氢化金属玻璃Ni24.3Zr75.7H0.65的结构研究

本工作应用X射线大角散射技术测定金属玻璃氢化前后的径向分布函数,以探讨氢化对金属玻璃结构的影响,弄清氢在金属玻璃结构中的位置及其局域环境。 关键词：     

强流脉冲离子束辐照对金属玻璃Zr_(53)Al_(23.5)Cu_(5.9)Co_(17.6)结构和性能的影响

利用强流脉冲离子束(High Intensity Pulsed Ion Beam,HIPIB)模拟核聚变装置中的瞬态高热负荷环境,离子束成分为C~(n+)(70%)和H~+(30%)、加速电压为250 k V,研究金属玻璃Zr_(53)Al_(23.5)Cu_(5.9)Co_(17.6)和金属W在不同参数的HIPIB辐照下结构和性能的变化规律以及损伤行为。XRD显示辐照后金属玻璃均保持非晶相为主要结构,金属W中有应力产生。SEM观察在辐照次数为3和10次时金属玻璃和金属W表面都没有明显的辐照损伤现象;当辐照次数增加到100和300次后,金属玻璃表面出现了花瓣状形貌和小球,金属W表面则出现了裂纹。纳米压痕仪测量辐照后金属玻璃的表面纳米硬度随辐照次数的增加逐渐降低。Zr基金属玻璃具有较好的耐辐照性能,对HIPIB辐照时产生强的热应力的缓冲能力比金属W好。     

强流脉冲离子束辐照对金属玻璃Zr_(53)Al_(23.5)Cu_(5.9)Co_(17.6)结构和性能的影响北大核心CSCD

利用强流脉冲离子束(High Intensity Pulsed Ion Beam,HIPIB)模拟核聚变装置中的瞬态高热负荷环境,离子束成分为C^(n+)(70%)和H^+(30%)、加速电压为250 k V,研究金属玻璃Zr_(53)Al_(23.5)Cu_(5.9)Co_(17.6)和金属W在不同参数的HIPIB辐照下结构和性能的变化规律以及损伤行为。XRD显示辐照后金属玻璃均保持非晶相为主要结构,金属W中有应力产生。SEM观察在辐照次数为3和10次时金属玻璃和金属W表面都没有明显的辐照损伤现象;当辐照次数增加到100和300次后,金属玻璃表面出现了花瓣状形貌和小球,金属W表面则出现了裂纹。纳米压痕仪测量辐照后金属玻璃的表面纳米硬度随辐照次数的增加逐渐降低。Zr基金属玻璃具有较好的耐辐照性能,对HIPIB辐照时产生强的热应力的缓冲能力比金属W好。     

大块金属玻璃Al_(7.5)Cu_(17.8)Ni_(10.7)Zr_(64)的耐Ar~(2+)离子辐照性能研究

利用能量为3 Me V的Ar~(12+)离子辐照金属玻璃Al_(7.5)Cu_(17.8)Ni_(10.7)Zr_(64)和金属W,研究了金属玻璃的Ar离子辐照损伤,辐照剂量分别为1×1014,1×1015和1×1016ions/cm~2。XRD分析发现在不同剂量辐照下Al_(7.5)Cu_(17.8)Ni_(10.7)Zr_(64)均保持非晶为主要结构。不同剂量辐照后的金属玻璃样品表面没有明显的辐照损伤,而金属W在剂量为1×016ions/cm2时表面出现大面积不规则的裂纹和孔洞。AFM分析显示Al_(7.5)Cu_(17.8)Ni_(10.7)Zr_(64)的表面均方根粗糙度随辐照剂量的增大而增大;辐照后金属玻璃的表面硬度略有降低,而金属W的硬度有所升高。在低于金属玻璃的玻璃化转变温度时,金属玻璃Al_(7.5)Cu_(17.8)Ni_(10.7)Zr_(64)的耐Ar~(12+)溅射能力好于金属W。     

Ag_xCu_(50-x)Zr_(50)非晶态合金及其晶化

采用高频熔炼后的真空单辊急冷技术制备了Ag_xCu_(50-x)Zr_(50)金属玻璃,发现在x<12的范围内都可得到完全的非晶态。测量了x=2,4,6和10的Ag_xCu_(50-x)Zr_(50)金属玻璃的玻璃转变温度和晶化温度,并采用Kissinger方法测定了晶化激活能E_a。发现在金属玻璃Ag_xCu_(50-x)Zr_(50)中,x值越大则玻璃越不稳定。通过对该类玻璃在氩气氛和在空气中的晶化研究,说明第二放热峰是氧化峰。     

