文档介绍：年度2012学科名称物理学XXXXXXX大学生科技创新基金项目申请表项目类别应用研究项目名称金属氧化物材料的物性研究项目负责人XXX负责人所在班级物理系XXX班指导教师XXX填表日期2012年4月25日XXXXXX科技处制一、对研究项目的论证:1、选题:金属氧化物材料广泛地分布于自然界,它们具有丰富的物理化学性质。其应用范围很广,包括冶金、化工、建材、耐火材料等等诸多方面,例如,镁铝尖晶石是一种具有较大负吉布斯自由能的化合物,当它与其它氧化物反应时相当稳定,在代替镁铬耐火材料方面逐渐成为环保耐火材料的新宠。在建材方面,以电炉炼钢生成的富含铬铁尖晶石的炉渣已作为水泥生产的重要填料而应用;多种氧化物材料已被用于作为建筑装饰材料的色料,其优越性在于良光学性能,低价格以及容易得到;特别是近年来,人们发现的某些金属氧化物材料所具有的磁、电、光、热等性能,可以用来制作各种电子元件,而且有些有望用做超导体材料,显示了该材料在其它新兴应用领域的光明前景。目前对这类材料的研究开发已涉及材料物理与化学、凝聚态物理、矿物学、地质学、冶金工业、建材工业、以及化工工业等综合的学科及应用领域,研究工作除了常规的理化分析测试与应用试验外,将涉及SEM、UPS、XPS、AES、ESR、XRD、NMR、同步辐射、红外光谱、激光拉曼光谱、中子衍射、穆斯堡尔谱、以及差热分析等现代物理与化学的手段和方法。2、内容:本课题是对金属氧化物物性进行理论研究,主要从微观辅以宏观理化手段对该材料体系进行系统的研究,从中找出物理规律,进而加深对该材料体系各种物性的理解。通过对该课题的研究,可以达到如下结果:((1)研究金属氧化物材料的电子结构,并找到其电学、光学才、磁学及力学等物理规律;((2)研究它们的物性与结构及成份的关系,研究不同阳离子替代以及不同成分偏析对其物性性影响,探讨不同情况下应用这些物质的可能性和实际应用价值;(3)研究金属氧化物材料的设计和开发,对未知金属氧化物材料性质进行预测,为新材料的开发应用提供理论基础和实验指导。3、价值:由以上所述可见,预期本课题研究将对该类矿物的开发与利用提供基础理化数据并指明应用方向,其科研成果也必然会对科研与生产起到促进作用,同时也会产生显著的经济效益和良好的社会效益。二、研究内容和预期成果:1、具体研究内容:通过调研及查阅资料,结合材料特点及现有的实验条件和技术手段,找出切实有效的研究放方案,鉴于氧化物材料的结构复杂及性能的多样性,将重点放在如下几个方面:(1)研究氧化物材料的电子结构,并找到其电、光学、磁及力学等物理规律;利用第一原理强大的计算功能,实现对于氧化物材料理化性能的研究;(2)研究它们的物性与结构及成份的关系,研究不同阳离子替代以及不同成分偏析对其物性性影响,探讨不同情况下应用这些物质的可能性和实际应用价值。氧化物材料通过掺杂原有物质的性质发生巨大的变化,比如导电特性,磁性,介电性能等。对于此类研究运用第一原理研究显然有着不可替代的优势。在研究课题过程中有许多技术需要突破,存在着如何正确建立理论计算模型,如何调整计算理论参数,甚至包括对计算程序的修改,还存在着如何尽快地解决研究中发生的无法预料的难题等等。:运用理论计算的优势,实现某一二元系氧化物材料族,然后建立二元系的晶格结构模型;得到该二元氧化物族的电学、光学、