研究报告| Lectures

1.非弹性中子散射方法探索稀土离子晶体场

报告视频:https://www.koushare.com/video/details/28308

在含有稀土元素的晶体材料中,围绕在稀土离子周围的晶格上的配位离子所产生的电场,即晶体场,能够使稀土离子简并的电子轨道能级发生劈裂并形成具有不同能量的单态或多重态。电子在不同轨道能级之间的跃迁会引起晶场激发现象,而非弹性中子散射是表征稀土材料中晶场劈裂能级和晶场激发并直接得到晶场参数的重要方法。本报告将介绍通过非弹性中子散射获取稀土离子晶场能谱的实验方法以及在晶场理论框架下对稀土离子晶场的分析方法。结合对于含有稀土元素的超导材料和磁性材料中晶场激发的非弹性中子散射研究实例,探讨超导材料和磁性材料中的相变和磁晶各向异性等相关物理性质的微观机制。随着我国中子大科学装置的建设和完善,对稀土离子晶场激发的非弹性中子散射研究将推动含稀土的战略功能材料的探索和研发。

2.中子散射方法及其应用 

报告视频:https://www.koushare.com/live/details/157?vid=5266

中子具有高灵敏性和强穿透性等诸多特性,因此是研究凝聚态物质微观结构与动力学的独特探针。例如中子衍射特别适用于探知含有氢、锂、碳和氧等轻元素的材料体系的晶体结构,因此可以作为无损探测方法用于研究含有大量轻元素的多种能源材料;中子具有磁性,因此可以应用于解析磁性材料的微观磁结构和自旋交换相互作用;中子作为微探针几乎可以覆盖凝聚态物质研究中从亚原子级的皮米尺度到微米介观尺度的所有空间尺度。结合我国在中子科学领域的快速发展,本报告将主要介绍中子散射方法及其在凝聚态物理和材料科学研究中的应用。

3.锂离子电池正极材料的中子散射研究

报告视频:https://www.bilibili.com/video/BV1MU4y177ha/?vd_source=8755794405ffb1a96d74b4de1862f06e

中子具有高灵敏性和强穿透性等诸多特性,因此是研究凝聚态物质微观结构与动力学的独特探针。利用中子散射方法,我们对锂离子电池正极材料的结构缺陷和结构演变进行了精确的表征。基于离位和原位中子散射实验结果,澄清了几种过渡金属氧化物正极材料体系微观结构的形成和变化规律。这些结果有助于理解正极材料结构演变与其性能之间的构效关系,对材料性能的提升提供科学指导。此外,报告还将介绍北京大学深圳研究生院与中国散裂中子源联合共建的高分辨中子谱仪的建设进展。该谱仪能够通过高分辨中子粉末衍射方法对新材料、新能源和新医药等前沿研究方向涉及到的材料体系进行快速精确的结构表征,从而推动诸多前沿研究方向关键新材料的研发。