MW-ECR PE-UMS等离子体特性及对Zr-N薄膜结构性能的影响

采用静电探针技术对微波电子回旋共振(MW-ECR) 等离子体进行了诊断,利用等离子体增强 非平衡磁控溅射(PE-UMS)法在常温下制备了Zr-N薄膜, 通过EPMA，XRD，显微硬度对膜的 结构和性能进行评价.实验结果表明，随氮气流量增加，总的等离子体密度从807×10⁹c m^-3增加到831×10⁹cm^-3然后逐渐减小为752×10 ⁹cm^-3；而N₂⁺密度则从312×10^{8< /sup>cm-3线性递增到335×109cm-3；电子温度变化 不大.对薄膜而言，随N₂+密度增大，样品中氮含量增加，而晶粒逐 渐变小，当样品中N/ Zr原子比达到14时，薄膜中出现亚稳态的Zr₃N₄相以及非晶相， 在更高氮流量下，整 个薄膜转变为非晶态.与此相应，薄膜硬度由最初的225GPa增大到2678GPa 然后逐渐减 小到1982GPa. 关键词： 氮化锆薄膜 ECR等离子体 磁控溅射 诊断}     

二极管激光吸收光谱法对低气压介质阻挡放电等离子体中氩的亚稳态的诊断

利用可调谐二极管激光吸收光谱技术对低气压氩气介质阻挡放电等离子体进行诊断,重点考察了Ar亚稳态1s₅和1s₃的数密度和气体温度随放电电压,气压,流量,极板间距,以及随N₂配比的变化情况。实验基于朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律,通过计算吸收谱线的吸收峰面积求取Ar亚稳态的数密度,同时对谱线进行Voigt拟合得到多普勒展宽,进而求出气体温度。Ar亚稳态主要由电子碰撞产生,但同时电子也会碰撞亚稳态发生猝灭作用,从而使数密度减少;气体温度则与等离子体的实际功率、电子的状态以及粒子之间的碰撞有关。实验结果表明在本实验条件范围内,Ar亚稳态数密度和气体温度随放电电压和流量的增大都先增大,之后逐渐趋于平缓,但两者随流量的变化幅度都较之随放电电压的小,增长较缓慢。随气压的升高,Ar亚稳态数密度和气体温度先增加并达到一个极大值,而之后逐渐降低。实验数据表明,气压对谱线展宽有较明显的影响作用。适当增大极板间距,Ar亚稳态数密度明显降低,但气体温度却有所升高。N₂的加入对亚稳态有很强的猝灭作用,0.5%的N₂就会使数密度下降50%,但随着N₂浓度的进一步增大,其数密度不再明显降低。     

等离子体屏蔽效应对原子能级和振子强度的影响

利用Debye模型,研究了等离子体屏蔽效应对热等离子体中原子能级和振子强度的影响.通过在MCDF模型中引入等离子体屏蔽效应,计算了MnXXII-BrXXII等11个类Be离子在等离子体环境下2s²—［2s_1/2,2p_1/2］₁和2s²—［2s_1/2,2p_3/2］₁跃迁的能级和振子强度.计算结果表明,等离子体屏蔽效应使得类Be离子2s²—［2s_1/2,2p_1/2］₁跃迁的激发能量增大,从而导致谱线蓝移现象;并且随着屏蔽效应的不断增强,蓝移的程度会逐渐加大.屏蔽效应对于2s²—［2s_1/2,2p_3/2］₁跃迁的振子强度也有类似的影响. 关键词： Debye 等离子体屏蔽 跃迁能级 振子强度     

高电离态Ti原子EUV光谱的实验研究

在中国原子能研究院HI-13串列加速器上用束-箔技术完成了80 MeV Ti离子和C箔相互作用产生的高电离态离子谱观测,与用激光等离子体技术的实验结果做了比较，大多数谱线与激光等离子体技术的实验结果有较好的符合，有3条谱线是未观测到的.这几条谱线为ⅩⅧ 13.406，ⅩⅧ 14.987，17.439nm, 属于2s2p^{2 4}P_3/2—2p^{3 2}D_3/2, 2s2p^{2 1}S₀—2sp^{3 1}P₁, 4p ¹P₀—5d ¹P₁跃迁. 关键词： 串列加速器 高电荷态原子 激发光谱     

