低扩散系数对Pd77Cu6Si17合金易非晶化的影响

采用激光熔凝技术,研究了Pd₇₇Cu₆Si₁₇合金快速凝固组织的演变规律.研究表明:随着生长速度的增大,Pd₇₇Cu₆Si₁₇合金晶体生长组织形貌发生了Pd₃Si枝晶+共晶-ξ枝晶+共晶-共晶团簇-规则共晶-非晶的转变,共晶失稳即非晶形成的临界生长速度为6 mm/s,最小层片间距为35 nm.通过与Al-25 wt% Sm,Al-32.7     

Si3N4的晶体化和ZrN/Si3N4纳米多层膜的超硬效应

研究了Si₃N₄层在ZrN/Si₃N₄纳米多层膜中的晶化现象及其对多层膜微结构与力学性能的影响. 一系列不同Si₃N₄层厚度的ZrN/Si₃N₄纳米多层膜通过反应磁控溅射法制备. 利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能. 结果表明，由于受到ZrN调制层晶体结构的模板作用，溅射条件下以非晶态存在的Si₃N₄层在其厚度小于0.9 nm时被强制晶化为NaCl结构的赝晶体，ZrN/Si₃N₄纳米多层膜形成共格外延生长的柱状晶，并相应地产生硬度升高的超硬效应. Si₃N₄随层厚的进一步增加又转变为非晶态，多层膜的共格生长结构因而受到破坏，其硬度也随之降低.     

金属玻璃Ni30Zr70的动态粘度和稳态粘度

本文测量了金属玻璃Ni₃₀Zr₇₀的动态粘度和稳态粘度,结果表明,由于结构弛豫的影响,动态粘度随升温速率的减小而线性增加,在玻璃转变温度T_g以下,动态粘度与温度的关系可以用Arrhenius方程进行描述,稳态粘度与温度的依赖关系满足Fulcher-Vogel方程。从4种不同升温速率的高温(结晶开始温度T_x)动态粘度值,给出金属玻璃Ni₃₀Zr₇₀的平衡粘度。在630—670K     

高压下块状Pd40Ni40P20非晶合金的晶化

 本文研究了Pd₄₀Ni₄₀P₂₀块状非晶在4 GPa及常压下的晶化过程。得到了时间-温度转变图。结果表明：高压下样品的晶化温度明显升高，压力对原子的长程扩散及相分离熔体的粘性流动均有抑制作用。在接近熔点进行高压退火时，获得了单相过饱和固溶体。其晶体结构为面心立方。     

GeS2-Ga2S3-CsI硫系玻璃的析晶行为及其组成依赖研究

硫系玻璃晶化过程中析出晶相的控制是硫系玻璃陶瓷制备中的一个重要环节. 在制得的65GeS₂·25Ga₂S₃·10CsI(GGC25)和70GeS₂·20Ga₂S₃·10CsI(GGC20)玻璃和玻璃陶瓷基础上, 利用可见—近红外透过光谱, SEM, XRD, Raman光谱等测试技术表征了其透过性能、晶粒尺寸、晶相类型等信息. 研究发现在这两组玻璃样品中少量的组分差别就能导致其显著的析晶行为改变: GGC20玻璃在热处理过程中析出的是GeS₂晶体; GGC25样品则拥有两步析晶过程, 其率先析出Ga₂S₃, 而后才有GeS₂晶体出现. 此外, 研究讨论了这种析晶行为与组成的依赖关系及其与玻璃网络结构之间联系, 可为今后硫系玻璃的可控晶化研究提供实验依据和理论指导.     

ECR-PECVD制备Si3N4薄膜的光学特性研究

本文研究了ECR-PECVD制备的Si₃N₄薄膜的光学特性.得到的Si₃N₄薄膜具有光致发光效应,在280℃沉积制备的Si₃N₄薄膜的光致发光波长为400nm,具有较好的单色性.测试分析了Si₃N₄薄膜对可见光、红外光具有较高的透射性能,Si₃N₄薄膜可作为红外光的增速减反射膜.     

