FeNiMo/SiO2复合粉芯的制备与软磁性能调控

目前金属软磁粉芯材料在高频电感等电子元件的应用前景广阔,然而其主要的构成元素属于过渡金属,表面易形成致密的氧化层,影响其软磁性能的调控.为了解决这些问题,本文引入H₂/Ar混合气体高温预处理工艺对FeNiMo原粉进行还原,证实了还原性气氛高温处理可以有效地去除材料表面的金属氧化物,增加金属单质的含量,进而显著提升FeNiMo原粉的有效磁导率.对预处理后的FeNiMo粉末进行SiO₂绝缘包覆,所获得的FeNiMo/SiO₂软磁复合材料表面包覆均匀;与未处理FeNiMo原粉包覆SiO₂所形成的软磁复合粉芯相比, H₂/Ar混合气体高温预处理后的FeNiMo/SiO₂具有更高的有效磁导率、更低的损耗.与同类其他软磁复合粉芯相比,通过H₂/Ar混合气体高温预处理工艺和绝缘包覆工艺的协同效应,所制备的FeNiMo/SiO₂复合粉芯具有优异的软磁性能.因此经过还原性气氛高温预处理工艺后的绝缘包覆可以更大程度地提升软磁粉芯复合...     

Fe3O4/MgO(100)薄膜的激光分子束外延与磁电学性能

 采用激光分子束外延方法,以烧结α-Fe₂O₃/为靶材,在MgO（100）基底上制备了Fe₃O₄薄膜。通过反射高能电子衍射原位观察了薄膜生长前后的表面结构,结果表明所生长的Fe₃O₄薄膜表面平整。经显微激光拉曼光谱和X光电子能谱分析证实所得薄膜表面成分为纯相Fe₃O₄。磁电学性能采用多功能物性系统测量,结果表明：当温度降至100 K附近时,薄膜电阻率有较大增加,Verwey相转变的范围变宽而且不明显,说明反向晶粒边界的存在;在7 160 kA·m^-1的磁场下,室温磁电阻达到-6.9%,在80和150 K温度下磁电阻分别达到-10.5%和-16.1%;薄膜的室温饱和磁化强度约为260 kA·m^-1,其矫顽磁场约为202 kA·m^-1。     

PLD方法制备的超硬非晶碳薄膜研究

 用脉冲激光沉积在不同条件下制备非晶碳超硬薄膜，研究了非晶碳超硬薄膜的表面形貌、结构、应力、硬度以及能谱等。原子力显微镜和扫描电镜图像显示，薄膜表面平整、致密且光滑,均方根粗糙度最大为0.877 nm。在高激光重复频率、高激光通量条件下，薄膜有很大的应力，致使膜层褶皱甚至破裂，小角X射线衍射表明薄膜为非晶态且最大残余应力达30 GPa以上,但300 ℃温度的原位退火可以有效降低残余应力；纳米压痕测试表明薄膜硬度大于20 GPa，弹性模量大于200 GPa；X射线光电子能谱表明薄膜中sp3的含量在39%~53%之间变化，并且与激光通量成正比。     

外延生长四方相Pb(Zr0.65Ti0.35)O3薄膜

以SrRuO3(SRO)为缓冲层和底电极,利用射频溅射法在LaAlO3(LAO)单晶基片上制备了Pb(zr0.65Ti0.35)O3(PZT)薄膜.X射线衍射分析显示PZT薄膜与基底有以下外延取向关系:(001)[010]PZTⅡ(001)[010]SROⅡ(001)[010]LAO.虽然PZT薄膜组分位于菱方相区域,但由于基底的夹持效应,透射电子显微镜观察表明PZT薄膜呈现四方相.对以Pt或SRO为上电极的PZT薄膜的电性能分别进行了研究,结果显示两种样品都具有抗疲劳性,并且Pt/PZT/SRO薄膜电容与SRO/PZT/SRO薄膜电容相比具有更大的漏电流.氧化物基片和底电极的引入使得PZT薄膜的居里点与块材相比有所下降.电容-温度测试曲线表现出典型的居里-外斯定律特征,薄膜损耗随着温度上升而下降.当温度接近PZT薄膜相转变点的时候,由于夹持应力的解除导致薄膜损耗急剧下降.     

