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.     

串列加速器装置的功能扩展

通过在2×1.7MV串列加速器前端设计并安装静电扫描装置和靶室,扩展了其0~30keV低能注入和沉积功能.利用低能离子注入的方法分别在Ni/SiO2和铜箔衬底上得到石墨烯薄膜,并运用Raman光谱和扫描电子显微镜研究了样品的形貌、薄膜层数及缺陷等性质.实验结果表明,在铜箔衬底上得到双层石墨烯薄膜.通过调试高能端和200keV注入机联机实验,在双束靶室中得到He,Li,C,N,Fe离子束,用于双束注入和辐照损伤等研究.     

氢离子辐照对AL-6XN不锈钢微观结构的影响

奥氏体不锈钢是超临界水冷堆的堆内构件的候选材料之一,本文实验以奥氏体不锈钢AL-6XN为对象,研究了氢离子辐照对奥氏体钢微观结构的影响.在290℃和380℃下用100keV的H+2辐照,辐照剂量分别为0.5dpa和1.0dpa(displacement per atom).在290℃下,随辐照剂量增加,位错环平均直径从3.8nm增加到5.6nm,数密度略有下降.在380℃下辐照,产生了大尺寸位错环,随着剂量增加,位错环平均直径和数密度显著增加.实验结果表明,氢离子辐照AL-6XN不锈钢产生的缺陷主要是位错环,随辐照剂量增加,产生的位错环尺寸增大,提高辐照温度有利于位错环的迁移和聚集长大.     

伪球面上具有平行平均曲率向盆场的子流形

1.设H~(n+p)是一个具有常数截面曲率-1的,n+p维伪球面.如所周知,H~(n+p)中不存在任何紧致极小子流形.考虑H~(n+p)中具有平行平均曲率向量场ξ的n维紧致子流形M~n,沈一兵最近得到这种M~n是全脐点的关于截面曲率的充分条件.本文考虑这种M~n的Ricci曲率的限制条件,证得:若M~n的截面曲率为正,并且M~n的Ricci曲率处处不小于μ(‖ξ‖~2-1),其中μ=n-2(n≥4)或μ=5/4(n=3),则M~n是H~(n+p)中某个n+1维全测地子流形H~(n+1)的全脐点超曲面.此外,我们也得到了关于数量曲率与截面曲率的某些积分不等式.     

运用Nd:YAG激光器的InGaAsP超晶格激光诱导无序

对与ＩｎＰ晶格匹配的ＩｎＧａＡｓＰ四元系量子阱材料进行了热稳定性能的研究,通过光荧光谱（ＰＬ）的测量发现：量子阱材料在６５０ ℃以上的常规退火条件下,有最大可达１５５ ｍ ｅＶ 的ＰＬ峰值蓝移,表明禁带宽度有明显增大．运用１．０６４ μｍ 连续输出的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器进行光子吸收诱导无序（ＰＡＩＤ）技术的研究,比较量子阱材料被辐照前后荧光谱的峰值位置和谱宽,发现量子阱结构的禁带宽度在激光辐照后有明显增大,证明有量子阱混合现象产生．衬底预加热结果表明,提高衬底温度可减少ＰＡＩＤ中的激光辐照时间和平均功率密度．     

MOS结构电子、质子辐照感生缺陷的EPR测量

利用电子顺磁共振（EPR）技术测量了（100）晶向硅衬底材料上制作的MOS电容在电子和质子辐照前后缺陷电子顺磁（EPR）吸收谱，对比了电子和质子辐照前后缺陷顺磁中心浓度的变化。结果表明，辐照前后带有单个未成对自旋电子的Pb0中心浓度未发生明显变化，电子与质子辐照均产生了新的中性体缺陷，电子辐照后观察到Pb1中心的出现并随辐照注量增大，质子辐照后则未观察这一现象，当质子辐昭到10^14p/cm^2时，引起部分体缺陷顺磁中心的消失，电子辐照后，产生的体缺陷顺磁中心浓度则随辐照注量增大，表明电子与质子辐照作用机制的差异，质子辐照中位移效应和H^ 的存在最可能是造成晶格缺陷消失和顺磁吸收消失的主要原因。     

