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1、长长 春春 理理 工工 大大 学学科 研 训 练 报 告材料科学与工程材料科学与工程 学院学院 光学材料光学材料 专业专业班级学号班级学号 姓姓 名名 时时 间间 11.01.06-11.01.1411.01.06-11.01.14 地地 点点 西区主教西区主教 107107 指导教师指导教师 蒋大勇蒋大勇 目目 的：的：通过科研训练，让没有科研经验的大三本科生走进实验室初步接触科研，按照“分配科研训练题目题目初步了解广泛搜索文献资料文献综述拟定实验思路进行简单实验实验现象说明、简单结果分析撰写科研训练报告，谈体会和心得”的流程，独立思考、独立设计方案、独立实验，培养学生理论联系实际、独立自主
2、发现问题和解决问题的能力。主要内容：主要内容：1. 学会使用网络工具查阅资料，以“ZnO,MgZnO”为关键词进行资料的查询；2. 对查得的资料进行总结；3. 拟定制备 ZnO,MgZnO 薄膜，粉末等的实验流程和具体的操作步骤；4. 实验；5. 对产物的典型特性进行表征和分析；6. 撰写科研训练报告。指导教师评语：指导教师评语：成绩评定成绩评定 签字签字 年年 月月 日日注：本页由教师填写注：本页由教师填写题目要求：题目要求：1.根据选题范围，结合自己的实验或写作重点（中心思想） ，拟定论文题目。2.根据实验内容制定出合理的实验方案，并对材料进行制备和表征，写出完整的科研训练报告；或任选一种
3、符合选题范围的材料作案例，围绕此材料完成一篇完整的课程论文。3.科研训练报告的顺序应包括以下组成部分：实验型：实验型：论文题目，引言（研究背景、研究意义等） ，试验过程，结果与讨论，结论，参考文献，科研训练心得。论文型：论文型：论文题目、引言（研究背景、研究意义等） 、正文、参考文献，科研训练心得4.4.论文格式撰写规范如下：论文格式撰写规范如下：A4纸单面打印，上下左右页面边距均为2厘米，全文1.25倍行距；论文题目：宋体 三号 加粗一级标题：宋体 四号 加粗二级（及二级以下）标题：宋体 小四 加粗正文文字：宋体 小四英文：Times New Roman中英文摘要：摘要加黑，5号字参考文献：
4、宋体 五号5 5字数在字数在35003500字以上。字以上。例：试验型：例：试验型：柠檬酸作为络合物制备柠檬酸作为络合物制备 Cr3+:Al2O3近年来重新开始发展起来的氧化铝铝材料是直接宽禁带半导体材料,禁带宽度达到3.37V,是理想的紫外波段的光电子器件材料。氧化铝铝材料有许多独特的物理性质,具有很高的化学稳定性和热稳定性,在大气中不易被氧化。低维结构的氧化锌材料是很理想的场致发射材料。氧化锌材料可以制备成透明的晶体管,在平板显示中有重要的应用价值。与族和宽带半导体相比,在材料稳定性方面是其他材料无法比拟的。高达60meV 的束缚激子能使材料在紫外光电子方面的应用价值增大。氧化锌材料具有良
5、好的压电性质,是制备高频声光调制器件等压电转换器的理想材料。氧化锌又是很好的气敏材料,经掺杂后对有害气体、可燃气体、有机气体等有很好的探测敏感性。长期以来氧化锌被使用在化妆品材料中,氧和锌元素及氧化锌都是很好的环保元素。一、柠檬酸作为络合物制备一、柠檬酸作为络合物制备 Cr:Al2O3的过程的过程（一）主要试剂及纯度如表（一）主要试剂及纯度如表1 1所示。所示。表1 实验所用试剂试剂纯度分子量CaCO3Sr(NO3)2A.RA.R100.09211.64HNO3G.R63.01氨水A.R17.03硫粉A.R32.06Eu2O399.99%351.92Sm2O399.99%348.80LiFA.
