掺杂金刚石薄膜的缺陷研究

利用多普勒增宽谱和电子顺磁共振研究了掺硼和掺硫金刚石薄膜的缺陷状态.多普勒增宽谱的结果表明，不同杂质元素掺杂的金刚石薄膜，其中使正电子湮没的缺陷种类是相同的；正电子与不同杂质元素硼、硫之间的相互作用不明显；少量硼可使金刚石膜中的空位浓度减少.EPR结果表明，各掺杂样品的顺磁信号主要来自于金刚石的碳悬键. 关键词： 金刚石 掺杂 多普勒增宽谱 电子顺磁共振     

金属玻璃Pd79.5Ni4Si16.5结晶化过程的慢正电子束研究

首次用单能慢正电子束研究金属玻璃的晶化过程.测量了金属玻璃Pd_79.5Ni₄Si_16.5淬火态、结构弛豫和结晶化状态样品的正电子湮没辐射多普勒展宽能谱与正电子入射能量的函数关系,结果表明,淬态金属玻璃Pd_79.5Ni₄Si_16.5中存在大量的空位型缺陷,其结晶化过程最先开始于表面层.单能慢正电子束是研究金属玻璃晶化过程的有效手段.     

正电子湮没多普勒谱中的3γ/2γ分析

在慢正电子束研究表面的实验中,一般仍使用高纯Ge γ谱仪测量正电子湮没多普勒展宽能谱,对能谱的分析采用线形参数S,W,这些参数提供的信息有限. 例如,当电子与正电子在材料中形成电子偶素时,简单的线形参数非但不能表征它们,反而因它们的存在使得分析变得复杂. 本工作在对多普勒展宽能谱进行数据处理的过程中,引入正态电子偶素自衰变强度I_3γ参数,建立了从能谱中获得I_3γ参数值的方法. 以标准样品为基准,选用Ag盖帽的气凝硅胶进行I_3γ参数计算,工作表明新参数对研究介孔材料及纳米薄膜能提供更丰富的信息.     

用正电子湮没多普勒增宽谱测量金属中电子的费米能级

高校中不少实验室具有半导体探头能谱仪,可扩展用作正电子湮没多普勒增宽谱仪,并测量金属中电子的费米能级     

A1/GaAs界面微结构的慢正电子束研究

基于正电子扩散方程,对于线形全吸收型等特殊的界面模型,求得了正电子湮没辐射多普勒展宽S参数与单能慢正电子入射能量E之间函数关系S(E)的解析表达式.测量不同膜厚、不同退火条件下A1/GaAs的S(E),用所得解析式拟合实验数据,发现A1/GaAs界面系统与线形全吸收型界面模型符合得很好.通过拟合,得出了界面S参数S₁及其与膜厚和退火温度的关系,由此对界面微结构及其动力学特性作了讨论.     

用正电子湮没多普勒增宽谱测量金属中电子的费变能级

高校中不少实验室具有半导体探头能谱仪,可扩展用作正电子湮没多普勒增宽谱仪,并测量金属中电子的费变能级。     

正电子湮没谱和光致发光谱研究掺锌GaSb质子辐照缺陷

用正电子湮没谱和光致发光谱研究了质子辐照后掺锌GaSb中的缺陷.通过分析正电子的缺陷寿命τ₂及强度I₂的变化发现,在高能质子的辐照下产生了双空位缺陷V_GaV_Sb,可能同时产生了小的空位团.正电子平均寿命τ_av和S参数随着质子辐照剂量的变化也证明了这一结论.通过分析不同质子辐照剂量下掺锌GaS     

锗的正电子表面态的测量研究

通过测量低能正电子入射到锗(Ge)靶的电子偶素产额随靶温度的变化,测定了在真空度为1.33×10^－4Pa时锗的正电子表面态的束缚能E_b=2.2eV;Ps形成的激活能E_a=0.2±0.01eV.讨论了高真空与超高真空条件下E_b,E_a的变化.     

