高温下氦离子辐照对钨材料微观结构的影响

本文以金属钨为研究对象,研究了高温He~+辐照对钨材料微观结构的影响.在800℃下用20keV的He~+辐照,辐照剂量分别为5×10~(19) He~+/m~2、1×10~(20) He~+/m~2以及5×10~(20) He~+/m~2,然后用透射电镜(TEM)对辐照前后样品的微观结构进行表征.研究结果表明,钨在800℃辐照下有位错环和气泡的产生,随着辐照剂量增加,氦泡的尺寸不断增大,但体密度变小;位错环尺寸变大,体密度变小,位错环不断消失重组,形成了明显的线状位错.并且由g·b=0不可见准则发现,钨在He~+辐照后有1/2〈111〉和〈100〉两种类型的位错环,且1/2〈111〉类型的位错环比例居多.     

氢氦离子辐照对4H-SiC表面形貌的影响

以4H-SiC为研究对象,在800℃下,用24keV的H~+和30keV的He~+分别进行H~+单束、He~+单束、先H~+后He~+双束和先He~+后H~+双束辐照,并利用原子力显微镜(AFM)研究辐照对4H-SiC表面形貌的影响.实验表明:H~+辐照的样品表面出现直径平均约为8μm的大凸起,He~+辐照的样品表面则产生了均匀的纳米尺寸的小凸起;H~+辐照在材料表面产生的大凸起在辐照He~+后消失;而He~+预辐照之后再进行H~+辐照,材料表面不会产生大的凸起,并结合X射线衍射(XRD)数据对这种氢氦协同效应进行了解释.结论表明,He~+预辐照对凸起的形成有抑制作用,He~+后辐照则对已产生的凸起有抛光作用.     

Mn离子注入Si材料的结构分析及磁学性质

采用剂量分别为1×10~(16)(1E16),3×10~(16)(3E16)和5×10~(16)cm~(-2)(5E16)的Mn离子注入方法制备Si基稀磁半导体样品.利用透射电子显微镜(TEM)和交变梯度磁强计(AGM)对不同剂量的样品退火前后的结构和磁学特性的变化进行了表征.实验发现,退火前,只有5E16样品出现球状偏析物,其直径在5 nm左右,但也有个别直径15 nm左右的大团簇.N_2环境下800℃退火5 min部分修复了1E16样品注入区域的晶格损伤,并使该剂量样品出现偏析物,直径多在10 nm左右.衍射花样分析表明该偏析物为具有晶面间距0.333,0.191和0.163 nm的微晶,这说明该微晶最有可能是MnSi_(1.7),退火前,样品饱和磁化强度随注入剂量增大而显著增强,但从3E16到5E16增速放缓,退火使低剂量样品磁性大幅减弱,说明偏析物不利磁性增强.     

不同方法制备Lu2O3：Eu荧光粉体的研究

研究了采用硝酸镥与硝酸铕混合溶液共沉淀法制备Lu2O3：Eu粉体,并对比不同沉淀剂及滴加方式对粉体颗粒形貌及尺寸的影响.通过对沉淀先驱物在600℃和1200℃温度下焙烧前后的DTA/TG与XRD测试分析发现：草酸沉淀先驱物在600℃焙烧失去结晶水,并在1200℃完全转化为Lu2O3.从所制备粉体的光谱中检测到265nm和300nm吸收峰和613nm与626nm荧光发射峰.经对比发现,采用氨水反向滴加制备的粉体颗粒最细小均匀,平均尺寸约为50nm.     