6、R25.94乙醇A.R46.07NH4HCO3A.R79.05由于稀土元素的需要量非常小，因此要适当设计各种原料的需要量，用万分之一电光天平称取。主要实验仪器及设备如下：分析天平、磁力搅拌器、恒温干燥箱、压力成型机、家用微波炉、100ml烧杯、玛瑙研钵、刚玉坩埚、15ml 坩埚、500ml 容量瓶、药匙、去离子水（Deionized Distilled Water,简称 DDW） 、pH 试纸（二）实验过程（二）实验过程1.采用 HNO3（G.R）用容量瓶配制成6mol/l 浓度的溶液；2.用分析天平称取一定量的 Eu2O3，Sm2O3，用6mol/l HNO3溶解，配制成相应的硝酸盐溶液；3
7、.用氨水（A.R）进行中和，调节 pH 值使之基本接近中性；4.将按化学计量比称取的 CaCO3、Sr(NO3)2和助熔剂 LiF 加入中和后的溶液中，再加蒸馏水，搅拌调成浆糊状；5.把糊状物置于100-120的恒温箱中直至干燥完毕；6.将干燥物倒入研钵中，加入适当过量的 S 粉，充分研磨使之混合均匀；7.将混合好的不同比例 Ca：Sr 的 CaSrS:Eu,Sm 原料共5份，置于10ml 坩埚内，分别后送入微波炉中， 750W 输出功率加热样品4min，制得5组样品1#，2#，3#，4#，5#。（三）实验结果与分析（三）实验结果与分析与族和宽带半导体相比,在材料稳定性方面是其他材料无法比拟的
8、。高达60meV 的束缚激子能使材料在紫外光电子方面的应用价值增大。氧化锌材料具有良好的压电性质,是制备高频声光调制器件等压电转换器的理想材料。氧化锌又是很好的气敏材料,经掺杂后对有害气体、可燃气体、有机气体等有很好的探测敏感性。长期以来氧化锌被使用在化妆品材料中,氧和锌元素及氧化锌都是很好的环保元素。（四）结论（四）结论1.2.参考文献：参考文献：1张芳,秦小梅,等.钇铝硝酸盐共熔法 YAG 微粉J.功能材料,2002,33(1):8889.科研训练心得：科研训练心得：1.通过实习训练，我了解了一些有关万方、维普等相关数据库的信息，并且掌握了如何去查找所需要的相关信息。2.了解的相关知识，并
9、且初步接触了氧化锌发光材料的制备及应用。3.但是由于时间有限，未能充分知晓氧化锌的相关知识，有待日后继续学习。4.总的来说实习收获很大，感触很深。论文型：论文型：激光陶瓷的研究进展激光陶瓷的研究进展1.引言引言自1960年美国人梅曼研制的世界上第一台激光器以来，人们对激光工作物质进行了广泛深入的研究与探索。激光器按工作物质分类，可分为固体激光器、液体激光器、半导体激光器和气体激光器1。而固体激光器中的固体激光介质材料已从最初几种基质晶体发展到目前涵盖晶体、玻璃、陶瓷等三大领域的上百种不同材料，从而做出了数百种激光器。目前晶体和玻璃仍是固体激光器工作物质的主体，但是激光陶瓷正以其优异的性能异军突
10、起，在不同的领域发挥着举足轻重的作用。单晶为固体激光器最重要的工作介质，但是由单晶制备的激光介质其生产周期长，能耗和成本高。同时它受到许多方面的限制，如光学激活离子在晶体中纵向分布不均匀等2。为了克服这些缺点，长期以来人们一直在寻求其替代材料。2.2.激光陶瓷的研究概况激光陶瓷的研究概况在透明陶瓷中掺稀土元素也能产生激光作用。然而，用陶.3.3.激光陶瓷与单晶介质性能比较激光陶瓷与单晶介质性能比较在所有的激光陶瓷研究中，Nd:YAG 陶瓷研究的最多，取得的成果也最为显著。如今 Nd:YAG 陶瓷的激光性能已经与 Nd:YAG 单晶相当，某些性能甚至超过单晶。图3为掺杂浓度1.0at.% Nd:
11、YAG 单晶和4.8 at.% Nd:YAG 陶瓷室温吸收光谱。两个样品的背景吸收系数都小于1，且4.8 at.% Nd:YAG 陶瓷样品的吸收系数为1.0at.% Nd:YAG 单晶的4.8倍29。图4为是掺杂浓度0.9at.%.4.4.前景展望前景展望到目前为止，国内外有关激光陶瓷的研究主要集中在以 YAG 和 Y2O3为基质的透明陶瓷上。由于透明激光陶瓷的制备工艺与晶体的生长过程相比,具有许多优点，可以将样品做到很大的尺寸,同时掺杂浓度亦可以做得很高,因此,它很适合在大能量、高功率的固体激光器中作为工作介质。而到目前为止，Cr3+: Al2O3和 Ti3+: Al2O3大功率激光陶瓷的研究几乎没有，只有日本学者 Murotani2对掺 Cr3+的 Al2O3做过一些基础性的研究，提出 Al2O3透明陶瓷用作激光介质的可能性。而国内.参考文献：参考文献：1张芳,秦小梅,等.钇铝硝酸盐共熔法 YAG 微粉J.功能材料,2002,33(1):8889.科研训练心得：科研训练心得：1. 通过实习训练，我了解了一些有关万方、维普等相关数据库的信息，并且掌握了如何去查找所需要的相关信息。2. 了解的相关知识，并且初步接触了氧化锌发光材料的制备及应用。3.但是由于时间有限，未能充分知晓氧化锌的相关知识，有待日后继续学习。4.总的来说实习收获很大，感触很深。