正电子湮没与高科技

本文简要描述了正电子湮没技术的基本原理和常用的四种实验方法(正电子寿命测量、湮没辐射角关联测量、多普勒展宽能谱测量和慢正电子束技术)。介绍了正电子湮没技术在材料科学研究中的某些独特优点:如研究金属、合金与半导体材料中的缺陷和相变,测量金属的费米面和空位形成能以及研究辐照损伤等。此外,还报导了正电子湮没在医学(正电子照像)、空间技术、生命科学以及高温超导等高科技领域的最新应用进展。     

Fe-Ni合金马氏体相变缺陷的正电子湮没研究

本文中用正电子湮没技术研究了Fe-Ni系合金的马氏体相变。实验结果表明,含镍量28.22—31.30wt％的六种退火态合金,正相变后,产生了大量的缺陷,使正电子湮没平均寿命及多普勒加宽线型参数S值分别约增加30％和20％。对28.93wt％Ni和31.30wt％Ni两种马氏体亚结构不同的合金,观测了正电子湮没参数与处理温度之间的关系,发现:缺陷主要产生在爆发马氏体形成阶段;在等时退火曲线上形成两个明显的台阶,是由于空位和位错恢复引起的。 关键词：     

HgCdTe中特征正电子湮没寿命值的确定

提出了一种新的在热平衡状态下实时测量碲镉汞(MCT)中特征正电子湮没寿命的方法,用该方法测得HgCdTe中基体正电子湮没寿命τ_b为277±1Ps,汞空位缺陷捕获态寿命τ_d为306±2ps,并与用其它方法测量的结果进行了比较与讨论.     

准静水压条件下SrF2的X射线衍射

利用同步辐射能量色散X射线衍射技术对SrF₂进行了高压相变实验研究. 实验以Ar作为传压介质, 以获得准静水压条件. 实验用红宝石荧光法标定样品压力, 得到的最高压力为44.2GPa. 在实验压力范围内, SrF₂在11.2GPa时发生了从立方晶系到正交晶系的相变, 通过拟合相变前后的P-V状态 方程, 得到立方SrF₂的体弹模量为70.0(5.0)GPa, 正交SrF₂的体弹模量为198.3(15.2)GPa. 卸压到零压时, SrF₂回到立方相结构.     

同步辐射小角X射线反射和慢正电子湮没表征low-k SiOx薄膜

利用射频磁控溅射方法制备了低介电常数材料多孔非晶SiO_x薄膜,溅射压强从1Pa—3Pa变化,傅立叶变换红外吸收光谱测行x的范围为1≤x≤1.6.同步辐射X射线反射(XRR)测量结果显示了随着溅射压强的增大,薄膜的孔隙率(体积比)从6%上升到24%,同时估计了薄膜的厚度.慢正电子湮没多普勒展宽测量探测了薄膜中的缺陷分布信息,结果显示随着溅射压强的增加,薄膜中的E'中心缺陷增加,其抑制了电子偶素的生成,从而使S参数呈下降趋势,利用VEPFIT程序对正电子湮没结果进行了拟合,得到的膜厚与XRR结果较为接近.     

内应力对Mn2NiGa铁磁形状记忆合金的结构、相变和磁性能的影响

通过施加压应力的方法,在铁磁形状记忆合金Mn₂NiGa中引入残留内应力,研究了内应力对 Mn₂NiGa材料的结构、相变和磁性能的影响.研究发现,加压过程使材料发生了塑性形变,在材料内部引入了大量的位错缺陷.卸载后保留的位错缺陷在材料中造成了残留的内应力,导致了马氏体相变温度大幅度提高, 使原本室温下的母相转变成了马氏体相.测量到导致样品转变成马氏体的阈值压应力为1.0 GPa.加压形成的马氏体中的残留内应力将矫顽力从低于50 Oe提高到350 Oe.残留内应力在730 K的热处理中由于位错缺陷的消失而得以消除,样品实现了马氏体逆相变.如此高的逆相变温度使得 Mn₂NiGa马氏体的居里温度测量成为可能,获得了530K的数值.     

