铜纳米薄片双轴应变弹性响应的第一性原理研究

近年来,在纳米尺度的研究中应用到很多表面的技术和概念.然而,以往针对表面的研究中对象为单晶块体样品,这些研究结果将不再适用纳米材料.为了研究表面对纳米体系弹性响应的影响,选取较为简单的铜纳米薄片为研究对象,构建了铜（111）面和（001）面的薄片模型,使用第一性原理方法计算了铜纳米薄片的双轴泊松比,分析了纳米薄片与体材料的差异,研究不同厚度纳米薄片中表面对内层原子的影响.计算结果显示,表面原子层的双轴泊松比大于内部原子层,并且其收敛速度和数值大小均和薄片取向有关.根据双轴泊松比随厚度的变化特性,可以得到不同取向的纳米薄片中表面对弹性响应的临界厚度.     

锂掺杂ZnO陶瓷靶材制备及其掺杂引起的缺陷

采用燃烧合成和放电等离子烧结方法制备锂掺杂ZnO陶瓷靶材. 利用XRD, SEM, TEM和激光粒径分析等手段分析合成粉体与陶瓷的显微结构. 结果表明, 锂掺杂ZnO粉体与陶瓷均为纤锌矿结构, 无其他相存在; 粉体的粒径分布为0.18-1.7 μm, 烧结体致密度较高, 晶粒尺寸为1-3 μm. 此外, 分析锂元素在烧结过程中引起掺杂缺陷变化, 锂元素由ZnO晶格的间隙位置转移为替代锌晶格位置, 实现受主掺杂, 为实现p型ZnO薄膜的制备奠定基础.     

碳纳米管阵列、捆束的三步升温工艺制备及其形貌与结构

使用结构简单的单温炉设备，通过三步升温热解二茂铁、三聚氰氨混合物方法，在二氧化硅、多晶陶瓷基底上分别合成了碳纳米管阵列、碳纳米管捆束.使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子能量损失谱和x射线光电子能谱对合成样品进行了结构和成分分析.结果显示：两种基底上合成的纳米管均为多壁纯碳管；生长于光滑二氧化硅表面的碳纳米管具有高度取向性和一致的外径，长度为10—40μm.碳纳米管采取催化剂顶端生长模式并展示出类杯状形貌；生长于粗糙多晶陶瓷表面的碳纳米管捆束随机取向，碳纳米管直径为15—80nm，长度在几百微米，展示 关键词： 碳纳米管 热解法 三步升温工艺     

Fe-N软磁薄膜的结构和性能

用RF溅射制备厚度为200 nm的Fe-N薄膜在250℃, 12000 A/m磁场下真空热处理后，当N含量在5%～7%(原子百分数)范围内形成α′+α″相时，4πM_S可达2.4 T, H_c＜80 A/m, 2～10 MHz下高频相对导磁率μ_r=1500，可满足针对10 Gb/in2存储密度的GMR/感应式复合读写磁头中写入磁头的需要. Fe-N系薄膜中α′相的形成机理和点阵常数与块状试样按Bain机理形成的α′相有明显的差别，得到了薄膜中α′相的a,c与Cα′_N之间的线性关系式.     

微波等离子体化学气相沉积法制备C3N4薄膜的结构研究

采用微波等离子体化学气相沉积法,用高纯氮气（99．999％）和甲烷（99．9％）作反应气体,在单晶Si(100)基片上沉积C3N4薄膜,利用扫描电子显微镜观察薄膜形貌,表明薄膜由密排的六棱晶棒组成,X射线衍射和透射电子显微镜结构分析说明该薄膜主要由β－C3N4和α－C3N4组成,并且这些结果与a-C3N4相符合较好,由虎克定律近似关系式计算了α－和β－C3N4的傅里叶变换红外光谱和Raman光谱,实验结果支持C－N共价键的存在。     