非晶态合金Ni_(64)B_(36)结构的计算机模拟(Ⅰ) 合金中的化学短程序

我们用两种不同直径球的无规密堆计算机模型模拟了Ni_(64)B_(36)金属玻璃的结构,计算了模型的简约部分径向分布函数、角分布函数及均匀度,对结构的化学短程序进行了讨论,我们的计算结果表明,在过渡金属-类金属型(TM-M)的非晶态合金中,类金属原子的相对分布是结构中化学短程序的重要特征,这一特征可以用M-M原子的部分径向分布函数中第二峰的第一个分裂次峰的位置r_c来表征。     

块体金属玻璃Zr_(48)Nb_8Cu_(12)Fe_8Be_(24)低温电阻的研究

对新型块体金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24的低温电阻进行了研究,并用理论模型分析了不同温度区间电阻与温度的关系,由此探讨了此类非晶低温下电子散射机理.由实验数据估算了主要散射机理的贡献. 关键词： 金属玻璃 电阻     

由观测无胁强作用下的热膨胀和电阻研究金属玻璃(Fe_(0.85)Ni_(0.15))_(84)B_(16)的结构弛豫

本文通过长度、电阻和热膨胀系数的测量研究了(Fe_(0.85)Ni_(0.15))_(84)B_(1c)金属玻璃结构弛豫和退火温度T_a的关系。基于上述物理量对结构弛豫的关系,对曲线作了分析和讨论。在退火温度为175℃至250℃之间结构弛豫随T_a的变化率最大。     

金属玻璃(Cu_(1-x)Ni_x)_(33)Zr_(67)的超导电性

本文研究了金属玻璃(Cu_(1-x)Ni_x)_(33)Zr_(67)的超导电性.测量了超导转变温度T_c、上临界磁场H_c_2和其它重要物理量.结果分析表明:这些金属玻璃属于弱耦合超导体.随着Ni含量增多,T_c提高.由(dH_c_2/dT)_(T_c)的测量得到费米面上电子态密度N(0).Varma-Dynes参数δ粗略地是常数.较高的N(0)相应于较高的T_c.N(0)是支配超导行为的基本参量.     

超导临界参量—金属玻璃结构变化的灵敏探针

综合分析作者在金属玻璃Zr-Co、Zr-Ni和Zr-Si的超导电性与结构关系的实验结果,发现T-c、H_(c2)和J_c等超导临界参量是金属玻璃结构的敏感函数,可以作为金属玻璃结构变化的灵敏探针。     

天然和人工时效Cu_(55)Zr_(45)金属玻璃结构弛豫的EXAFS研究

本文应用EXAFS结构分析法研究了Cu_(55)Zr_(45)金属玻璃经天然和人工时效后引起的结构变化。为了比较,也用EXAFS法测定了淬态样品的结构。与此同时还应用X射线小角散射技术和示差扫描量热仪等观测结构弛豫的手段测量了人工时效样品的相应现象。最后根据观测到的事实提出一个非晶相分离模型来解释这个样品在时效时产生的EXAFS及其傅里叶变换的变化,得到圆满结果。     

自旋玻璃LaFe_yNi_(5-y)的磁性研究

本文报道了金属间化合物LaFe_yNi_(5-y)(0.5≤y≤1.1)的自旋玻璃特性。测定了样品的自旋玻璃冻结温度T_f。y≤0.9时,在一定温度下,样品中发生顺磁-自旋玻璃转变,T_f近似为y的线性函数,y≥1.0时,材料将发生顺磁-铁磁-自旋玻璃转变。     

源于“团簇-共振”模型的理想金属玻璃电子化学势均衡

理想金属玻璃是指完全满足电子结构稳定性的金属玻璃. 在我们前期工作中提出的“团簇加连接原子"及理想金属玻璃的“团簇-共振"结构模型的 基础上, 本文指出理想金属玻璃应该满足电子化学势均衡判据, 可定量给出团簇与连接原子的比例, 最终确定了理想金属玻璃成分式[团簇](连接原子)_x. 运用此判据, 解析了Cu-Zr基和Co-B基块体金属玻璃, 实验确定的最佳形成能力成分满足电子化学势均衡.     

