纳米磁性多层膜研究进展

纳米磁性多层膜具有许多体材料所没有的特殊性质．它的出现为理论工作者研究物质的磁学性质提供了崭新的途径，更重要的是它将作为一种有巨大潜力的信息存贮介质而走上磁记录和磁光记录的舞台，并具有广阔的应用前景．该文是对纳米磁性多层膜出现近十年来各主要研究领域工作的一简要综述．     

Mo/Si多层膜在质子辐照下反射率的变化

为了检验应用在极紫外波段空间太阳望远镜上Mo/Si多层膜反射镜在空间辐射环境下反射率的变化情况, 模拟了部分空间太阳望远镜运行轨道的辐射环境, 利用不同能量和剂量的质子对Mo/Si多层膜反射镜进行辐照实验.辐照前后反射率测量结果显示,由于带电粒子的辐照损伤,质子辐照会使Mo/Si多层膜反射镜的反射率降低,且质子能量越低、剂量越大,对多层膜的反射率影响越明显. 当质子能量E=160keV,剂量＝6×10¹¹/mm²时,反射率降低4.1%;能量E=100keV,剂量=6×10¹¹/mm²时, 反射率降低5.7%;能量E=50keV,剂量=8×10¹²/mm²时,反射率降低10.4%. 用原子力显微镜测量辐照后Mo/Si多层膜反射镜的表面粗糙度比辐照前明显增加,致使散射光线能量逐渐增大并最终导致反射率的降低. 关键词： 质子辐照 Mo/Si多层膜反射镜 辐照损伤     

利用多层膜生长技术制备纳米印章模板

在纳米印章技术中，为克服电子束刻蚀制备50nm以下线条的技术难点，利用等离子增强化学 气相沉积技术制备了a-Si/SiN_x多层膜，再利用选择性湿法腐蚀或干法腐蚀在横 截面上制备出浮雕型一维纳米级模板. 多层膜子层之间界面清晰陡峭，可以在纳米量级对子 层厚度进行控制，得到了侧壁在纳米尺度上平滑的模板. 通过控制多层膜子层的生长时间， 制备出线条宽度和槽状宽度均为20nm的等间距模板，品质优于电子束刻蚀技术制备的模板. 关键词： 纳米印章模板 多层膜生长技术     

软X射线多层膜及多层膜光栅的研究进展

对目前的几种软Ｘ射线光学元件的性能作了简要的阐述和分析。综合介绍了多层膜作为软Ｘ射线光学元件的新进展。同时对多层膜光栅这种新型软Ｘ射线光学元件的原理、性能、制作工艺进行了详细的说明。     

调幅W(Mo)/Cu纳米多层膜He+离子辐照响应行为

用磁控溅射技术制备不同调幅波长 (L) 的W(Mo)/Cu纳米多层膜,所制膜系在60 keV氦离子 (He⁺) 辐照条件下注入不同剂量: 0, 1×10¹⁷ He⁺/cm², 5×10¹⁷ He⁺/cm². 用X射线衍射仪 (XRD) 和高分辨透射电子显微镜(TEM)表征W(Mo)/Cu纳米多层膜辐照前后微观结构. 研究结果表明: 1) He⁺离子轰击引起温升效应是导致沉积态亚稳相β-W 转变成稳态 α-W相的主因, 而与调幅波长无明确关联; 2) 纳米多层结构中W(Mo) 和Cu膜显现出的辐照耐受性与调幅波长相关, 调幅波长越小, 抗He⁺的辐照性能越强; 3) 在5×10¹⁷ He⁺/cm²注入条件下, 观察到He团簇/泡在纳米结构W(Mo) 和Cu膜中的积聚行为存在明显差异: 在W (Mo) 膜中He团簇/泡的分布与晶粒取向相关, He团簇/泡倾向于沿W (211) 晶面分布; 而Cu膜非晶化且He团簇/泡在其体内呈均匀分布. 关键词： W(Mo)/Cu纳米多层膜 +辐照')" href="#">He⁺辐照 He团簇/泡 相转变     

反应磁控溅射ZrN/AlON纳米多层膜的晶体生长和超硬效应

采用Zr靶和Al₂O₃靶通过在Ar，N₂混合气氛中进行反应磁控溅射的方法制备了不同AlON调制层厚和不同ZrN调制层厚的两个系列的ZrN/AlON纳米多层膜.利用X射线能量色散谱仪、X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针研究了多层膜的成分、微结构和力学性能.结果表明，在Ar，N₂混合气氛中对Al₂O₃进行溅射的过程中，N原子会部分取代Al₂O₃中的氧原子，形成AlON化合物.在ZrN/AlON纳米多层膜中，由于受到ZrN晶体调制层的模板作用，溅射条件下以非晶态存在的AlON层在其厚度小于0.9nm时被强制晶化并与ZrN层形成共格外延生长；相应地，多层膜的硬度明显提高，最高硬度达到33.0GPa.进一步增加多层膜中AlON调制层的厚度，AlON层形成非晶结构，破坏了多层膜的共格外延生长，导致其硬度逐步降低. 关键词： ZrN/AlON纳米多层膜 外延生长 非晶晶化 力学性能     