利用氧化辅助气固法生长高磁性的α-Fe2O3和Fe3O4纳米线

探讨生长α-Fe₂O₃和Fe₃O₄纳米线的一个可控制的合成过程. 在研究中发现,高磁性的α-Fe₂O₃纳米线已经成功地利用氧化辅助气固法结晶生成于Fe_0.5Ni_0.5合金基板上;若基板事先浸泡于草酸溶液中,随草酸浓度的增加,所生长的纳米线晶相会逐转变为Fe₃O₄,当草酸浓度达到0.75 mol/L时,所生长的纳米线几乎全部转变成Fe₃O₄晶相. 此外,实验结果也显示所生长的纳米线长度及直径会随着气固过程中的温度上升而增加,生长密度则会随着气固过程中的流量加大而上升. 此过程所提出的合成程序可在2 h內完成.     

中频磁脉冲处理Fe52Co34Hf7B6Cu1非晶合金的正电子湮没研究

对熔体急冷法制备的非晶合金 Fe₅₂Co₃₄Hf₇B₆Cu₁ 进行了不同频率的中频磁脉冲处理, 用透射电子显微镜、穆斯堡尔谱、正电子湮没寿命谱等方法研究了处 理前后试样的微观结构及结构缺陷变化. 结果表明,经中频磁脉冲处理后,样品发生了部分纳米晶化, 晶化量随磁脉冲频率增加而增加, 当磁脉冲频率为2000 Hz时, 晶化量达33.1%; 在淬态非晶样品中, 正电子在类单空位中的湮没寿命τ₁为150.5 ps, 强度 I₁为77.7%, 在微孔洞中的湮没寿命τ₂为349.7 ps,强度I₂为22.3%; 随磁脉冲频率的增加, τ₁, τ₂值呈现减小的变化趋势, 与淬态非晶相比, I₁有所增加, I₂下降, τ₁, τ₂的平均值τ大幅降低.     

Ni70Co30/Cu磁性金属多层膜界面元素分布的X射线异常散射研究

应用X射线异常散射技术研究了[Ni₇₀Co₃₀(25A)/Cu(20A)]₂₀多层膜的界面结构, 结果表明, 退火前后Cu/Ni₇₀Co₃₀和Ni₇₀Co₃₀/Cu界面的温度行为不同.对于制备态样品, 界面结构是非对称的, 在Cu/Ni₇₀Co₃₀界面, 存在一个8A厚的CuNi₃过渡层和一个4A厚的NiCo层. 然而, Ni₇₀Co₃₀/Cu界面却不存在任何扩散. 285\textcelsius 2h退火后,Ni₇₀Co₃₀/Cu界面开始发生扩散, 产生了一个12A厚的CuNi₂Co过渡层. X射线能量分别在Co, Ni, Cu K吸收边附近的X射线漫散射实验, 揭示了在Ni₇₀Co₃₀/Cu多层膜的界面处, Cu与Ni和Co具有不同的横向关联长度, 显示了不均匀的横向分布.     

冲击加载下Zr51Ti5Ni10Cu25Al9金属玻璃的塑性行为

进行了10—27 GPa应力范围内Zr₅₁Ti₅Ni₁₀Cu₂₅Al₉金属玻璃的平面冲击实验以研究其高压-高应变率加载下的塑性行为.由样品自由面粒子速度剖面的分析获得了冲击加载过程的轴向应力,并通过轴向应力与静水压线的比较获得剪应力.实验结果表明,尽管存在明显的松弛效应,但Zr基金属玻璃的Hugoniot弹性极限随着冲击应力的增加而增加.然而,塑性波阵面上的剪应力则显示先硬化而后软化现象,而且软化的幅度随冲击应力的增加而增加.冲击加载下Zr基金属玻璃的上述剪应力变化特征与分子动力学模拟结果比较一致,但与压剪实验结果和一维应力冲击实验结果明显不同.     

