立方相GaN/GaAs(100)质量的X射线双晶衍射研究

利用DCXRD(X射线双晶衍射 ) ,PL谱 (光荧光 )和SEM (扫描电子显微镜 ) ,对在GaAs( 1 0 0 )衬底上用低压MOCVD方法生长的立方相GaN进行了深入研究 ,发现GaN的晶体质量和光学性质良好 .其X射线双晶衍射摇摆曲线 (Rockingcurve) ( 0 0 2 )衍射的FWHM(半峰宽 )为 40min ,其PL谱的FWHM为 1 2nm ,实现了高晶体质量和高光学质量的一致性 .这也是首次报道 1 5 μm以上立方相GaN外延膜光荧光的发光情况 .同时还用X射线三轴晶衍射估算了薄膜内应变和晶粒尺寸 .     

MOCVD方法制备的立方GaN/GaAs(001)中六角相含量退火行为的研究 *

采用高温热退火的方法 ,在不同条件下对低压MOCVD在GaAs( 0 0 1 )衬底制备的立方GaN薄膜进行处理 ,利用光致发光光谱和Raman散射光谱来研究六角相的含量变化 .报道了亚稳态立方GaN的六角相含量变化条件及其光学特征 .在GaN/GaAs之间存在一个界面层 ,高温退火时 ,来自界面层的TO_B,LO_B 声子的强度降低 ,而来自六角相的E₂ 声子增强 ,说明六角相含量增加 .样品原结晶质量欠佳是六角相含量变化发生的主要原因 .在较低的温度下 ,六角相含量没有明显变化 ,而且与退火时间无关 .     

ZnAl2O4/α-Al2O3复合衬底的制备和GaN薄膜的生长

利用脉冲激光淀积法(PLD)在α-Al₂O₃衬底上淀积了ZnO薄膜, 通过ZnO和α-Al₂O₃固相反应制备了具有ZnAl₂O₄覆盖层的α-Al₂O₃衬底. X射线衍射谱(XRD)表明ZnAl₂O₄薄膜随反应时间由单一(111)取向转变为多晶取向, 然后变为不完全的(111)择优取向. 同时扫描电子显微镜(SEM)照片表明ZnAl₂O₄表面形貌随反应时间由均匀的岛状结构先变为棒状结构, 然后再变为突起的线状结构. 另外, XRD谱显示低温制备的ZnAl₂O₄在高温下不稳定. 在ZnAl₂O₄覆盖的α-Al₂O₃衬底上利用光加热低压MOCVD法直接生长了GaN薄膜. XRD测量表明随ZnAl₂O₄厚度增加GaN由c轴单晶变为多晶, 单晶GaN的摇摆曲线半高宽为0.4°. 结果表明薄ZnAl₂O₄覆盖层的岛状结构有利于GaN生长初期的成核, 从而提高了GaN的晶体质量.     

GaN横向外延中晶面倾斜的形成机制

采用双晶X射线衍射(DC-XRD)研究蓝宝石(0001)衬底上横向外延GaN层中晶面倾斜的形成原因. 发现横向生长区的GaN在垂直掩模方向上朝SiN_x掩模层弯曲. 采用选择性腐蚀逐渐去掉SiN_x掩模层, 发现XRD中GaN(0002)w扫描衍射峰两侧存在与晶面倾斜有关的衍射信息. 该衍射信息起初为一个很宽的峰, 随着选择性腐蚀的进行, 会先分裂为两个峰, 最后当SiN_x掩模层全部腐蚀掉后, 其中一个衍射峰会消失, 而只剩下一个很窄的峰. 作者证实造成横向外延GaN 中晶面倾斜的原因有两个: 一是由于GaN与掩模层之间界面应力造成的弹性非均匀应变; 另一个是由于GaN中穿透位错的90°转向造成的塑性形变.     

氢化非晶氧化硅薄膜的微结构及光致发光的研究

采用等离子增强化学气相沉积 (PECVD)技术制备了一组氧含量不同的氢化非晶氧化硅 (a-SiO_x∶H)薄膜 ,室温下在 5 5 0～ 90 0nm的波长范围内观察到了两个强的发光带 :一个是由峰位在 6 70nm( 1 85eV)左右的主峰和峰位在 835nm( 1 46eV)的伴峰组成的包络 ,另一个只能在氮气氛中 1 1 70℃退火后的样品中观测到 ,峰位大约在 85 0nm .通过对红外谱和微区Raman谱的分析 ,认为这两个发光带可能分别与存在于薄膜中的a-Si原子团和Si纳米晶粒有关.     

团簇取样法计算六方晶系GaN晶体中N K-edge电子能量损失谱近阈精细结构

利用多重散射自洽场方法,通过团簇取样计算了晶体的电子能量损失谱精细结构. GaN晶体中N K-edge 近阈结构的计算结果与实验谱线符合得很好.由于理论结果可以对不同能量损失区间的透射电子给出清楚标识,讨论了有关能量过滤像的实验.     

