掺杂材料　 doped materials　 在一种基质材料中,掺入少量其他元素或化合物,以使基质材料产生特定的电学、磁学和光学性能等物理性能,从而具有实际应用价值或特定用途的材料叫作掺杂材料。半导体中掺入微量杂质时,杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态,在禁带中产生附加的杂质能级。能提供电子载流子的杂质称为施主(donor)杂质,相应能级称为施主能级,位于禁带上方靠近导带底附近。例如四价元素锗或硅晶体中掺入五价元素磷、砷、锑等杂质原子时,杂质原子作为晶格的一分子,其五个价电子中有四个与周围的锗(或硅)原子形成共价键,多余的一个电子被束缚于杂质原子附近,产生类氢浅能级——施主能级。施主能级上的电子跃迁到导带所需能量比从价带激发到导带所需能量小得多,很易激发到导带成为电子载流子,因此对于掺入施主杂质的半导体,导电载流子主要是被激发到导带中的电子,属电子导电型,称为n型半导体。相应地,能提供空穴载流子的杂质称为受主(acceptor)杂质,相应能级称为受主能级,此时空穴是多数载流子,杂质半导体主要靠空穴导电,称为p型半导体。常用的掺杂工艺有离子注入工艺和扩散工艺。发光染料掺杂技术(主客体掺杂发光体)是促成OLED技术发展的一项关键技术,在1989年由柯达公司的邓青云等首次提出,其基本思路是将主体材料(acceptor)的载流子的传输、导电及复合功能与客体染料(dopant)分子的发光功能分开,并以主体与客体分子间的有效能量传递为纽带,通过分子结构设计分别进行改善而使之得到优化,最终使OLED器件的光电性能达到最佳。

掺杂钼　 doped molybdenum　 又称高温钼,是指在钼中掺杂Si、Al、K氧化物制成的钼合金,一类是掺杂Si、Al、K,另一类是只掺杂K、Si。将K2SiO3、Al(NO3)3和KCl的水溶液加入到MoO2粉中,经分解后还原成掺杂钼粉,再经模压、烧结和塑性变形加工成各种材料。掺杂钼将再结晶温度提高到1500~1600℃,其高温强度、抗蠕变性能等也显著提高。掺杂钼在高温材料领域里愈来愈多地取代金属钼,如高温炉的发热体、隔热屏、钼舟、电子管中的支架、引线等。

掺杂锗酸铋晶体　 doped bismuth germinate crystal　 锗酸铋分子式为Bi12GeO20,简称BGO。纯的BGO晶体呈浅黄色,它具有良好的压电性能及较高的光电导及线性电光效应。由于它同时具备了以上性质,故在许多器件中被用到。由于人们对纯的BGO晶体研究比较充分,于是又有人对BGO进行掺杂研究,发现掺杂的BGO比纯BGO有一些特殊的性质。掺杂BGO常用的元素有Al,Ga,P,Pb,Cr,Nd,Zn,Fe,Eu等,其中Al,Ga,P的掺杂可以使BGO晶体褪色,并可以增强其暗场传导性能。

缠绕成型　 filament winding;FW　 缠绕成型是在控制张力和预定线型的条件下,以浸有树脂的连续纤维丝束或布带等连续缠绕到芯模或内衬上成型制品的一种方法。缠绕成型的主要设备是缠绕机,通常由机身、传动系统、浸胶装置、张力测控系统、纱架、芯模及固化设备等组成。缠绕机常用的控制形式是机械式和计算机数控式。缠绕成型按缠绕时树脂所处的状态不同,分为干法缠绕、湿法缠绕和半干法缠绕。缠绕成型工艺所用的树脂主要是不饱和聚酯树脂、环氧树脂及酚醛树脂等,以不饱和聚酯使用最为广泛。常用的增强材料包括各种无捻粗纱、表面毡、针织毡及方格布等。为保证产品质量,需严格控制纤维丝束张力、缠绕角、绕速比等工艺参数,对树脂黏度、适用期等工艺性能也有严格要求。缠绕后的坯件可在热压罐、烘箱或专用的固化炉内固化。特点是最终制品中的纤维能保持连续完整,制件线型可设计,力学性能的方向性比较明显,机械化程度高,生产效率高,但设备复杂、投资大,制品的几何形状受限制。该工艺主要适于成型回转体制件,广泛应用于航空航天、化工设备、汽车零部件等的成型,如高压容器、火箭壳体、锥形雷达罩、大型管道、汽车传动轴、卡车板簧等。也可成型异型截面和变截面制件,如变截面导弹发射筒等。

产业生态学　 见工业生态学(251页)。

长程结构　 见远程结构(892页)。

长程有序参量　 long-range order parameter　 用以衡量有序固溶体点阵中原子长程有序化程度的参量。其定义为:s=(pα-xA)/(1-xA)=(pβ-xB)/(1-xB),其中,pα和pβ分别表示固溶体两组元A和B在两个亚点阵α和β中出现的概率;xA和xB分别表示组元A和B在固溶体内的平均原子分数;s为有序度。当pA=xA或pB=xB时,s=0,表示完全无序;当pA=1或pB=1时,s=1,表示完全有序,即所有A原子都分布在亚点阵α中,所有B原子都分布在亚点阵β中;当0<s<1时,表示不同程度的有序化。