150keV Ar离子辐照非晶态合金表面发泡和溅射形貌研究

150keV Ar离子辐照非晶态合金Fe₃₉Ni₃₉Mo₂Si₁₂B₈、Fe₄₀Ni₄₀Si₁₂B₈、Fe₃₉Ni₃₉V₂Si₁₂B₈、Fe₇₇Cr₂Si₅B₁₆和Fe₇₈Si₁₀B₁₂,用扫描电子显微镜(SEM)观测研究了表面损伤形貌剂量变化的过程.低剂量时表面发泡形成.发泡随剂量增加受到溅射腐蚀,表面形成坑洞或针孔,针孔密度随剂量增加而增加,高剂量时,表面损伤以溅射为主,溅射对表面的腐蚀导致多孔粗糙的表面损伤结构建立,并且这些结构与靶材料有着密切的关系.     

正电子湮没多普勒谱中的3γ/2γ分析

在慢正电子束研究表面的实验中,一般仍使用高纯Ge γ谱仪测量正电子湮没多普勒展宽能谱,对能谱的分析采用线形参数S,W,这些参数提供的信息有限. 例如,当电子与正电子在材料中形成电子偶素时,简单的线形参数非但不能表征它们,反而因它们的存在使得分析变得复杂. 本工作在对多普勒展宽能谱进行数据处理的过程中,引入正态电子偶素自衰变强度I_3γ参数,建立了从能谱中获得I_3γ参数值的方法. 以标准样品为基准,选用Ag盖帽的气凝硅胶进行I_3γ参数计算,工作表明新参数对研究介孔材料及纳米薄膜能提供更丰富的信息.     

外延生长La0.7Sr0.3MnO3薄膜厚度对缺陷影响的慢正电子分析

采用脉冲激光沉积方法在(LaAlO₃)_0:3(Sr₂AlTaO₆)_0:7衬底上外延生长了La_0.7Sr_0.3MnO₃薄膜,并采用慢正电子束方法分析了薄膜在不同厚度和不同退火气氛下参数S的变化. 分析表明,薄膜中包含两种机制引入的氧空位,分别是薄膜生长气氛中氧压偏低造成薄膜的氧缺乏和由于薄膜应变引入空位型缺陷. 当薄膜厚度较薄时,应变造成的晶格畸变化比较大,当薄膜的厚度大于11 nm时,薄膜的应变驰豫已经比较完全. 原位退火的样品中正电子主要是被氧缺乏引起的氧空位捕获. 在氧气中退火的样品,S随厚度的变化反映了应变对薄膜微结构的影响.     

Fe78B13Si9、(Fe0.99Mo0.01)78B13Si9非晶合金的激波晶化实验研究

 研究了Fe₇₈B₁₃Si₉、(Fe_0.99Mo_0.01)₇₈B₁₃Si₉非晶合金的激波晶化行为。激波是由氢-氧爆炸产生的。实验结果表明：激波能使非晶合金在微秒时间内晶化,晶化主相为α-Fe基固溶体,次晶化相为Fe₃Si,且观察到α-Fe基因溶体晶格常数变小。用DTA分析进一步证实：激波晶化是比较完全的,晶化相相当稳定。     

紫外波段SiO2/Si3N4介质膜分布式布拉格反射镜的制备与研究

采用光学传递矩阵方法设计了紫外波段SiO₂/Si₃N₄介质膜分布式布拉格反射镜, 并利用等离子体增强化学气相沉积技术在蓝宝石(0001)衬底上制备了SiO₂/Si₃N₄介质膜分布式布拉格反射镜. 光反射测试表明, 样品反射谱的峰值波长仅与理论模拟谱线相差10 nm, 并随着反射镜周期数的增加而蓝移. 由于SiO₂与Si₃N₄具有相对较大的折射率比, 因而制备的周期数为13的样品反射谱的峰值反射率就已大于99%. 样品反射谱的中心波长为333 nm, 谱峰的半高宽为58 nm. 样品截面的扫描电子显微镜和表面的原子力显微镜测量结果表明, 样品反射谱的中心波长蓝移是由子层的层厚和界面粗糙度的变化引起的. X射线反射谱表明,子层界面过渡层对于反射率的影响较小, 并且SiO₂膜的质量比Si₃N₄差, 也是造成反射率低于理论值的原因之一.     