大气压He-Ar射频容性放电Ar亚稳态粒子数密度

利用发射光谱法测量大气压He-Ar混合气体射频容性放电中的Ar亚稳态1s5(3s23p54s［3/2］2)粒子数密度。在不同的放电功率和气体组分下测量放电等离子体中的重要参数:气体转动温度、电子激发温度和Ar亚稳态1s5粒子数密度。结果表明:气体温度在不同放电功率及Ar气压在5103 Pa以内时变化不大,范围为300~350 K;电子激发温度随着放电功率的增加而增加,并且在Ar气压为4103 Pa时最大,在放电功率为70 W时达到0.58 eV;1s5粒子数密度随着放电功率以及电子激发温度的增加而增加,在放电功率为70 W、Ar气压为4103 Pa时达到1.53109 cm-3。     

大气压等离子体辅助多晶硅薄膜化学气相沉积参数诊断

本文采用发射光谱法诊断了大气压下Ar气、SiCl₄及H₂气混合气体（Ar/SiCl₄/H₂）射频放电等离子体射流特性.利用Si原子谱线强度计算了电子激发温度并以此估算了Si原子数密度,研究了射频功率及气体流量对电子激发温度和Si原子数密度以及SiCl₄解离率的作用. 关键词： 大气压等离子体射流 发射光谱 电子激发温度 多晶硅薄膜沉积     

基于发射光谱法锡等离子体特征参数的求解研究

利用调QNd:YAG 1064 nm激光器诱导产生锡等离子体,基于9条锡发射谱线,构建二维玻尔兹曼图,得到锡等离子体电子温度5063 K,利用洛伦兹函数拟合锡发射谱线Sn(I) 228.66 nm,得到锡等离子体电子密度3.8×10¹⁷ cm^-3,结果证实激光诱导的锡等离子体处于热力学平衡状态.     

243—263nm S原子Rydberg态的(2+1)共振增强多光子电离

在243—263nm波长范围,测量了S⁺分质量激发谱,得到SO₂分子光解产生的S原子近50条(2+1)共振增强多光子电离谱线．除了来自S原子基态3p⁴³P_2,1,0直至n=10的Rydberg态³P,³D,³F的许多双光子跃迁谱线外,观察到若干新的¹P⁰,⁵S^关键词：     

微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积法沉积氟化非晶碳薄膜的研究

使用三氟甲烷和苯的混合气体,利用微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积法制备了F/C比在0.11—0.62之间的α-C∶F薄膜.研究了微波功率对薄膜沉积和结构的影响,发现微波功率的升高提高了薄膜的沉积速率,降低了薄膜的F/C比,也降低了薄膜中CF和CF₃基团的密度,而使CF₂基团的密度保持不变.在高微波功率下可以获得主要由CF₂基团和C=C结构组成的α-C∶F薄膜.薄膜的介电频率关系(1×10³—1×10⁶Hz)和损耗频率关系(1×10²—1×10⁵Hz)均呈指数规律减小,是缺陷中心间简单隧穿引起的跳跃导电所致.α-C∶F薄膜的介电极化主要来源于电子极化 关键词： 氟化非晶碳薄膜 ECR等离子体沉积 键结构 介电性质     

W65+—W71+离子2s1/2—2p3/2电子碰撞激发过程及相应辐射跃迁谱线极化度的理论研究

利用基于多组态Dirac-Fock理论方法的原子结构及性质计算程序GRASP92,详细研究了类氟W⁶⁵⁺到类锂W⁷¹⁺离子的2p_38/2—2s_1/2跃迁性质.计算结果与Podpaly等[Phys.Rev.A 80 052504（2009）]的实验结果符合得非常好.在此基础上,利用全相对论扭曲波方法研究了2s_1/2—2p_1/2的电子碰撞激发总截面和磁子能级碰撞激发截面以及部分谱线的线性极化度,分析了电子碰撞激发截面和谱线线性极化度随碰撞能量的变化规律.     

