近期,中国科学院上海光学精密机械研究所在稀土磷酸盐玻璃局域结构方面取得进展。研究团队在原子尺度上解析了Sc3+离子的特征配位结构,阐明了其局域聚集机制,为理解稀土掺杂功能玻璃的构效关系及性能优化提供了更深刻的理论依据。
稀土掺杂玻璃材料的光学与热力学稳定性,依赖稀土离子的局部配位环境和空间分布。以往研究采用光谱分析、拉曼、中子散射等手段来探讨稀土离子在玻璃网络中的配位状态,但这些手段难以精准分辨并定量解析稀土离子的多种局域构型。同时,顺次性稀土离子难以通过固态核磁共振进行有效探测,限制了对稀土离子与玻璃网络连接机制及其结构演化规律的理解。这些局限使得稀土离子的局部有序性和网络修饰机制缺乏系统研究。
研究选取无顺磁性且具优异固态核磁共振响应特征的Sc3+为模型离子,以模拟小半径重稀土离子在磷酸盐玻璃中的结构行为。研究进一步通过多维固态核磁共振技术,解析Sc2O3-xKPO3玻璃中31P、45Sc与39K的局域结构,揭示了Sc3+的配位特性与聚集规律。结果表明,Sc3+在玻璃网络中完全呈现六配位态,并以共顶形式连接六个磷氧四面体[PO4]。研究确认了结构单元,并对鉴定出的9种单元进行定量分析。基于电荷、键数与空间分布概率的计算发现,Sc3+在5.5 Å范围内存在聚集倾向。同时,研究据此构建其原子尺度的聚集模型。这一原子尺度模型揭示了稀土离子聚集的微观机理,为理解和调控磷酸盐玻璃的光学与热学性能奠定了基础,并有望指导材料设计以规避相分离风险。
相关研究成果发表在Journal of Non-Crystalline Solids上。研究工作得到到中国科学院战略性先导科技专项的支持。
论文链接
1Sc2O3-7.5KPO3玻璃中单元在Sc3+离子周围的空间分布示意图
中国工程院院士、北京理工大学教授张军团队首创片上光谱复用感知架构,自主研制了全球首款百通道百万像素高光谱实时成像 在中国海洋大学建校100周年之际,习近平总书记给中国海洋大学全体师生回信,向全校师生员工、广大校友致以祝贺,强调“加强原创性、引领性海洋科技攻关,努力培养更多胸怀蓝色梦想、堪当时代重任的优秀海洋人才”。 本报北京9月26日讯(记者 高毅哲)今天,国务院新闻办公室举行“推动高质量发展”系列主题新闻发布会。教育部部长怀进鹏,教育部副部长王嘉毅、吴岩、王光彦出席发布会并答记者问。以下为发布会问答实录。 【关键词】 新华网北京11月14日电 今日,教育部举办新闻发布会, 教育部职业教育与成人教育司司长彭斌柏介绍了我国职业教育改革发展的总体情况。彭斌柏介绍,党的十八大以来,在以习近平同志为核心的党中央坚强 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 魏海政 通讯员 王胜利 胡勇)11月11日上午,山东省泰安市东平县旧县乡中心学校一名学生家长饱含感激之情,将一面写有“关爱生命施援手,全家不忘救命恩”的锦旗,送 走进重庆市八中渝北校区时,恰逢课间休息时间。操场上,孩子们奔跑玩耍,脸上满是纯真、开朗的笑容。这是记者对这所学校学生的第一印象。守护这份开朗的,是学校一个特别的机构——“心语心苑”心理 。本文链接:稀土磷酸盐玻璃的局域结构研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-2004-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
上一篇: 研究提出热带珊瑚岛植被恢复优化模式
下一篇: 研究开发出无偏倚基因组TCR测序新技术