掺入Ni2+和V3+对α-Al2O3晶体光谱精细结构、晶体局域结构和零场分裂参量的影响

应用晶体场理论和不可约张量算符方法构造了3d2/3d8态离子在C3v对称晶场中包含自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用、自旋-其它轨道相互作用和其它轨道-其它轨道相互作用四种微观磁效应的45阶可完全对角化的能量哈密顿矩阵.利用该矩阵,计算了V³⁺∶α-Al₂O₃和Ni²⁺∶α-Al₂O₃晶体的光谱精细结构、晶体局域结构和零场分裂参量,研究了掺入两种互补态离子Ni²⁺和V³⁺对同种晶体的光谱精细结构、晶体局域结构和零场分裂参量的影响,理论计算值和实验值相符.研究发现：掺杂没有改变晶体的光谱精细结构和能级分裂条数,但改变了能级间距|掺杂也没有改变晶体的对称性,但使晶体局域结构发生了一定程度的畸变| Ni²⁺∶α-Al₂O₃晶体局域结构的伸长畸变量大于V³⁺∶α-Al₂O₃晶体,键角的变化量小于V³⁺∶α-Al₂O₃晶体.     

一级相变材料Mn1.2Fe0.8P0.4Si0.6的热磁发电性能

本文报道把热能直接转换电能的热磁发电技术所用一级相变新材料Mn_1.2Fe_0.8P_0.4Si_0.6的磁性和热磁发电性能.用高能球磨机械合金化技术和固相烧结合成方法制备了Mn_1.2Fe_0.8P_0.4Si_0.6化合物.磁性测量结果表明,该化合物呈现从铁磁状态变为顺磁状态的一级相变,居里温度为337K,并伴随巨大的磁化强度的变化.根据该材料的这一特性,设计制作了热磁发电演示装置,测定了热流引起材料的相变而产生的电流,并研究了固定磁场中热致磁转变产生的电流随热流温度和样品质量的变化.研究结果表明Mn_1.2Fe_0.8P_0.4Si_0.6化合物具有很好的热磁发电性能,可作为热磁发电材料.     

非晶Fe78Si9B13合金在高压下的晶化

 本文研究了压力对Fe₇₈Si₉B₁₃非晶合金晶化温度的影响。给出了常压及7.5 GPa压力下的时间－温度－相变图。结果指出：晶化温度不仅与压力的大小有关，而且还与热处理的时间因素有关。此外，高压下bcc-Fe(Si)相结晶区域明显变大。     

硅基超晶格Si1-xSnx/Si的能带结构

由于Si基发光材料能与现有的Si微电子工艺兼容,其应用前景被广泛看好. 设计具有直接带隙的Si基材料,备受实验和理论研究者的关注. 本文根据芯态效应、电负性差效应和对称性效应设计了Si基超晶格Si_1－xSn_x/Si. 其中Si_0.875Sn_0.125/Si为直接带隙材料. 在密度泛函框架内,采用平面波赝势法计算表明,Si_0.875Sn_{0.125相似文献}   

新型GeSe2-In2Se3-AgI玻璃性能研究

采用传统熔融-淬冷法制备了一系列新型(100-x) (4GeSe₂-In₂Se₃) -xAgI(x=20,30,40 mol%)硫系玻璃样品.利用X射线衍射分析、差热分析、可见-近红外吸收光谱、红外透过光谱、喇曼分析等技术手段研究了该玻璃系统的组成、结构、热稳定性和光学特性等.利用Tauc方程计算出了样品的间接带隙;测试了部分样品在不同升温速率下的差示扫描量热曲线,并采用Kissinger法计算了玻璃样品的析晶活化能.X射线衍射数据表明,该玻璃体系在较宽的组分范围内有良好的非晶特性,成玻范围较宽;差热分析和析晶动力学研究表明,玻璃样品70(4GeSe₂-In₂Se₃)-30AgI具有较好的热稳定性(ΔT=114℃)和较高的活化能(E_a=320.4 kJ/mol).随着AgI含量的增加,玻璃的短波吸收限蓝移,并且光学带隙有增大的趋势.此外,红外透过光谱分析表明该玻璃体系具有良好的红外透过性能,其红外截止波长不会随着AgI含量的增加而发生明显变化,皆为16μm左右.