γ辐照InP的正电子湮没研究

用~(60)Co γ辐照对3种导电类型(P、N、SI)和不同掺杂浓度的InP晶体进行辐照,辐照剂量分别为10~3GY,10~4GY,10~5GY。在室温下测量了样品辐照前后的正电子寿命,发现随着辐照剂量的增加,正电子平均寿命基本不变或呈减小趋势,一方面是由于γ辐照使晶体内原子发生电离,导致晶体内空位型缺陷的电荷态发生变化,缺陷的负电性增加。另一方面γ辐照在晶体内产生缺陷,但大多数缺陷在正电子寿命测量前已在室温下退火,表明InP晶体具有较强的抗辐照能力。     

超细不锈钢微丝拉拔过程中显微组织及力学性能

在不锈钢微丝拉拔过程中,当直径小于20 μm后很容易出现断丝,为此采用光学显微镜、SEM、XRD和万能电子拉伸机等手段,对拉拔过程各阶段不同直径(Φ18～Φ180)μm的不锈钢微丝以及不同退火温度下力学性能、显微组织及结构变化进行了分析,结果表明:拉拔过程中微丝强化的原因主要是由于形变强化、晶粒细化、马氏体析出.不同直径的微丝在低于800 ℃退火时抗拉强度变化不大,在退火温度达到850 ℃时抗拉强度陡降,延伸率大大增加,但强度过低对拉丝不利.     

氨对硅基铁纳米薄膜高温重凝核的影响

采用弧过滤离子沉积系统（arc filtered deposition，AFD）在纯硅表面制备铁纳米薄膜。研究了750℃下铁纳米薄膜在氢气氛围以及氨气氛围中重凝核的规律。研究表明，在氢气氛围中，铁纳米薄膜重凝核以后形成的铁纳米颗粒随薄膜的厚度增加以及保温时间的延长而增大；但在氨气氛围中，铁纳米薄膜重凝核后形成的纳米颗粒的尺寸随保温时间的变化更为复杂：在氨气作用的初始阶段，铁颗粒的尺寸随氨气作用时间的延长而逐渐变大，但一段时间以后，铁颗粒的尺寸又随氨气作用时间的延长而变小，直到铁颗粒平均直径达到一个最小值（大约在氨气介入后的12min），随后铁颗粒的尺寸又逐渐变大，并最终达到一稳定值。     

水热法合成CoFe2O4纳米粉体及其磁性研究

本论文中在乙烷聚乙二醇（PEG）辅助条件下,用水热法合成了纳米CoFe2O4.利用X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）对样品的结构,形貌和磁学性质进行了表征.X射线衍射分析证实了所得到的CoFe2O4是纯尖晶石相且晶粒尺寸为10-32nm左右.实验中发现CoFe2O4纳米粒子的平均粒径随着水热温度的增加而增加.水热液温度不仅影响纳米粒子的大小,而且还影响其形貌,随着水热液温度升高CoFe2O4的形貌,从球形变到八面体.磁性研究表明,所合成的样品的饱和磁化强度和矫顽力随纳米颗粒的平均尺寸的增加而增加.     

Fe离子注入ZnO产生的缺陷及磁学性能研究

氧化锌(ZnO)单晶在室温下注入了能量在50～380keV之间,总剂量为1.25×1017/cm2的Fe离子.利用慢正电子束技术研究了离子注入产生的缺陷.正电子湮没多普勒展宽测量表明,离子注入产生了大量的空位团.在经过400℃以下的较低温度退火后,这些空位团的尺寸进一步增大,随后在高温退火后空位团开始恢复,经过700℃以上退火后大部分缺陷已经消失,而在1 000℃退火后,所有离子注入产生的缺陷得到消除.X射线衍射测量也表明离子注入产生了晶格损伤,且经过700℃退火后基本得到恢复.另外,在700℃退火的注入样品中还观察到金属Fe的衍射峰,表明Fe离子注入ZnO形成了Fe团簇.磁学测量显示Fe注入的ZnO中表现出了铁磁性.经过700℃高温退火后其磁性并没有发生明显变化.这说明Fe离子注入的ZnO中缺陷对其铁磁性没有影响,铁磁性可能来源于注入的Fe离子.     

