铋系超导体反常晶格膨胀X射线衍射研究

本文利用变温X射线衍射方法研究了室温至液氮温度区间铋系超导体晶格热膨胀与畸变特性.在从正常态向超导态转变过程中,铋系2223相和2212相均在高温区和低温区发生反常热膨胀.发生在超导转变前的晶格反常热膨胀与Mossbauer谱和超声内耗测量得到晶格软化温度相对应,这种结构上的反常行为是超导转变的前驱效应.     

X射线粉末衍射法测定未知晶体结构

以新化合物Ba₃BPO₇为例 ,介绍了利用X射线粉末衍射技术测定未知晶体结构的方法 .首先采用分峰的方法将粉末衍射数据还原为类似单晶的数据 ,然后利用单晶结构分析的方法确定该化合物中钡、磷和硼原子的位置 ,同时结合振动光谱分析提供的硼和磷的配位多面体结构信息 ,确定了氧原子的位置 ,最后利用Rietveld方法进行了结构精修.     

InAlAs/InGaAs/InP异质结构的X射线双晶衍射研究

本文应用X射线双晶衍射技术结合X射线衍射动力学理论的计算模拟,研究了MBE生长的InGaAs/InAlAs/InP异质结结构材料的外延层生长条件与层厚、成分的关系,X射线双晶衍射形貌图表明:衬底和外延膜存在位错和沉淀物等缺陷,衬底的不完美性直接影响外延膜的质量,文中还应用X射线衍射动力学理论对所观察到的沉淀物衬度进行解释,指出沉淀物周围点阵受张应变场。     

GaAs/Si外延层X射线双晶衍射摇摆曲线的动力学模拟和位错密度的测量

利用X射线衍射动力学理论和位错的小角晶界模型,分析了GaAs/Si外延层中位错对X射线双晶衍射摇摆曲线的影响,认为GaAs/Si外延层并不是严格取向一致的完整单晶膜,而是存在着许多小角晶界的镶嵌晶体,并推导出了其中镶嵌块的晶向分布函数和晶格应变分布函数,模拟出了GaAs/Si外延层X射线双晶衍射摇摆曲线,由此曲线计算出了GaAs/Si外延层中的位错密度.同时还得到了Si衬底上GaAs外延层中镶嵌块的大小.为分析高失配外延材料的双晶衍射摇摆曲线提供了新的方法.     

立方相GaN/GaAs(100)质量的X射线双晶衍射研究

利用DCXRD(X射线双晶衍射 ) ,PL谱 (光荧光 )和SEM (扫描电子显微镜 ) ,对在GaAs( 1 0 0 )衬底上用低压MOCVD方法生长的立方相GaN进行了深入研究 ,发现GaN的晶体质量和光学性质良好 .其X射线双晶衍射摇摆曲线 (Rockingcurve) ( 0 0 2 )衍射的FWHM(半峰宽 )为 40min ,其PL谱的FWHM为 1 2nm ,实现了高晶体质量和高光学质量的一致性 .这也是首次报道 1 5 μm以上立方相GaN外延膜光荧光的发光情况 .同时还用X射线三轴晶衍射估算了薄膜内应变和晶粒尺寸 .     

等离子体X射线吸收谱研究

计算高温高密等离子体吸收谱的理论方法;该方法基于相对论原子理论,可以计算任何单元素以及多元素等离子体的谱分辨X射线吸收谱;应用了量子数亏损理论,可以减少计算量. 利用该方法计算有机材料C_１０Ｈ_１６Ｏ_５等离子体的吸收谱,计算结果与实验符合良好.通过理论计算与实验相比较,可对惯性约束核聚变(ICF)等离子体进行诊断分析;不但可判断等离子体的温度和密度,还可提供等离子体内各电离度能级布居等重要物理参数. 同时经过有关“标准实验”验证的理论计算方法将是提供ICF“精密”辐射参数的重要基础.     