K3C60单晶膜的同步辐射光电子谱研究

在C60单晶(111)解理面上制备出厚度约30 nm的K3C60单晶膜.利用同步辐射光源,在低温下(约150 K)测量了样品法向发射的角分辨光电子谱.观察到K3C60导带和价带明显的色散.导带的光电子谱峰可清晰分辨出4个子峰,这些子峰的最大色散超过0.5 eV,并且色散曲线与K3C60的一维无序晶体结构模型下的能带理论基本吻合,只是子带间隔差异较大.     

激光分子束外延制备高质量的YBCO超导薄膜

利用活化气体做氧源,使生长气压比普通脉冲激光沉积方法(PLD)低2～3个数量级,用激光分子束外延在SrTiO₃(100)衬底上制备出临界转变温度T_c0=85～87K,临界电流密度J_c≥1×10⁶A/cm²的高质量YBCO超导薄膜.原子力显微镜(AFM)测得表面无明显颗粒,均方根粗糙度约为7.8nm.在这种薄膜基础上制备的Josephson量子干涉器件(DC-SQUID)具有良好的温度循环稳定性.     

羧甲基甘油醛-3-磷酸脱氢酶光照产生新萤光物质的研究——生成条件与性质

本文报道兔肌和猪肌GAPDH经碘代乙酸修饰活性部位半胱氨酸巯基后,在有NAD~+存在下,经紫外光照射可以产生一萤光新峰,其发射波长为410nm,激发光谱为双峰形,峰值分别为293nm和325nm。形成新峰的最适光照波长为280—290 nm,说明新萤光物的形成与芳香族氨基酸的激发有关.在光照过程中,随410nm萤光的增强,由295nm紫外光激发的340 nm蛋白萤光则明显降低,这说明在色氨酸与新生成的萤光发色团之间有能量转移.生成萤光新峰的光化学反应具有高度特异性,用碘代乙酰胺和四硫硫酸钠代替碘代乙酸对Cys-149进行修饰不能产生新峰.在NAD⁺类似物中,ADPR,AMP,ATP和NADH不能生成新峰.而β-NMN⁺和NADP⁺在加大浓度的情况下,可代替NAD⁺与CM-GAPDH生成新的萤光斗句质.文中对新峰发色团与酶蛋白的关系也进行了初步探讨。     

Ag/Si纳米颗粒多层膜的合成

使用多靶离子束溅射沉积方法制备出Ag/Si多层膜 .利用原位低角X射线衍射技术和截面高分辨透射电子显微镜观察 5 0～ 30 0℃退火过程中Ag/Si多层膜各亚层间发生的扩散现象 ,并由此分析研究Ag/Si多层膜微观结构变化 ,即Ag/Si纳米颗粒多层膜的形成过程 .计算出Si在Ag亚层中的扩散激活能和频率因子分别为 0 .2 4eV和 2 .0 2× 1 0 ^-20 m² /s,纳米Ag颗粒的尺寸约为5nm .     

K3C60单晶膜的同步辐射光电子谱研究

在C₆₀单晶(111)解理面上制备出厚度约30 nm的K₃C₆₀单晶膜.利用同步辐射光源,在低温下(约150K)测量了样品法向发射的角分辨光电子谱.观察到K₃C₆₀导带和价带明显的色散.导带的光电子谱峰可清晰分辨出4个子峰,这些子峰的最大色散超过0.5eV,并且色散曲线与K₃C₆₀的一维无序晶体结构模型下的能带理论基本吻合,只是子带间隔差异较大.     

由钠分子-原子系统中双光子混合共振四波混频产生的可调谐紫外相干辐射

本文报道了由钠分子-原子系统中双光子混合共振四波混频产生在337.66-339.41nm和358.04-359.59nm两个波段范围内可调谐紫外相干辐射的研究结果.对这种产生紫外相干辐射的机制作了仔细的分析,并与通常在纯钠原子中的双光子共振四波混频效应作了比较.     

同时观察纳米锰钙钛矿中的隧穿型GMR及本征CMR

采用溶胶 凝胶法制备出稀土锰钙钛矿La_0.85Sr_0.15MnO₃ 的纳米微粒 .通过控制烧结条件获得了一系列具有不同晶粒尺寸的锰钙钛矿块材 .变温电阻实验显示 ,该类锰钙钛矿颗粒材料的输运性质 ,包括其磁电阻效应 ,随晶粒尺寸的增加呈系统性变化 ,从一个界面效应主导型输运行为转变为锰钙钛矿晶体的本征输运行为 ,从而其磁电阻效应亦由界面隧穿型GMR转变为本征CMR .当晶粒尺寸适中 (～ 1 0 0nm)时 ,可在一块样品中同时观察到这两种磁电阻效应 .并且 ,这两种磁电阻效应的共同作用可在磁电阻-温度(MR-T)曲线上造就一“平台” ,即磁电阻效应可以在相当宽的温度范围内不随温度变化     