重掺Te的GaSb中缺陷的正电子寿命研究

用正电子寿命谱技术研究了重掺Te的GaSb原生样品、电子辐照样品和质子辐照样品.室温正电子寿命测量揭示出原生重掺Te的GaSb样品中存在VGa相关缺陷,其寿命大小约为298 ps.电子辐照会使该缺陷发生变化,导致平均寿命值减小,VGa相关缺陷从-3价变为-2价.质子辐照后,产生了寿命值较大的缺陷.在10-300K变温实验中,观测到3种样品都存在浅捕获缺陷,该浅捕获缺陷是GaSb反位缺陷.     

用M-C方法计算低能V+注入花生种子的深度-浓度分布

实验表明,低能重离子注入植物种子后的深度-浓度分布曲线是一个非对称高斯分布,直接用LSS理论计算该分布,与实验结果差别甚大.本文根据植物种子的结构特点,对靶材料进行了处理,并对LSS理论进行了修正,用M-C方法计算了初始能量为200keV的V 注入花生种子的深度-浓度分布,得到了与实验结果符合较好的分布曲线.     

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。     

高效建立129S1/SvImJ 小鼠胚胎干细胞方法的探讨

选取超排后129S1/SvImJ品系小鼠的优质囊胚,使用辐照后冻存复苏的小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层,对比高浓度酶短时间消化法和低浓度酶长时间消化法,以0.25%胰酶-0.04%EDTA高浓度酶短时间消化法高效建立了4株小鼠胚胎干细胞系,建系率为36.31%.碱性磷酸酶,核型分析,体外分化和体内分化能力以及小鼠胚胎干细胞表面特异性分子标志0ct-4和Nanog的检测等表明,4个ES细胞系均为典型的小鼠胚胎干细胞系.所建立的ES细胞系为大规模培养ES细胞,进行后续的实验建立了理想的材料平台.     

用正电子研究Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的缺陷谱

简要介绍了本科研组近年来用正电子湮没谱学研究Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体缺陷的最新进展,包括原生样品中缺陷的种类、大小、电荷态、负离子缺陷、缺陷与杂质的相互作用、辐照以及形变引入的缺陷等．研究表明,在原生半导体材料中存在各种缺陷,经过辐照和形变后有单空位、双空位及孔洞形成;在重掺杂材料中,空位还补偿载流子,使载流子发生饱和．     

用正电子研究Ⅲ-V族化合物半导体的缺陷谱

简要介绍了本科研组近年来用正电子湮没谱学研究Ⅲ-V族化合物半导体缺陷的最新进展．包括原生样品中缺陷的种类、大小、电荷态、负离子缺陷、缺陷与杂质的相互作用、辐照以及形变引入的缺陷等,研究表明．在原生半导体材料中存在各种缺陷．经过辐照和形变后有单空位、双空位及孔洞形成;在重掺杂材料中,空位还补偿载流子、使载流子发生饱和．     

连续激光辐照下的中红外滤光片热效应

围绕复杂激光应用系统中光学薄膜的抗强激光设计与优化需求,考察入射激光波长、滤光片前表面和后表面膜系差异等因素对激光辐照热效应带来的影响,采用建模仿真与试验验证相结合的方法,分别研究了波长1.06、2.0μm的连续激光从前截止膜系侧和后截止膜系侧辐照中红外滤光片时,膜系和基质的电场分布、热损耗及温度变化情况,结果表明:入射激光功率密度、辐照表面、滤光片尺寸及材料吸收率等是影响中红外滤光片最高温升及其变化率的主要因素;与2.0μm激光辐照相比,1.06μm激光辐照中红外滤光片时产生的热效应更为显著。     

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.     

用低温正电子湮没寿命谱研究NaY,USY及γ-Al2O3的表面结构

以20～300K的低温正电子湮没寿命谱学方法研究了NaY沸石、USY沸石及多孔γ-Al2O3的表面结构.实验分别测量了脱水后三样品的低温正电子湮没寿命谱,其中NaY,USY用5个寿命分量分解,γ-Al2O3用4个寿命分量分解.实验结果表明,较短的寿命分量与测量温度无关,而最长的寿命分量(约40ns)则与测量温度有关,不同的寿命温度相关性表明NaY的表面结构与γ-Al2O3的不同.     