基于沉淀工艺制作四脚氧化锌纳米材料场致发射阴极的研究

采用沉淀法制备四脚氧化锌纳米材料场致发射阴极,将阴极和荧光屏封装起来抽真空并对屏施加电压,测试阴极的发射电流和荧光屏的发光亮度.利用沉淀法制备出面积为(13×15) cm²的阴极,测试结果表明,硅酸钾体积百分比在50×10^-3—83×10^-3范围,硝酸钡浓度在50×10^-4—77×10^-4 M范围,四脚氧化锌的浓度在82×10^-4—12×10^{-3关键词： 场致发射 沉淀法 显示屏亮度}     

磁场对重电子金属材料CeCu6-xCdx电阻的影响

介绍了重电子金属CeCu6-x_6-xCdx_x（x=010，015，020，0 30，050）在18—300K温度范围内,在磁场(μ0₀H=0，5，10T)下电阻 随温度的变化规律 及低温（19 ，15K）下的磁电阻（μ0₀H=0—10T）.实验表明所有样品在 零场下的Tmax_max（对应于电阻极大值的温度）都低于18K.加磁场后，Tmax _max随磁场和掺杂量 关键词： 重电子系统 低温电阻 近藤散射 相干散射     

磷掺杂纳米硅薄膜的研制

用PECVD薄膜沉积方法,成功地制备了磷掺杂纳米硅(nc-Si:H(P))薄膜.用扫描隧道电镜(STM)、Raman散射、傅里叶变换红外吸收(FTIR)谱、电子自旋共振(ESR)、共振核反应(RNR)技术对掺磷纳米硅进行了结构分析,确认了样品的微结构为纳米相结构.掺磷后膜中纳米晶粒的平均尺寸d减小,一般在25—45nm之间,且排列更加有序.掺磷nc-Si:H膜具有较高的光吸收系数,光学带隙在173—178eV之间,和本征nc-Si:H相同.掺杂nc-Si:H薄膜电导率在10^-1关键词：     

高能电子与超强激光束作用产生的阿秒脉冲列

利用非线性汤姆孙散射的理论，从理论和数值模拟上研究了单电子在横向穿越高斯激光束束 腰时所辐射的x射线阿秒脉冲列的性质. 主要分析了电子以初始能量γ₀=1M eV—100M eV横向穿越激光振幅参数为a₀=1—10的高斯光束束腰获得的阿秒辐射脉冲的 时间 和空间性质. 计算表明，辐射呈现脉冲列的形式. 脉冲列的包络宽度取决于激光强度、束腰 的宽度以及入射电子能量. 电子的初始能量比激光强度对电子辐射脉冲的影响更大. 辐射脉 宽、脉冲间隔和脉冲包络宽度都正比于1/γ²₀，辐射功率正比于 γ⁶₀，辐射能 量正比于γ⁴₀. 当改变激光振幅a₀时，辐射功率正比 于a²₀、辐射包络中单 个脉冲脉宽正比于1/a₀、脉冲之间的间隔正比于a₀. 当保持激光强 度不变，而改变光束 束腰半径w₀时，辐射的脉冲数量、包络和辐射能量正比于w₀. 当 激光功率保 持不变时而改变激光强度和束腰半径时，脉冲包络宽度和最大辐射能量都基本不变. 当激光 振幅参数a₀=1，电子初始能量为10MeV时，激光束腰为两个激光波长时，电子 辐 射脉冲包络宽度只有14×10^-3τ₀（τ₀为入 射激光周期），达到几个阿秒的量级. 关键词： 阿秒脉冲 非线性汤姆孙散射 高斯激光光束     

非晶Fe89.7P10.3合金纳米线阵列的磁性研究

利用电化学沉积方法在阳极氧化铝模板中制备了Fe_89.7P_10.3非晶 合金纳 米线阵列.利用x射线衍射仪、透射电子显微镜、振动样品磁强计和穆斯堡尔谱仪研究了样品的结构和磁性,发现纳米线阵列是非晶结构，且拥有垂直磁各向异性和高的矫顽力，H_c =304×10⁴A/m.纳米线内部的平均超精细场和平均同质异能移分别为2 15×10⁶ A/m和007 mm/s；而纳米线末端的平均超精细场（233×10⁶ A/m ）大于内 部的值，平均同质异能移（004 mm/s）小于内部的值.另外，纳米线内部Fe原子磁矩与线轴的夹角约为16°，而在纳米线末端Fe原子磁矩与线轴的夹角约为28°.这些结果表明，由于形状各 向异性，在纳米线中实现了无序非晶合金磁矩的有序排列. 关键词： 非晶合金 纳米线阵列 垂直磁各向异性 穆斯堡尔谱     