MAGNETIC POLARIZATION OF SPACER Pd LAYER AND MAGNETIC PROPERTIES OF Co/Pd MULTILAYERS

Magnetic multilayers［Co(1.5 nm)/Pd(x nm)］₄₀ grown by rf sputtering were studied by X-ray diffraction,vibrating sample magnetometer,torque magnetomet er and magnetoresistance measurements.The dependences of the interfacial roughne ss and the structure perfectness of Co/Pd multilayers on the spacer Pd layer thi ckness have been revealed from X-ray diffraction data.An oscillatory variation of saturation magnetization versus the thickness of the Pd spacer was observed.A similar oscillatory behavior in the dependence of its magnetic anisotropy on the thickness of the Pd spacer was observed.It is suggested from these two phenomen a that the magnetic polarization of Pd spacers oscillates between ferromagnetic and antiferromagnetic polarization with the increase of Pd spacer thickness under a RKKY-like interaction.Evidence is found for the antiferromagnetic polarization of the inner part of the Pd spacer.The antiferromagnetic coupling between two Co layers and giant magnetoresistance effect in Co/Pd multilayer system were not observed.The relationship among structure,interlayer coupling and magnetic polarization effect of the Pd spacer was discussed.     

FePt薄膜中磁相互作用

采用磁控溅射方法在自然氧化的单晶Si(100)衬底上制备了纳米结构的Fe₅₃Pt₄₇薄膜，并研究热处理后薄膜中的磁相互作用、晶粒尺寸与热处理温度的关系.经400℃热处理后，FePt薄膜中有明显的面心四方相形成，薄膜表现出硬磁性，晶粒尺度在20 nm，薄膜内部存在软硬磁交换耦合作用；随着热处理温度升高，硬磁相含量增加.同时由于FePt薄膜的晶粒长大，部分软硬磁晶粒之间的交换耦合作用失效；600℃热处理后，FePt的面心立方相已经完全转变为面心四方相，薄膜矫顽力由硬磁相之间的静磁作用贡献. 关键词： 磁性薄膜 纳米晶 磁性能 热处理     

C3N4硬膜的人工合成和鉴定 *

用微波等离子体化学气相沉积法 (MPCVD)在硅和铂衬底上得到高质量的C₃N₄薄膜 .计算了α-C₃N₄和β-C₃N₄单相X射线谱的峰位和强度 ,沉积膜的X射线谱具有两相的所有强峰 ,证明它是α- 和β- C₃N₄的混合物 .总的N/C比在1.0～2.0之间 .FT-IR和Raman谱支持C—N共价键的存在 .体积弹性模量达到349GPa .对薄膜特性的鉴定提出了一些看法.     

ZnO纳米电缆的制备、结构和生长机理

以混合的锌粉和锡粉作为原料, 通过热蒸发的方法在沉积有金膜的硅基片上制备出具有“芯线-壳层”同轴结构的ZnO/SiO_x纳米电缆. 扫描和透射电镜的研究表明, 这种纳米电缆的产量很高, 长度达到数个微米, 并且确认了其“芯线-壳层”的独特结构. 不同于以往ZnO一维纳米材料的三个快速生长方向〈0001〉、〈0110〉及〈2110〉, 其ZnO芯线的生长方向为[2021]. 本实验中锡粉和金膜分别作为抑制剂和催化剂, 通过控制锌粉的蒸发速率以及金硅共熔反应使ZnO纳米电缆在硅基片上得到一维生长. 这种纳米电缆可望在纳米尺度的电路、电器以及力学和光学信号的耦合和转换方面得到应用.     

氧化锌纳米带的低温无催化热蒸发制备及其表征

通过纯锌粉蒸发，在600 ℃无催化条件下成功制备了高质量的不同形貌的ZnO纳米带.该制备方法中控制产物形貌和尺寸的关键是氧、氩及锌蒸气的流速及分压.扫描电镜及高分辩透射电镜观察显示，氧化锌纳米带具有规整光滑及齿状等不同形貌，且皆为单晶，其生长由固-气机理控制.室温光致发光谱表明，齿状氧化锌纳米带在390 nm附近形成紫外发射峰；在455～495 nm时，形成绿光发射峰，该处由4个次级发射峰组成.