ZnO纳米棒有序阵列的制备及其AFM表征

采用种子层辅助水热生长法制备了ZnO纳米棒有序阵列.将ZnO溶胶旋涂到玻片上,通过煅烧得到晶种,然后将载有晶种的玻片放入含有硝酸锌和六亚甲基四胺的反应釜里,经过水热反应得到垂直于玻片生长的ZnO纳米棒有序阵列.利用原子力显微镜(AFM)观测样品表面形貌并定量分析ZnO纳米棒的长度、直径和生长密度.结果表明,当旋涂转速为4 000r/min,旋涂次数为3次时所得到的ZnO晶种分布均匀,排列紧密,平均粒径为24.3nm.当反应物浓度为0.025mol/L,反应时间为3h,反应温度为90℃时,制备的ZnO纳米棒呈有序阵列,其中纳米棒的长度为164.4nm,直径为104.1nm,生长密度为64.7根/μm2.     

溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/SiO2复合材料及其磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备了CoFe2O4/SiO2纳米复合材料,利用X射线衍射,透射电镜以及傅立叶变换红外吸收光谱分析了该复合材料的结构、形貌及形成机理,并在室温下用振动样品磁强计测量了复合材料的磁滞回线.实验结果表明:当煅烧温度不超过1 250 ℃时,复合材料中的球型CoFe2O4纳米晶镶嵌在非晶SiO2基体中,纳米晶的平均尺寸从煅烧温度850 ℃时的5 nm缓慢增大到1 250 ℃时的35 nm;当煅烧温度升高到1 300 ℃时,SiO2的晶化导致了CoFe2O4纳米晶的严重团聚,CoFe2O4纳米颗粒的平均尺寸迅速增大到83 nm,CoFe2O4的晶体结构有所改变,饱和磁化强度急剧增大,矫顽力和剩磁比则显著下降.并且在1 250 ℃时,复合材料的矫顽力和剩磁比均达到最大值,分别为1.61 kOe和0.91.在850 ℃时,复合材料表现超顺磁性.     

十氢萘的超临界裂解性能分析

以十氢萘为吸热型碳氢燃料的模型化合物,研究其在550~610 ℃和0.1~3.5 MPa条件下的热裂解过程.实验表明：不同温度（特别是相对较高的590和610 ℃）下,十氢萘在0.1~2.0 MPa压力下的转化率增加较为显著;十氢萘热裂解的主要气体产物有甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯和碳原子数大于3的组分（C3⁺）等;在相同温度条件下,甲烷、乙烯的含量随压力增加而降低;乙烷、丙烷、丙烯和C3⁺的含量随压力增加而增加.裂解的气相产物中烯烃含量随温度升高而降低.液相产物主要包括环戊烷类、环戊烯类、环己烷类、环己烯类、苯类、茚类、萘类和十氢萘异构化产物等.根据液相产物的主要成分,推测了可能的裂解过程.由十氢萘双自由基引发,自由基通过氢转移、β-断裂、异构化、脱氢和加成反应等方式继续反应形成目标产物.     

化学组分和热处理温度对CoFe_2O_4纳米颗粒的磁性能影响

采用化学共沉淀法和热处理过程制备CoFe2O4纳米颗粒.研究了Co化学组分与热处理温度对纳米粒子相结构、穆斯堡尔谱与磁性的影响.结果表明：随Co组分的增加和热处理温度的升高,纳米粒径逐渐变大;在平均粒径为11nm样品中,超顺磁性颗粒与亚铁磁性颗粒的比例为0.16;热处理对Fe3＋离子分布有较大影响;随粒径尺寸的增大,其矫顽力和饱和磁化强度均增大.     

银原子团簇在带电硅油基底表面的扩散行为

研究了银原子团簇在均匀带电硅油基底表面扩散的动力学过程.数值求解结果表明:在液体基底中心区域,电场强度大小近似与矢径r值成正比,方向与矢径r相反.在该电场的作用下,带电银原子团簇的径向速度随矢径r近似线性增加,从而求得团簇数密度随时间呈指数规律衰减,所得结果与实验事实相符.通过计算还发现银原子团簇直径在10-6m数量级范围内,其中的银原子对电子的亲和能不随团簇直径的变化而变化.     