C3N4的制备与结构分析——Ⅱ.Ni衬底上的样品

在Ni衬底上获得长为1～3μm,横截面尺寸为300 nm左右的C₃N₄单晶六棱体。排除了在Si上生长由于混合相C-Si-N所引起的晶格常数不准确性。X光衍射和透射电镜确定的β-C₃N₄的晶格常数为a=0.624nm,c=0.236nm;a-C₃N₄的晶格常数为a=0.638nm,c=0.4648nm.它们与第一性原理计算值的偏差分别小于2.5％和1.3％。X射线能谱分析给出N:C=1.30～1.40。     

45fs钛宝石强激光场中Ar与Ne气的高次谐波辐射的实验研究 *

以Ar气为工作介质 ,研究了激光强度、工作介质密度对高次谐波辐射的影响 .结果表明 ,足够高的激光强度和气体密度是获得更大强度更高次谐波的基本条件 .观察到可分辨的最高谐波次数为第81次(相应的波长为969nm) ,不可分辨的谐波辐射不低于第91次 (相应的波长为863nm) ,这是目前世界上从Ar气中观察到的最高级次(最短波长)的谐波辐射 .理论分析表明 ,更高次谐波是从Ar⁺产生的 .以Ne气为工作介质 ,通过观察Ne⁺的特征谱线 ,研究了气体电离产生的自由电子对高次谐波辐射的破坏作用 .目前 ,以Ne气为工作介质观察到的可分辨的最高次谐波为第107次(相应波长为7.33nm) .而观察到的不可分辨的谐波辐射不低于第131次谐波(相应波长短于5.99nm) .     

GaAs衬底上分子束外延α-Sn薄膜及其量子阱结构考虑

利用分子束外延 (MBE)在GaAs( 001)单晶衬底上进行了α Sn薄膜的生长 ,利用反射高能电子显微镜 (RHEED) ,原位监控α Sn的生长过程和利用透射电子显微镜 (TEM )分析了界面结构 .测试结果表明 ,与以往报道相比亚稳态的α Sn膜具有高得多的温度稳定性 (由 70℃提高到100℃ )和厚度稳定性 (由 500nm提高到 700nm) ,并观察到在其他电性能方面的改进.此外 ,还提出了一种新型量子阱结构.     

一类2nm(m为奇数)阶有限群的构造

本文研究了一类2nm(m为奇数)阶有限群的构造,利用解数论同余方程的方法和群的扩张理论等知识,得到了具有奇数m阶循环正规子群、其补子群为循环群的2nm阶有限群的构造及相关的计数定理.     

碳管的结构和生长热力学研究 *

在nm尺度镍粉和镍片(或钛片)的催化作用下,乙炔气体高温热解形成碳管.nm尺度Ni粉的催化效果与其在H₂气中的还原温度有关,在高温(1500℃)下还原后,其催化效果十分显著,碳管的产量较高;而在低温下还原后作催化剂,碳管的产量较低,甚至形不成碳管.在约770℃还原的Ni(Ti)片作催化剂时,碳管易在Ni(Ti)片的边沿和尖端处生长;如果用酸处理过的Ni(Ti)片作催化剂,则会在催化剂的表面形成一层碳管.分析了破管的结构,研究了直形、弯曲形和螺旋形碳管的生长热力学.     

新化合物——Ca2PdWO6的相变、相变温度和晶体结构

用固态烧结法合成了新化合物Ca₂PdWO₆.用差热分析、x射线物相分析及点阵常数的精确测定等方法研究了Ca₂PdWO₆.的相变,该化合物在(806±5)℃存在一级位移型相变.低温相α-a₂PdWO₆属正交晶系,空间群为Pmm2,室温时点阵常数 a=0,79946nm,b=0.55404nm,c=0.58008nm.测量密度D_m=6.26g/cm~3,单位晶胞内具有2个化学式量.高温相β-Ca₂PdWO₆.属于立方晶系,空间群为Fm3m,在860℃时的点阵常数 a=0.8103nm.z=4,计算密度D_x=5.821g/cm~3.用x射线多晶衍射方法分别测定了上述α-Ca₂PdWO₆.和β-Ca₂PdWO₆.的晶体结构,并详细讨论了影响相变温度的因素.     

计入衍射几何因子和多重性因子的立方GaN相含量的测定

以回摆法衍射峰的积分强度为基础,提出了X射线衍射分析单晶体时的多重性因子和衍射几何因子的概念,推导出普遍适用的相含量计算公式.利用双晶X射线多功能四圆衍射仪测绘GaN/GaAs(001)外延层中立方相（002）面、{111}面和六角相{100}面的极图和倒易空间Mapping,分析了六角相和立方相微孪晶的各晶面在极图中的分布特征及计算相含量时的多重性因子和衍射几何因子,并根据立方相(002)、立方相微孪晶{111}、六角相{101}和{100}衍射峰的积分强度,求得外延层中立方相微孪晶和六角相的含量.