长冕玻璃　 见特冕玻璃(735页)。

长石釉　 feldspathic glaze　 以长石或长石质矿物为主要助熔剂的高温釉。釉中的助熔剂氧化物以K2O和Na2O为主,两者的物质的量总和大于或等于其他碱性氧化物物质的量总和,一般不超过0.6mol。长石釉中SiO2含量较高,碱性氧化物较少,烧成温度在1250 ℃以上。长石釉的特点是高温黏度较大、光泽度强、成熟温度范围较宽,稍带乳白色,有柔和感,适合于釉上彩装饰。主要适用于硬质瓷和卫生洁具、电瓷等。

长周期　 long period　 结晶高分子内相邻两晶区间的距离。

场离子显微术　 field ion microscopy　 用场离子显微镜(FIM)、原子探针(AP)在原子尺度上研究材料显微组织和成分的分析技术。FIM的主要设备包括超高真空室、冷却试样的液氦制冷头、稳压高压电源、像增强系统和成像气体供给系统。试样为极细针尖,尖端曲率半径为20~50nm。试样上施加数千伏正电压时,尖端局部电场强度可高达20~50V/nm。此时靠近试样的成像气体原子(例如惰性气体氖或氦)由于隧道效应而被离化为正离子,沿表面法线方向飞向荧光屏产生场离子像。平行排列的原子面在近似为半球形的试样尖端表面形成许多台阶,该处场强最大、成像气体电离概率也最大而形成亮点。退火纯金属的场离子像由许多形成同心圆的亮点构成,每组同心圆即为某晶面族的像。FIM放大倍数约为一百万倍,能分辨单个原子,观察表面原子排列。应用场蒸发逐原子层剥离可得到显微组织的三维图像。局限性是视场太小,要求被观察对象的密度足够高。在FIM后配置飞行时间质谱仪就构成原子探针。试样上加适当直流高压时,能看到FIM像但不发生蒸发。再附加一个宽度为5ns的高压脉冲使表面原子逐个蒸发为正离子。由同步计时器测得离子的飞行时间,可算出质荷比、确定其种类。AP能定量分析周期表中的所有元素,测定直径为2~5nm微区的成分,如连续场蒸发可得到沿试样深度方向的成分分布。局限性是破坏性分析,探测区域只有约10nm,深度不超过0.1μm。

场效应管生物传感器　 field effect transistor biosensor　 又称半导体生物传感器(semiconductive biosensor)或生物场效应晶体管传感器[field-effect transistor(FET) biosensor, BioFET]。它是基于金属(metal)-氧化物(oxide)-半导体(semiconductor)(MOS) 场效应晶体管(MOSFET)的结构和工作原理而制成的传感器。它用离子敏感膜或被生物元件(抗体或抗原等)修饰过的离子敏感膜、电解质溶液和参考电极代替MOSFET结构中的金属栅极。当带电荷的生物分子在离子敏感膜上发生识别并形成复合物时,或生物分子在离子敏感膜上发生生化反应形成有离子型产物(如H+)时,将引起离子敏感膜表面电荷密度的改变,从而改变离子敏感膜电位,这就相当于通过外电源调节栅极电压,达到控制源极与漏极之间的沟道电流的目的。而且,栅极敏感膜上的生物分子吸附量与漏极输出电流在一定范围内有线性相关性。因此,通过测量漏极电流大小就可以定量分析发生在栅极离子敏感膜上的生物反应,这些生物反应包括核酸杂化、蛋白质作用、抗体-抗原结合,以及酶-底物反应。

超材料　 metamaterials　 是指一类具有特殊性质的人造材料,特指具有负折射率的材料。拉丁语“meta-”,可以表达“超出…、亚…、另类”等含义。超材料是具有新奇人工结构的复合材料,具有超常的物理性质,往往是自然界的材料中所不具备的,其性质并不主要决定于构成材料的本征性质,而是取决于其特殊的人工结构,尤其是其精密的几何结构及尺寸大小。这些大面积、一致性的精确几何结构、尺寸、取向及组装可以让光、电磁波改变其通常性质,以天然材料无法做到的方式弯曲、散射或传输电磁波。目前已发展出的这类“超材料”包括光子晶体、左手材料、负折射率材料、等离子体等。超材料研究是一门涉及电子工程、电磁学、固体物理、微波及天线工程、光电子、传统光学、材料科学、半导体工程以及纳米科学的高度交叉的新型学科。光子晶体类超材料已被应用于光子晶体光纤、低阈值激光振荡器、高效率发光二极管、微波天线等用途。理论学家预测“超材料”能被用来制造各种各样的隐形装置,能使物体周围的光等电磁波“绕道而行”,从而使物体变得不可见。

超导材料　 superconducting materials　 超导材料是指具有在适当的低温条件下电阻等于零以及排斥磁力线性质的材料。其主要特性有:① 零电阻,超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到;② 抗磁性,超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零;③ 同位素效应,超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。M越大,Tc越低,这称为同位素效应。例如,原子量为199.55的汞同位素,它的Tc是4.18K,而原子量为203.4的汞同位素,Tc为4.146K。

超导磁体　 superconducting magnet　 利用超导体导线绕制成的磁体。由励磁电流使磁体达到所需磁场强度时,合上超导开关使磁体线圈形成一无阻闭合回路,这时切断励磁电流,依靠流过线圈的超导电流维持其磁场。超导磁体的磁场强度目前可达200000G以上。