Monte Carlo方法计算晶体析出相的X射线发射强度

本文提出了用Monte Carlo模拟计算晶体中析出相X射线发射强度的理论和方法。作为实例,对不同加速电压下Au,Cu基体中Cr—Fe—Ni合金析出相的X射线发射强度作了计算,并得出一些规律。     

短波长类锂X射线激光实验研究

本文给出了最近在上海光学精密机械研究所LF12高功率激光装置上用KCl和CaF₂真板状靶进行的类锂K和Ca离子X射线激光增益实验的结果。将要给出的还有复合X射线激光发射的时间过程和实验所用X光底片的相对标定结果。     

Monte Carlo方法计算多层薄膜中X射线发射强度

基于作者发展的电子散射模型,多层介质中电子散射理论、X射线强度、吸收和荧光计算公式,用Monte Carlo方法计算了多层薄膜中X射线发射强度比值。在不同加速电压下,对Si衬底上Au,Cu多层膜及Cr,Ni多层膜计算的强度比与EPMA实验结果广泛一致。本工作为最终解决多层薄膜X射线定量显微分析的难题奠定了理论基础。     

全面诊断X射线激光空间特性的研究

基于Moiré效应和Fresnel衍射理论,提出和分析了一种新的诊断光束空间特性的方法,特别适合于X射线激光.仅通过一发次测量即可获得光束质量M²因子,等效波面半径,束宽,远场发散角,束腰位置和腰斑半径等一系列重要的光束参量,同时还可评价光束的空间相干性及其随光束传播的演化数值模拟验证了该方法的有效性.这个新颖的Moiré测量技术为实验上全面诊断X射线激光空间特性开辟了一条切实可行的途径     

类氖钛X射线激光实验研究

在“星光”装置上采用预脉冲技术和透-反射线聚焦系统成功地进行了类氛钛x射线激光实验.测量了TiXⅢ,3s-3p,J=0～1激光线的增益系数.首次实验研究了预脉冲能量不同时,激光线强度随泵浦激光能量的变化及其发散角和偏转角.     

退火Co/C软X射线多层膜中碳的TEM和Raman散射研究

用透射电子显微镜(TEM)和Raman散射(RS)研究了对向靶溅射法制备的Co/C软X射线多层膜在退火条件下碳的结构变化.结果表明,碳层的结构变化可大致分为三个阶段,即有序化,结晶以及晶粒生长阶段。在退火温度低于400℃时的有序化阶段,非晶碳层中键角无序的三配位键和四配位键转变为理想的三配位键。在结晶阶段,非晶碳层在500～600℃的退火温度下结晶成为石墨微晶。在晶粒生长阶段,样品在700℃以上温度退火,石墨微晶尺寸增大,与TEM分析结果相一致。     

高热稳定性CoN/CN软X射线多层膜的制备及其结构稳定性研究

研究了对向靶反应溅射法制备的CoN/CN软X射线多层膜的结构稳定性。研究表明,通过掺杂N原子可以将Co/C软X射线多层膜的结构稳定性提高100～200℃.400℃温度下退火,CoN/CN多层膜的周期膨胀仅为4%,700℃时周期结构仍然存在.N掺杂可以有效抑制CN层中sp³键的形成,延迟层内结晶过程,进而减小了周期膨胀.Co-N和C-N间存在的强化学键可以减小结构弛豫.填隙N原子增大了Co原子运动的粘滞性,使hcp-Co和fcc-Co在相变温度以上共存,抑制了高温下晶粒长大.     

小角X射线散射技术研究非晶合金回火过程中结晶-非晶两相系统比内表面

本文应用小角X射线散射技术(SAXS),结合广角X射线衍射(WAXD)确定了Cu₇₃Sn₆Ni₆P₁₅非晶合金经过473K回火后形成的结晶-非晶两相系统的比内表面.结果表明这个非晶合金在473K回火过程中,当回火时间从5min增加到4h时,两相系统比内表面从144m²/cm³减少到96m²/cm³.本文确定出的两相系统比内表面的误差约为7％.     

软X射线图象反演对TOKAMAK装置运行区结构的研究

用高灵敏、高时空分辨的软X图象反演系统研究了HT-6B TOKAMAK装置中3个运行区的磁面结构,形成锯齿放电的必要条件之一是在中心区出现有效的加热作用,锯齿区存在5个发展阶段,出现同心、偏心、双心、“MHD型”和“超MHD型”5种磁面结构,MHD振荡区有稳定的“MHD型”磁岛结构,它由弯月形“热芯”和圆形“冷泡”组成,并沿电子逆磁方向旋转,共振区中共振螺旋场改善了加热状况,抑制了MHD扰动,使单一“MHD型”磁面转变为锯齿型磁面.