BaTiO3改性PZNT91/9晶体的生长工艺研究

采用底部冷却高温熔剂法(BCSG)成功地生长了BaTiO3改性PZNT91/9晶体,其中最大晶体(J3)尺寸达15 mm×13 mm,晶体呈浅黄色,箭头形.采用1～1.6 L/min的氧气流速能有效引发成核,而且通过康泰尓电阻丝实现点冷,可以有效控制成核数目.XRD分析表明:添加BaTiO3的晶体为纯钙钛矿相,晶体显露面为{001}面,说明添加BaTiO3能有效抑制焦绿石相,促进钙钛矿相的形成.     

Fe3O4/MgO(100)薄膜外场诱导电阻变化特性

采用激光分子束外延（L-MBE）方法,以MgO(100)为基底生长了Fe3O4单晶薄膜, 研究了Fe3O4/MgO(100)薄膜外场（温度、磁和激光场）诱导电阻变化特性。X射线衍射(XRD)分析表明Fe3O4薄膜是沿MgO(200)晶面外延生长的单晶薄膜;反射高能电子衍射（RHEED）强度振荡曲线分析表明Fe3O4薄膜表面平整,而且生长模式为2维层状生长;原子力显微镜（AFM）分析表明Fe3O4薄膜表面粗糙度为0.201 nm,说明薄膜表面达到原子级平整度。外场作用下Fe3O4薄膜的电阻测试表明:薄膜样品的电阻在120 K(Verwey转变温度)出现一峰值,略微下降后继续增大, 展现出半导体型的导电特性; 在激光作用下,整个测量温度范围内薄膜样品的电阻减小,样品展示出瞬间光电导的特性;从降温曲线可以看出, Verwey转变温度由无激光作用时的120 K上升到有激光作用时的140 K; 光致电阻变化率随着温度的降低而增大,这主要是由于激光作用导致电荷有序态的退局域化。     

改进的共沉淀法制备YAG纳米粉体及透明陶瓷

采用改进的共沉淀法制备YAG透明陶瓷,研究了沉淀剂与金属盐溶液的摩尔比对粉体合成的影响以及成型压力对陶瓷烧结的影响.利用X射线衍射仪和场发射电子显微镜对实验样品进行表征.结果表明:当沉淀剂与金属盐溶液的摩尔比为NH4 HCO3/([Al3+]+[Y3+])=8,使用改进的共沉淀法在1000℃煅烧2h制备出平均粒径约为65 nm的YAG纳米粉体.以此YAG粉体为原料,TEOS为烧结助剂,经100 MPa成型后,在1750℃下真空烧结15 h获得透明陶瓷.     

新型溶胶-凝胶二氧化硅微孔增透膜的制备及性能研究

以正硅酸乙酯为前驱体,二甲基二乙氧基硅烷为造孔剂,采用溶胶凝胶技术在酸催化条件下制备了二氧化硅溶胶;采用提拉法在K9玻璃基片上双面镀膜,经500 ℃热处理,制备得到一种新型单层微孔二氧化硅增透膜。通过改变造孔剂加入量,膜层峰值透过率可达到99.7％,而硬度仍保持在2H以上,同时具有良好的耐摩擦性及粘附性。加速腐蚀实验表明,膜层的环境稳定性是常规膜层的10倍以上。由于该新型增透膜兼具高透过率、良好的机械性能以及很强的环境稳定性,因而在改善太阳能玻璃增透性能方面有极大的应用价值。     

基于SBS效应激光波长对光学材料损伤的影响

从耦合波理论出发,采用纵向受激布里渊散射(SBS)模型,通过时域有限差分法数值求解了瞬态SBS耦合波方程组,得到了泵浦光、Stokes光强度及声波产生应力随时间的分布;研究了在三种常见波长激光(基频、倍频和三倍频)作用下SBS效应的发展过程及其对光学材料损伤过程的影响。结果表明:种子光作用主要体现在SBS起振阶段,一旦进入稳态阶段,Stokes光强及应力发展的最大值、稳态值依赖于泵浦光的大小;在相同脉冲宽度下,激光波长越短,SBS发生越早,发展越快,更易造成光学元件的力学损伤;三倍频激光产生最大应力为基频光产生最大应力的100倍,且相比于倍频激光,产生最大应力的时刻要提前15ns。