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.     

硅橡胶表面抗磨聚氨酯涂料

用聚酯二元醇与甲苯二异氰酸酯反应合成端羟基预聚体 .讨论了溶剂体系及其加入方式、温度对反应的影响 .实验表明 ,在选定的最佳实验条件下反应 ,可得到近无色的成膜性良好的预聚体产品 .将预聚体与苯酚封闭的三羟甲基丙烷 甲苯二异氰酸酯加成物混合配制成单组分聚氨酯涂料 .探讨了硅橡胶表面的处理方式、聚氨酯预聚体的分子量、涂料中软段硬段比例等对漆膜性能的影响 .结果表明 ,预聚体分子量为 1× 10 4～ 1× 10 5,硬段含量为 38.1%的聚氨酯涂料 ,涂覆在经底涂处理的硅橡胶表面 ,RCA耐磨测试 ,漆膜的耐磨次数达到 135次     

纯Al和AA2037铝合金腐蚀相关缺陷的正电子湮没研究

应用慢正电子束多普勒展宽技术研究了纯Al和AA2037铝合金与腐蚀相关的缺陷.慢正电子束多普勒展宽测量是通过改变正电子的能量,测量正电子湮没的多普勒展宽谱,分析得到了不同正电子能量的S参数和S-E曲线,然后对S-E曲线进行了分析和处理以得到材料表面及近表面的缺陷真实分布.实验结果表明,纯Al与在1mol/LNaOH溶液中腐蚀引起了纳米尺度界面缺陷的产生,导致S参数明显上升;而水淬AA2037铝合金腐蚀后引起S参数明显下降,其原因可能是Cu在氧化层与基体界面富集.通过原子力显微镜(AFM)观察证实了纯Al样品表面经过腐蚀后有大量几百纳米大小的孔洞产生,而AA2037铝合金中只有少量的孔洞产生.     

碳包裹对Fe_3O_4纳米颗粒稳定性的影响

纳米材料晶粒尺寸的变化会直接导致材料相结构的变化,从而限制材料的应用,如何提高纳米材料结构的稳定性随之成为纳米材料发展和应用中的关键问题之一.为了研究碳包裹对Fe_3O_4纳米颗粒稳定性的影响,本文先采用水热法制备出17~20 nm的Fe_3O_4纳米颗粒作为前驱体,再以油胺作为溶剂,通过球磨法在Fe_3O_4粒子表面包覆一层碳涂层,合成Fe_3O_4@C复合纳米颗粒.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和综合物理测试系统对样品的形貌尺寸和结构性能进行表征.结果表明,碳包裹有效地阻止了纳米颗粒的团聚,增加了纳米材料的分散性,使得Fe_3O_4纳米颗粒向Fe_2O_3转变的起始转化温度提高了50℃,即使在空气中经过350℃焙烧和在高真空下进行300~900 K的测试,结构也并未发生变化.     

掺杂元素离子半径对LiMxMn2-xO4(M=Li,Na,T1)电化学性能的影响

以尿素为络合剂,氢氧化锂、醋酸锰等为原料通过水热反应获得颗粒均匀的尖晶石LiMxMn2-xO4(M=Li,Na,T1)前驱物,然后将前驱物在600℃～700℃间煅烧4h后获得最终产物.实验主要考察了掺杂元素的离子半径和M-O键离解能对产物LiMxMn2-xO4充放电过程中稳定性的影响,以及煅烧温度对材料形貌与结构的影响.结果表明掺杂元素的离子半径与被取代元素的离子半径越接近则掺杂后的材料越稳定,而M-O键离解能的影响则很小.实验发现LiNa0.02 Mn1.98O4的综合性能最佳,该样品在室温0.2C倍率的首次放电容量可以达到107 mAh·g-1,且不可逆容量衰减小,电池循环20次后容量只衰减了约2.8％.