超过200K的大温区内恒电阻率的事实,拟在MNxDy型金属氮化物(MNx 为金属氮化物母相,M=Ta, Nb,Ti, W, Mo等,D为掺杂金属元素,D=Zn,Pd, Ti,In等 )中寻找新的能在大温区内表现出恒电阻率的新材料。拟采用反应磁控溅射法和脉冲电子束烧蚀法合成不同结构、组分的该类型材料的结晶薄膜,测量材料的电阻率、载流子浓度和迁移率随温度的变化,参照对应样品的电子能带结构随材料结构和掺杂浓度的演化,确立大温区(>100K)恒电阻率材料出现的一般性条件,并获得可实用的大温区内电阻率恒定的单一固体材料。
英文摘要
2006年申请人在Cu3NPd0.238 体系中发现了在超过200K 的大温区内恒电阻率单一固体,这启发我们可以通过对一类开放结构进行特殊方式的掺杂,即掺杂原子占据母体结构以外的格点,实现对材料能隙的大范围调制,从而获得各种具有特殊电阻率温度特性的新材料。本项目的主要内容为在MNxDy 型金属氮化物(MNx 为金属氮化物母相,M=Cu, Mn, Mo 等,D 为掺杂金属元素,D=Ag, Zn,Pd, Ti,In 等 )中寻找新的能在大温区内表现出恒电阻率的新材料。.在本项目研究过程中,我们利用反应磁控溅射法和脉冲电子束烧蚀法合成了Cu3N-基Cu, Ag, Au, Ta, Mg,Pd掺杂,Mn3N-基Ag, Pd掺杂的不同结构、组分的结晶薄膜,测量了材料的电阻率、载流子浓度和迁移率随温度的变化,在Cu3N-基 Cu,Ag,Au掺杂和Mn3N-基Ag掺杂的体系中都获得了大温区内(>150 K)恒电阻率材料,在后者中还测量到了自旋玻璃行为。在Cu3N基Mg和Ta 掺杂的薄膜中,在掺杂浓度高到薄膜结晶质量很糟以至很难获得晶态薄膜之前,薄膜的电导率随温度变化都明显是半导体性质的,但未见到期待的掺杂引起的半导体-金属相变。尽管如此,薄膜的光学带隙还是减小到0.07eV的水平。在Pd 掺杂Mn3N的结构中,也观察到了随掺杂浓度增加出现的金属-半导体相变,未能获得大温区内的恒电阻率,在相变附近得到了钟形的电阻率随温度变化曲线。此外,我们还系统地研究了此类薄膜的热稳定性、磁性、在分解温度以下电阻率随温度的变化等等性质,为未来此类薄膜材料的应用奠定了基础。.受本项目资助,申请人发表研究论文19篇,专著2部,获得专利授权1项
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Nanoparticle Enhanced Evaporation of Liquid: A case study of silicone oil and water
纳米粒子增强液体蒸发:硅油和水的案例研究
DOI:--
发表时间:--
期刊:AIP ADVANCES
影响因子:1.6
作者:Wenbin Zhang;Kunquan Lu;Rong Shen;Cao Zexian
通讯作者:Cao Zexian
Directional scaling symmetry of high-symmetry two-dimensional lattices.
高对称性二维晶格的定向尺度对称性
DOI:10.1038/srep06193
发表时间:2014-08-26
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Liao L;Cao Z
通讯作者:Cao Z
DOI:10.1088/0022-3727/49/4/045308
发表时间:2016-02
期刊:J.Phys. D: Appl. Phys.
影响因子:--
作者:N.P. LU;T. Xu;Z.X.Cao;A. L. Ji
通讯作者:A. L. Ji
DOI:10.1109/tps.2015.2419639
发表时间:2015-06
期刊:IEEE Transactions on Plasma Science
影响因子:1.5
作者:N. Jiang;X. Shao;Guanjun Zhang;Z. Cao
通讯作者:N. Jiang;X. Shao;Guanjun Zhang;Z. Cao
DOI:10.1063/1.4704545
发表时间:2012-04
期刊:AIP ADVANCES
影响因子:1.6
作者:Wang, Q.;Sun, G.;Lu, K. Q.;Huang, X. F.;Li, C. X.;Pan, L. Q.;Wu, Z. H.;Hu, T. D.;Jiang, Z.;Huang, Y. Y.;Cao, Z. X.
通讯作者:Cao, Z. X.
物理学演化路径与内禀结构研究
  • 批准号:
    T2241004
  • 项目类别:
    专项项目
  • 资助金额:
    50.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    曹则贤
  • 依托单位:
结合水的结构、动力学及其支配水溶液性质的机制
  • 批准号:
    11974385
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    曹则贤
  • 依托单位:
一类有序-无序层次结构固体的研究
  • 批准号:
    11774392
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    71.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    曹则贤
  • 依托单位:
负能隙可调新型半金属探索:结构设计、薄膜生长与物性研究
  • 批准号:
    11474335
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    102.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    曹则贤
  • 依托单位:
多晶硅薄膜低温生长动力学途径探索
  • 批准号:
    10974227
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    41.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    曹则贤
  • 依托单位:
贵金属氮化物的热稳定性设计与结构图形化
  • 批准号:
    10574147
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    曹则贤
  • 依托单位:
轻元素B-C-N化合物材料的金属诱导晶化
  • 批准号:
    19974065
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    16.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    曹则贤
  • 依托单位:
国内基金
海外基金