氦在材料中基于扩散机理的热释放特征

以随机扩散理论为基础,研究该机理下材料中氦的热释放可能呈现的特征,考察了氦的初始深度分布和扩散系数等因素对氦的热释放率的影响;阐明了随机扩散模型下和脱附模型下的氦释放特征之异同;指出对实验观察到的热解析谱的分析应和基底中氦的深度分布的分析以及氦的聚集状态的分析相结合,才能对氦的热释放机理给出正确的理解和判断. 关键词： 随机扩散 热释放 氦     

RAP晶体积分衍射效率的实验研究

以北京同步辐射装置的4B7中能束线为光源,对RAP（邻苯二甲酸氢銣）晶体的积分衍射效率进行了实验标定.结果显示:晶体在不同能量段都得到了完整的衍射峰,扭摆曲线的光滑性和对称性较好,在偏离布喇格角以后衍射效率都迅速下降到本底量级.在2.1~5.8 keV范围内,晶体的积分衍射效率在1×10－4rad左右.     

利用正电子湮没技术研究钾掺杂钨合金中的缺陷

钨合金中钾的掺杂会引入大量的缺陷,如尺寸几十纳米的钾泡、高密度的位错以及微米量级的晶粒带来的晶界等,这些缺陷的浓度和分布直接影响合金的服役性能.本文运用正电子湮没谱学方法研究钾掺杂钨合金中的缺陷信息,首先模拟计算了合金中各种缺陷的正电子湮没寿命,发现钾的嵌入对空位团、位错、晶界等缺陷的寿命影响很小;然后测量了不同钾含量掺杂钨合金样品的正电子湮没寿命谱,建立三态捕获模型,发现样品中有高的位错密度和低的空位团簇浓度,验证了钾对位错的钉扎作用,阐述了在钾泡形成初期是钾元素与空位团簇结合并逐渐长大的过程;最后使用慢正电子多普勒展宽谱技术表征了样品中缺陷随深度的均匀分布和大量存在,通过扩散长度的比较肯定了钾泡、晶界等缺陷的存在.     

磷化铟中铁原子替位与填隙的热致转变及其对材料性质的影响

高温退火后掺铁半绝缘(SI)InP单晶转变为n型低阻材料.利用霍尔效应(Hall)，热激电流谱(TSC)，深能级瞬态谱(DLTS)，X射线衍射等方法分别研究了退火前后InP材料的性质和缺陷.结果表明受高温热激发作用部分铁原子由替位转变为填隙，导致InP材料缺少深能级补偿中心而发生导电类型转变.通过比较掺杂、扩散和离子注入过程Fe原子的占位和激活情况分析了这一现象的机理和产生原因. 关键词： 磷化铟 铁激活 退火 半绝缘     

邻苯二钾酸氢铊晶体积分衍射效率的标定

 以北京同步辐射实验室4B7中能束线为光源，在2.1~6.0 keV的范围内对邻苯二钾酸氢铊(TlAP)平面晶体一、二 、三级衍射的积分衍射效率进行了精确的实验标定。标定结果表明：TlAP晶体有较高的峰值衍射率； 其一级衍射的积分衍射效率向低能端有增加的趋势，而在2.6~5.4 keV的范围内大约为1.53×10^-4 rad；随着衍射级次的提高，衍射效率逐渐减小，二级衍射的积分衍射效率约为一级衍射效率的1/4，三级衍射结果比一级衍射下降一个量级。实验所标定的TlAP晶体可用于平晶谱仪对激光等离子体X射线光谱的定量分析。     

掺He钛膜中He泡的演化研究

本文利用慢正电子束分析（SPBA）和透射电子显微镜（TEM）方法研究了钛膜内He相关缺陷的演化．实验结果表明：室温下，钛膜中的He主要形成均匀的小He泡．随着He浓度的增大，He泡的密度相应地增加．在973K高温退火后，在含高浓度He的钛膜样品中观测到大He泡的出现．实验结果表明迁移合并和较大He泡周围的级联融合共同作用导致了大He泡的形成．     

高温退火后非掺杂磷化铟材料的电子辐照缺陷

对不同气氛下高温退火非掺杂磷化铟(InP)材料的电子辐照缺陷进行了研究. 除铁受主外，磷化铁(FeP₂)气氛下退火后的InP中辐照前没有深能级缺陷，而辐照后样品的热激电流谱(TSC)中出现了5个较为明显的缺陷峰，对应的激活能分别为0.23 eV, 0.26 eV, 0.31 eV, 0.37 eV和0.46 eV. 磷(P)气氛下退火后InP中的热生缺陷较多，电子辐照后形成的缺陷具有复合体特征. 与辐照前相比，辐照后样品的载流子浓度和迁移率产生显著变化. 在同样的条件下，经FeP₂ 气氛下高温退火后的InP样品的辐照缺陷恢复速度较快. 根据这些现象分析了缺陷的属性、快速恢复机理和缺陷对材料电学性质的影响. 关键词： 磷化铟 电子辐照 缺陷     

材料中He深度分布演化的Monte Carlo模拟研究

基于He泡生长的迁移-合并机理,用Monte Carlo方法模拟了对材料进行等温退火过程中He深度分布的演化,探讨了不同参数对这一演化的影响.研究表明:材料中He泡的初始浓度和尺寸将影响He深度分布的变化,而退火温度则对演化速率起重要作用但对最终的He深度分布影响较小;随着反应的进行,整个系统的演化是逐渐趋缓的. 关键词： He 深度分布 Monte Carlo模拟     

界面对ZrN/TaN纳米多层膜固氦性能的影响

采用射频磁控溅射方法, 在混合气氛下制备了ZrN/TaN多层膜. 利用X射线衍射、慢正电子束分析、增强质子背散射、扫描电子显微镜, 分别对ZrN/TaN多层膜中相结构、氦相关缺陷、氦含量、截面形貌等进行了分析. 结果表明, 调制周期为30 nm的ZrN/TaN多层膜在600℃退火后, 氦的保持率仍能达到45.6%. 在适当的调制周期下, ZrN/TaN多层膜能够耐氦损伤并且其界面具有一定的固氦性能. 关键词： ZrN/TaN 纳米多层膜 界面 固氦     

Justification of a Monte Carlo Algorithm for the Diffusion-Growth Simulation of Helium Clusters in Materials

A theoretical analysis of a Monte Carlo （MC） method for the simulation of the diffusion-growth of helium clusters in materials is presented. This analysis is based on an assumption that the diffusion-growth process consists of first stage, during which the clusters diffuse freely, and second stage in which the coalescence occurs with certain probability. Since the accuracy of MC simulation results is sensitive to the coalescence probability, the MC calculations in the second stage is studied in detail. Firstly, the coalescence probability is analytically formulated for the one-dimensional diffusion-growth ease. Thereafter, the one-dimensional results are employed to justify the MC simulation. The choice of time step and the random number generator used in the MC simulation are discussed.