TiN/TiB2异结构纳米多层膜的共格生长与力学性能

采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同TiB2调制层厚度的TiN/TiB2纳米多层膜.利用x射线衍射仪、高分辨电子显微镜和微力学探针研究了TiB2层厚变化对多层膜生长结构和力学性能的影响.结果表明,在fcc-TiN层(111)生长面的模板作用下,原为非晶态的TiB2层在厚度小于2.9nm时形成hcp晶体态,并与fcc-TiN形成共格外延生长;其界面共格关系为{111}TiN∥{0001}TiB2,〈110〉TiN∥〈1120〉TiB.由于共格界面存在晶格失配度,多层膜中形成拉、压交变的应力场,导致多层膜产生硬度和弹性模量升高的超硬效应,最高硬度和弹性模量分别达到46.9GPa和465GPa.继续增加TiB2层的厚度,TiB2形成非晶态并破坏了与TiN层的共格外延生长,多层膜形成非晶TiN层和非晶TiB2层交替的调制结构,其硬度和弹性模量相应降低.     

N2分压对ZrN/WN纳米多层膜缺陷性质与力学性能的影响

利用射频磁控溅射系统在不同N2分压的条件下,制备了一系列ZrN/WN纳米多层膜.借助慢正电子湮没技术分析了样品的缺陷性质,采用纳米压痕仪研究了多层膜的力学性能.结果发现:N2分压为0.4 Pa的多层膜具有最小的空位型缺陷浓度,其中心层和膜基结合层的平均S参数分别为0.4402和0.4641,而较低或较高的N2分压都可能导致空位型缺陷浓度的增加.随着空位型缺陷浓度的减小,多层膜的硬度和临界载荷增大.对于空位型缺陷浓度最小的多层膜,其硬度和临界载荷达到最大值,分别为34.8 GPa和100 mN,说明较低的缺陷浓度有利于提高多层膜的力学件能.     

氦对铜钨纳米多层膜界面稳定性的影响

采用射频磁控溅射方法,分别在纯Ar和Ar, He混合气氛下制备了多个不同调制周期的Cu/W纳米多层膜. 利用增强质子背散射(EPBS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分别对Cu/W多层膜中He含量、 截面形貌和相结构进行了分析.结果表明:多层膜的界面稳定性是耐氦损伤的前提和保证. 在适当的调制周期下,纳米多层膜能有抑制氦泡成核及长大的能力.     

空间辐射生物学研究进展

空间电离辐射尤其是高能带电粒子辐射可造成生物机体的严重损伤, 是载人航天飞行的关键性限制因素之一。 研究表明, 带电粒子的生物学效应与其性质、 剂量以及不同生物学终点有关; 此外, 微重力环境可能会影响空间辐射生物学效应。 从多年来的空间搭载实验研究和地基模拟实验研究两个方面, 综述了空间辐射的生物损伤效应及其与微重力环境复合作用的生物效应。Space radiation, particularly induced by the high energy charged particles, may cause serious injury on living organisms. So it is one critical restriction factor in Manned Spaceflight. Studies have shown that the biological effects of charged particles were associated with their quality, the dose and the different biological end points. In addition, the microgravity conditions may affect the biological effects of space radiation. In this paper we give a review on the biological damage effects of space radiation and the combined biological effects of the space radiation coupled with the microgravity from the results of space flight and ground simulation experiments.     

多层平面介质波导辐射模

介绍一种精确计算多层平面介质波导归一化正交辐射模的方法，在全辐射模的情况下，为了保证模的正交性，给出了准奇模和准偶模的确定方法，这此方法地计算机编程，为模传播法的建立和实际应用奠定了基础，本文最后给出几个应用的实例。     

集簇性DNA损伤在辐射研究中的进展

高LET重离子引起的集簇性DNA损伤会造成细胞突变、 癌变和凋亡。 促进肿瘤细胞凋亡一直是治愈肿瘤的出发点, 所以集簇性DNA损伤已经成为放射生物学领域研究的热点问题。 由于其提取和检测方法多样, 但并没有一个详细和完整的方案对集簇性DNA损伤进行透彻分析。 综述了集簇性DNA损伤的特点和详细讨论了集簇性DNA损伤最新研究进展, 简介了集簇性DNA损伤的研究方法, 以期为集簇性DNA损伤在放疗中的研究提供一些参考。 Clustered DNA damage which caused by high LET heavy ion radiation can lead to mutation, tumorigenesis and apoptosis. Promoting apoptosis of cancer cells is always the basis of cancer treatment. Clustered DNA damage has been the hot topic in radiobiology. The detect method is diversity, but there is not a detail and complete protocol to analyze clustered DNA damage. In order to provide reference for clustered DNA damage in the radiotherapy study, the clustered DNA damage characteristics, the latest progresses on clustered DNA damage and the detecting methods are reviewed and discussed in deteil in this paper.     

