電化學沉積鉍－鈰二元合金

馮良東，邵 月

(1.淮陰工學院生命科學與化學工程學院，江蘇 淮安223003;2.淮陰工學院江蘇省凹土資源利用重點實驗室，江蘇淮安223003)

0 引言

鑭系稀土元素電子基組態為:［Xe］4fn5dm6s2(n=0－14，m=0或1)，其內層4f電子從0到14逐個填充的所形成的特殊組態，造成元素間在光學、電學、磁學性能上出現明顯差異，繁衍出多種不同用途的高新技術材料，如貯氫材料、永磁材料、磁光存儲材料、磁致伸縮材料等。

目前，稀土合金材料的制備主要有物理和化學方法。其中物理方法主要有真空濺射、脈沖激光沉積、離子束濺射、分子束外延等。但這些方法制備合金膜有其不足之處，而相比之下，利用電沉積方法制備稀土合金不僅設備簡單、成本低，節約能源和材料還可在復雜表面上進行電沉積，電沉積制備稀土合金膜方法主要有非水有機溶液及水溶液二種方法。1998年，Jundale等在水溶液中直接電沉積Sm－La薄膜7，開創了稀土合金膜水溶液中電沉積法制備的新方法。水溶液中電沉積具有設備簡單、操作方便，易在表面與曲面上成膜，且通過改變電沉積的工藝參數可調節薄膜的厚度、組織、形貌、晶體結構及電子結構等優點。因此，國內外許多學者致力于水溶液中電沉積稀土合金的工藝和機理研究。

鉍是一種半金屬材料，一直是科學研究的熱點，并且具有非常顯著的兩個特點:它是所有材料中具有最長的電子自由程的材料，比聲子平均自由程要大許多，為通過納米復合結構大幅度降低熱導率而不顯著影響其電傳輸性能提供了理論基礎;鉍的合金(如BiSb，Bi2Te3)是低溫或室溫下最重要的高效率熱電材料之一，研究鉍的合金材料對熱電材料的合成具有一定的借鑒意義。……