低逸出功Ce1-xGdxB6单晶体的制备及其热发射性能
来源期刊：无机材料学报2016年第8期
论文作者：王杨 张忻 张久兴 刘洪亮 江浩 李录录
文章页码：797 - 801
关键词：光学区域熔炼法;Ce1-xGdxB6单晶体;热发射性能;
摘 要：以三元稀土硼化物Ce1-xGdxB6为研究对象,系统研究Gd掺杂对Ce B6阴极材料热发射性能的影响规律。采用放电等离子烧结结合光学区域熔炼法成功制备了高质量的Ce1-xGdxB6（x=00.3）单晶体。借助360度Phi扫描单晶衍射仪对生长后的单晶进行了测试,结果显示单晶质量良好。采用劳埃定向仪确定出（100）晶面,并测试了该晶面在1673 K、1773 K、1873 K下的热电子发射电流密度。测试结果表明,Ce0.9Gd0.1B6成分单晶体具有最优异的热发射性能,在1873 K工作温度下,4000 V电压条件下发射电流密度达到82.3 A/cm2,零场电流发射密度为24.70 A/cm2,平均有效逸出功为2.30 e V,与相同条件下Ce B6单晶体热发射性能（热发射电流密度为78.2 A/cm2,零场电流发射密度为13.32 A/cm2）相比,其具有更大的发射电流密度和更低的逸出功。因此,采用该制备技术获得的Ce1-xGdxB6单晶体具有良好的发射性能,作为热阴极材料将会有更好的应用前景。
王杨1，张忻1，张久兴1,2，刘洪亮1，江浩1，李录录1
1. 北京工业大学材料科学与工程学院新型功能材料教育部重点实验室2. 合肥工业大学材料科学与工程学院
摘 要：以三元稀土硼化物Ce1-xGdxB6为研究对象,系统研究Gd掺杂对Ce B6阴极材料热发射性能的影响规律。采用放电等离子烧结结合光学区域熔炼法成功制备了高质量的Ce1-xGdxB6（x=00.3）单晶体。借助360度Phi扫描单晶衍射仪对生长后的单晶进行了测试,结果显示单晶质量良好。采用劳埃定向仪确定出（100）晶面,并测试了该晶面在1673 K、1773 K、1873 K下的热电子发射电流密度。测试结果表明,Ce0.9Gd0.1B6成分单晶体具有最优异的热发射性能,在1873 K工作温度下,4000 V电压条件下发射电流密度达到82.3 A/cm2,零场电流发射密度为24.70 A/cm2,平均有效逸出功为2.30 e V,与相同条件下Ce B6单晶体热发射性能（热发射电流密度为78.2 A/cm2,零场电流发射密度为13.32 A/cm2）相比,其具有更大的发射电流密度和更低的逸出功。因此,采用该制备技术获得的Ce1-xGdxB6单晶体具有良好的发射性能,作为热阴极材料将会有更好的应用前景。
关键词：光学区域熔炼法;Ce1-xGdxB6单晶体;热发射性能;