辐照前处理木质纤维素的研究进展

本文对几种主要的辐照前处理木质纤维素方法的效果和特点进行较为全面的比较和总结,旨在阐述微波、紫外线、γ射线、X射线、电子束、离子束等方式辐照前处理木质纤维素对其结构改变的机理尤其重点探讨了重离子辐照前处理引起木质纤维素同质异形体（I_α → I_β）的转换机制。木质纤维素结晶度与酶消化率呈强相关性,重离子辐照前处理可使木质纤维素中木质素和半纤维素部分破坏,导致其相对结晶度增加,从而增强了纤维素酶与木质纤维素的可及度,提高了酶解产率。因而,通过适当剂量的重离子辐照前处理可以显著提高酶对木质纤维素的生物转化效率和还原糖的产量,这为辐照前处理提高木质纤维素的综合利用提供了理论指导。     

Diffusion Behavior of Cumulative He Doped in Cu/W Multilayer Nanofilms at Room Temperature

Cu/W multilayer nanofilms are prepared in pure Ar and He/Ar mixing atmosphere by the rf magnetron sputtering method.The cross-sectional morphology and the defect distribution of the Cu/W multilayer nanofilms are characterized by scanning electron microscopy and Doppler broadening positron annihilation spectroscopy.The results show that plenty of point defects can be produced by introducing He during the growth of the multilayer nanoGlms.With the increasing natural storage time,He located in the near surface of the Cu/W multilayer nanofilm at room temperature could be released gradually and induce the segregation of He-related defects due to the diffusion of He and defects.However,more He in the deep region spread along the interface of the Cu/W multilayer nanofilm.Meanwhile,the layer interfaces can still maintain their stability.     

基于多层膜偏振元件的同步辐射光束线偏振特性测量研究

利用自行研制的同步辐射软X射线多层膜综合偏振测量装置, 对北京同步辐射装置(BSRF)的3W1B软X射线光束线的偏振特性进行了系统的研究. 给出了多层膜偏振元件起偏前后的测量结果, 测量能量为206eV时, 经反射镜、光栅等光束线光学元件后输出的线偏振度(起偏前)为0.585, 经多层膜偏振元件起偏后输出光的 线偏振度达到0.995.     

同步辐射软X射线多层膜反射偏振元件研究

利用多靶磁控溅射方法分别镀制了W/C和Mo/Si两种周期性结构多层膜。通过对其相关参数周期数、厚度比以及周期厚度的调整,使薄膜的布拉格衍射峰出现在布儒斯特角附近,两种多层膜的应用能量范围分别落于C的近K边处和Si的L边前。在北京同步辐射装置3W1B光束线的软X射线光学实验站上进行了反射率的测量,得到W/C膜的反射率在214eV时达到4.18%;Mo/Si周期性多层膜的反射率在89eV处达到32.3%。根据测量结果,分析了在同步辐射装置作为偏振元件的可行性     

Fe掺杂ZnO纳米薄膜的光致发光

采用溶胶-凝胶法制备了Zn_1-xFe_xO(x=0.01,0.05,0.10)纳米薄膜。X射线衍射谱显示所有样品均具有六角纤锌矿结构。而且在X射线衍射谱中没有发现其他相存在。研究了在不同的溶液浓度、退火温度和Fe浓度下制备的掺杂ZnO薄膜的光致发光谱。结果表明,热退火提高了样品的光学质量。溶液浓度为0.1mol/L,且Fe含量较低的条件下,样品的光学质量有所提高。     

电子束辐射加工研究进展

综述了北京师范大学低能核物理所的ＢＦ－５电子直线加速器在辐射加工中的研究应用情况，着重介绍了在电子辐照硅功率器件，高分子聚合物的辐射改性以及辐射加工剂量学等方面的研究和开发进展． The main recent progress on radiation processing by electron beam electron irradiation modification on silicon power devices, radiation crosslinking of wires and cables by electron beam and dosimetry for radiation processing are described.     

Meniscus-Induced Thinning of Smectic Nanofilms

JETP Letters - A new mechanism of thinning of smectic nanofilms is discovered, differing from that previously described in experimental and theoretical works. The size and shape of a meniscus...