“…Key words: C12A7:eelectride; Sr doping; electrical transport; emission performance 12CaO•7Al 2 O 3 (C12A7)是一种具有天然纳米笼 腔结构的化合物 [1] , 呈立方型晶体结构, 每个晶胞 中包含由两个 C12A7 分子形成的 12 个共面连接的 直径约为 0.4 nm 的笼腔, [2][3][4][5] , 因此 笼腔内的 O 2-很容易被与之半径相近的一价负离子 (H -, O -, F -, Cl -)替代形成 C12A7 的各种衍生物 [6][7][8][9][10] 24 Al 28 O 64 ] 4+ :4e -(C12A7:e -)。有研究表明, C12A7:e -具有与碱金属 Cs (2.1 eV)、Rb (2.2 eV)、K (2.3 eV)、 Na (2.8 eV)相当的低逸出功(2.4 eV) [11] , 在 500 ℃以 下的空气气氛中可以稳定存在, 并保持金属电输运 特性, 在 1200 ℃以下惰性气氛中可以稳定工作 [12] , 因此有望成为一种新型阴极材料。 C12A7:e -电子化合物的研究目前还主要集中在 制备方法的探索和性能优化两个方面, 已报道的高 温 CO/CO 2 混合气氛下还原合成 [13] 、在石墨坩埚中 直接还原合成 [14] 以及利用活性金属在高温下还原 合成等 [15][16][17][18][19][20] 方法的制备时间通常在 30 h 以上, 制备 样品的热发射电流密度在 1 A/cm 2 左右 [21] , 因此如 何缩短制备时间并优化发射性能成为该体系有待解 决的课题。 12SrO•7Al 2 O 3 与 C12A7 具有相同的晶体 结构, 且 12SrO•7Al 2 O 3 的晶胞参数(1.232 nm)大于 C12A7 的晶胞参数(1.197 nm) [22] , 如果 Sr 取代 Ca 将增大笼腔的尺寸, 使得笼腔内的 结果作出的能带结构示意图, 在(Ca 1-x Sr x )12A7:e -的 能带结构中, FCB 的位置比 C12A7:e -降低了 0.3 eV, CCB 的宽度较 C12A7:e -有所增加。 本课题组前期计 算得到 C12A7:e -的 CCB 与 FCB 之间的带隙宽度为 1.6 eV [20] , 而(Ca 样品零场发射电流密度 Fig. 7 Calculate J 0 of (Ca 1-x Sr x ) 12A7:epolycrystalline by method of Schottky…”