Y2BaCuO5粒子掺杂的单畴熔融织构YBCO超导体工艺与性能研究

采用人工掺杂Y-211相的方法以及熔融织构生长结合顶部籽晶工艺制备了不同211粒子含量的 准单畴熔融织构的YBCO块材料,样品致密度高,体密度大于62g/cm³,机械强 度好,振动样品磁强计测量结果表明,样品在温度30K、磁场06T下,其J_c仍 达到123×10⁶A/cm².在温度70K、磁场2T条件下,J_c 仍高达135×10⁴A/cm²,而且临界电流密度对磁场不敏感.扫描电 子显微镜分析也表明,Y-211相的人工掺杂,能改善织构样品的生长状况,减小微裂纹,同 时,掺杂的Y-211粒子能作为强的钉扎中心,因此,这种工艺能精确地控制样品中Y-211粒子 的含量,所制备的样品中Y-211粒子分布越均匀,尺寸越小,其钉扎效果越好.从大量实验结 果比较得出,1∶05是最佳的掺杂比例. 关键词： 准单畴超导体 熔融织构 c')" href="#">临界电流密度J_{c 磁通钉扎中心}     

一种新型掺铒碲酸盐玻璃的光谱性质研究

研究了一种新型掺Er³⁺碲酸盐玻璃的光谱性质；应用Judd-Ofelt理论计算了碲 酸盐玻璃中Er³⁺离子的强度参数Ω(Ω₂=479×10^-20 cm²,Ω₄= 152×10^-20cm²,Ω₆=066×10^-20cm2)，计算了离子的自发跃迁概 率，荧光分支比；应用McCumber理论计算了Er³⁺的受激发射截面(σ_{e=1040×1 0^-21cm²)，Er³⁺离子⁴I13/ 2→⁴I15/2发射谱的 荧光半高宽(FWHM=655nm)及各能级的荧光寿命(⁴I13/2 能级为τrad =399ms)；比较了不同基质玻璃以及不同类型碲酸盐玻璃中Er³⁺离子的光谱 特性， 结果表明该掺铒碲酸盐玻璃具有更好的光谱性能，更适合于掺Er³⁺光纤放大 器实现宽带和高增益放大. 关键词： 碲酸盐玻璃 光谱性质 Judd-Ofelt理论}     

利用Keating模型计算Si（1-x）Gex及非晶硅的拉曼频移

利用Keating模型计算了Si_（1-x）Ge_x合金中Si—Si,Ge—Ge和Si—Ge三种振动模态的拉曼频移,计算分别获得Ge浓度为01,05和09时,Si—Ge的振动拉曼频移分别为40275,41339和38815 cm^-1,这些结果与文献的实验结果符合,证明了Keating模型建立的关于原子振动模型是有效的,并可以利用拉伸压缩和相邻原子键之间弹性系数变化获得处于应变状态的拉曼光谱频率.利用Kea 关键词： Keating模型 拉曼光谱 （1-x）Ge_x')" href="#">Si_（1-x）Ge_x 非晶硅     

Influence of pressure on the relative population of the two lowest vibrational levels of the C <Superscript>3</Superscript> Π<Subscript>u</Subscript> state of nitrogen for electron beam excitation

Continuous and pulsed 12 keV electron beams were used to excite nitrogen within a gas cell at pressures ranging from 10 to 1400 hPa. The pressure dependence of the ratio of photon fluxes for emission from vibrational levels v'=0 and 1 of the C ³Π _u state has been studied. The results confirm the presence of a collisional excitation mechanism populating v'=0, 1 in addition to electron impact excitation. Rate constants of (1.27 ±0.04)×10^-11 cm³s^-1 [ v'=0] and (2.68 ±0.08)×10^-11 cm³s^-1 [ v'=1] were measured for C ³Π _u quenching by ground state nitrogen. For electron beam conditions relative excitation efficiencies of 1:0.59:0.22 for vibrational levels 0, 1 and 2 were calculated. The recorded flux ratios are compared with the predictions given by a vibrational relaxation model.