边界形状对二维斜面颗粒流的影响

用实验方法研究了不同边界形状下二维斜面颗粒流在通道中的分布.结果表明,边界形状对二维斜面颗粒流有重要影响,粗糙边界条件下,颗粒流量密度在通道中横向呈对称马鞍型分布,且峰值位置与边界形状有关.对锯齿形边界,颗粒流量密度的峰值位置随斜面倾角（sinθ）的增大往中心区域移动,墙体附近20～30 d（d为颗粒直径）区域内颗粒流量密度随斜面倾角的变化呈指数衰减,衰减指数在2～3之间;对于半圆形边界,峰值位置始终出现在墙体附近20～30 d区域内,并且此区域内的颗粒流量密度随斜面倾角（sinθ）基本呈线性变化.     

低能氮离子注入三孢布拉氏霉诱变育种方法研究

为探索筛选β-胡萝卜素高产菌株的诱变育种方法,采用低能氮离子对三孢布拉氏霉负菌孢子进行辐照.研究了不同剂量对三孢布拉氏霉存活率、菌丝长势、菌落形态、产孢特性和突变率的影响,并采用高效液相色谱法测定了β-胡萝卜素含量.结果表明:随着注入剂量的增加,其存活率呈现先减小后增大再减小的"马鞍型"剂量效应曲线;除14×1015N+/cm2外,其它剂量下平板培养菌丝均密度增大、长度减小、长速加快、颜色变黄且长出一定量褐色的隐性孢子;其总突变率和正突变率呈现先增加后减小的变化趋势,当剂量为12×1015N+/cm2时,总突变率和正突变率均达到最大,且筛选出1株β-胡萝卜素产量达到1.252g/L,比出发菌株1.044 g/L提高了25%的高产菌株BT12-12-05,通过传代实验发现其遗传稳定.     

X-cor夹层结构剪切模量有限元分析

通过显微镜观察X-cor夹层结构中的Z-pin端部树脂区,提出树脂区椭圆形态的基本假设并给出描述树脂区细观结构的参数方程,建立了一个集结构设计与几何分析为一体的X-cor夹层结构几何分析模型.根据几何分析模型,利用大型有限元软件ANSYS建立X-cor夹层结构剪切模量的有限元模型并计算了剪切模量,研究了Z-pin植入角度、直径和密度的改变对X-cor夹层结构剪切模量的影响.分析结果表明：剪切模量随Z-pin植入角度增加而增加,而且随Z-pin直径和密度增加而增加.通过有限元模型计算,得到了Z-pin结构参数对X-cor夹层结构剪切模量的影响规律,数值计算结果误差范围是±10%,验证了所提有限元模型的合理性,这说明该模型可用于预测其剪切模量.     

四氯化碳与二甲基亚砜制备新型碳材料

报道了在固体KOH及相转移催化剂作用下 ,四氯化碳与二甲基亚砜 (DMSO)发生一种新颖碳化反应 ,生成棕色的富碳材料 .该富碳材料在 70 0℃下加热分解 ,提纯后得到直径为 30～ 80nm的多孔碳粒子 .该碳材料比表面积为 4 30m2 ·g-1,平均孔径为 2 .6× 10 -9m ,其结构中同时含有sp2 与sp3 杂化的碳原子     

离子注入法制备Si基量子点

利用离子注入法在Si(001)衬底上先后注入了In 和As-,注入能量分别为210,150 keV,注入剂量分别为6.2×1016,8.6×1016 cm-2,然后对样品经过退火处理制备出了量子点材料(为了避免沟道效应,注入角度选择为7°).用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像,发现量子点的平均尺寸大小随退火温度和时间增加而增大.     

鳞翅触足螨对腐食酪螨捕食效能

研究了鳞翅触足螨雌雄成螨对腐食酪螨在6个恒温状态下的功能反应.结果表明鳞翅触足螨雌、雄成螨对椭圆食粉螨的功能反应均属于HollingⅡ型,其中雌成螨的捕食能力强于雄成螨;在各温度处理中,雌成螨在28℃时具有较高的捕食效能;鳞翅触足螨12℃的低温状态下捕食效能较低;猎物密度不变的情况下,鳞翅触足螨捕食猎物的数量随自身密度的增加而下降.