液Zn对Fe2Al5涂层侵蚀的相变过程研究

本文对Fe₂Al₅涂层在液态Zn中的侵蚀相变过程进行了研究,实验结果表明：在侵蚀初期,靠界面张力平衡的作用,先发生热侵蚀,在试样表面形成热蚀沟,当热蚀沟达到一定程度后, 液Zn与Fe₂Al₅相由不浸润变为浸润;同时Zn原子扩散进入Fe₂Al₅相并形成Fe₂Al₅-Zn_x固溶体相(η相);随着侵蚀时间的增加,发生在腐蚀界面上的液Zn对Fe₂Al₅涂层的侵蚀过程是恒温相变过程,相变过程使Fe₂Al₅涂层发生定向熔化. 相变的驱动力来自于相成分的改变所引起的各相自由能的变化及各相间的相平衡的重新建立.     

菱铁矿FeCO3高压相变与性质的第一性原理研究

采用平面波赝势方法对菱铁矿FeCO₃高压下的晶体结构, 电子构型和电子结构进行了第一性原理计算研究. 研究过程中考虑了菱铁矿FeCO₃真实的反铁磁(AFM) 自旋有序态, 模拟静水压环境, 从零压逐步加压到500 GPa. 在40---50 GPa压力范围内, FeCO₃发生了从高自旋(HS) AFM态到低自旋(LS) 非磁性(NM) 态的磁性相变, 伴随着晶胞体积坍塌10.5%. FeCO₃在相变前后均是绝缘体, 但是相变后的LS-NM态的Fe²⁺ 离子的3d电子局域化程度更强, 能隙随着压力的进一步增大而逐步增大, 离化程度更高, 直到500 GPa没有发生金属绝缘体相变.     

第2系列ZrO2(Y2O3)薄膜的慢正电子研究

用慢正电子技术研究了在溅射时不加偏压,衬底加热300℃,纯Ar气氛下制备的用Y_{2O3稳定的ZrO2薄膜材料(简称YSZ薄膜),发现了YSZ薄膜在不同 深度处的缺陷分布情况,退火温度对YSZ薄膜缺陷有影响.简要讨论了致密、优质YSZ薄膜的 制备方法.}     

顶角耦合的密度依赖对核物质汽液相变的影响

通过Furnstahl,Serot和Tang模型,在引入核子-核子-ρ介子(NNρ)耦合强度对密度的依赖关系的条件下研究了核物质的汽液相变.证明存在一个极限压强P_lim,当压强P>P_lim时,不可能两相共存,即不可能发生汽液相变.     

K3C60取向相变的同步辐射光电子谱研究

在190K,220K和300K3个不同温度下测量了K₃C₆₀单晶薄膜沿[111]方向发射的同步辐射角分辨光电子谱.样品温度为190K时,能够观察到导带有规律的角散,并且带结构与已报道的温度为150K时的结果基本一样.而在220K附近,导带的许多子峰消失,色散不再存在.这两个温度的实验结果与K₃C₆₀在200K存在取向相变相符合,并且可在反铁磁Ising模型基础上得到理解.这种模型的定量分析结果还首次对K₃C₆₀在200K的相变机理作出了解释,即相变是由低温下的一维无序取向结构转变为200K以上的双取向结构畴与无序分子(约占40%)的混合.室温光电子谱与低温下的结果显著不同,对应于C₆₀分子取向在室温附近的动态无序.     

Fe掺杂YBCO体系结构变化与团簇效应的正电子实验研究

用固态反应法制备了YBa₂Cu_3-xFe_xO_y(x=0—0.5)一系列样品,反应在空气中进行.运用正电子湮没技术、扫描电子显微镜和X射线衍射进行了研究,并测定了氧含量.正电子湮没结果发现,x=0.12时短寿命分量τ₁和长寿命分量τ₂都存在一异常变化.X射线衍射和扫描电子显微镜研究分别表明,材料在x=0.12—0.15区间内发生正交四方相变,晶粒尺寸突然由小变大.通过对上述实验结果的分析可以得到,在该类材料中,正电子对结构相变十分敏感;另外,当Fe掺杂量增大到一定程度时,Fe原子由随机分布变为成簇分布 关键词： Fe掺杂YBCO 高温超导电性 正电子湮没 结构相变