玻璃家族的新成员——金属玻璃

金属玻璃由金属键构成但又具有玻璃材料长程无序的原子排列,因其具有的独特结构和性能特点,激发了科学家们广泛的研究兴趣,也带动了非晶态物理和材料科学的蓬勃发展。以“国际玻璃年”为契机,文章简要介绍了金属玻璃的发现和发展、性能特点、结构特点以及应用前景,并对金属玻璃研究存在的挑战进行了探讨。     

S取代Se对Ge_(11.5)As_(24)Se_(64.5–x)S_x玻璃结构及光学性质的影响

本文制备了硫系玻璃Ge_(11.5)As_(24)Se_(64.5–x)S_x (x=0, 16.125%, 32.25%, 48.375%和64.5%)并研究了其光学性质,目的在于筛选可用于光学器件的最佳组分.通过测试该系列玻璃的激光损伤阈值、折射率、三阶非线性折射率以及吸收光谱,结果发现,玻璃中的Se被S原子逐渐替代后,玻璃的线性和三阶非线性折射率逐渐降低,玻璃光学带隙和激光损伤阈值不断升高.我们进一步利用拉曼散射光谱和高分辨率X射线光电子能谱研究导致这些物理性能变化的结构起源,通过分析玻璃中不同结构单元的演变过程,发现在这些玻璃网络结构中均以异极键(Ge—Se/S, As—Se/S)为主,且相对于Se而言, Ge和As优先与S结合成键.随着玻璃结构中S/Se比例的增加,与Se相关的化学键(Ge—Se,As—Se和Se—Se)数量逐渐减少, S相关化学键(Ge—S,As—S和S—S)数量逐渐增加,但这对玻璃的拓扑结构几乎没有影响.由此可以断定引起玻璃物理性质变化的主要原因是玻璃结构体系中各个化学键强度之间的差异.     

纵向磁场中超导金属玻璃Zr_(78)Co_(22)的载流电阻态

在低于T_c较远的温度下,发现金属玻璃Zr_(78)Co_(22)带在纵向磁场中的I-V和H-V特性曲线上存在着两类电压跃变阶梯。与以往在准一维或准二维均匀超导体中发现的I-V曲线上出现阶梯结构的条件和特点作了系统的比较,综合应用超导相分离模型和由热涨落诱发的相位滑移中心的概念解释了所观察到的现象。     

(Fe_(0.1)Co_(0.55)Ni_(0.35)_(78)Si_8B_(14)金属玻璃的晶化过程及压力的影响(Ⅱ)——晶化温度和晶化激活能

本文用高压下原位电阻测量法研究了3GPa以下(Fe_(0.1)Co_(0.55)Ni_(0.35))_(78)Si_8B_(14)金属玻璃的晶化温度T_x,并用Kissinger法求得不同压力下金属玻璃的晶化激活能△E_x。测量结果表明,施加压力时这种合金的T_x并不是单调地、更不是线性地升高的,而是在上升的总趋势中还存在某些局部的转折。这和一些被广泛引用的结论是不同的。晶化激活能△E_x也随压力作类似趋势的变化。分析认为,压力促进晶化时的成核过程,而抑制晶核的扩散性长大。两者的综合作用是造成△E_x、从而也构成T_x非单调变化的原因。压力除了通过△E_x影响T_x以外,指数前因子的压力效应也可以使晶化温度产生重要的改变。     

HmTiSin(m=1～2;n=2～8)团簇结构、电子性质和红外光谱的密度泛函理论研究

近些年,由于硅半导体材料在微电子工业中的潜在应用,其理论和实验研究备受人们广泛关注。尤其是过渡金属掺杂的硅团簇材料在物理化学性质方面表现了极好的稳定性。这些主要归因于过渡金属含有未填满的d轨道电子,可以填充硅团簇表面的空轨道,减少团簇表面的悬挂键,进而提高整个掺杂硅团簇的结构稳定性,同时产生各种特殊光学、磁性和超导等性质。采用密度泛函理论DFT-B3LYP方法对H_mTiSi_n(m=1～2; n=2～8)团簇的几何结构和电子性质进行了理论计算,讨论了Ti掺杂硅团簇TiSi_n(n=2～8)及其氢化团簇基态结构的变化规律、解离通道和HOMO-LUMO能隙等特征。结果表明,随着Si原子数目的增加,在TiSi_n(n=2～8)团簇中其掺杂Ti原子依次吸附在团簇的棱、面及结构内部。当在掺杂团簇表面吸附氢原子时,都优于吸附在团簇的硅原子上,而且绝大多数的氢化结构采纳了TiSi_n团簇的骨架构型。解离能和HOMO-LUMO能隙的分析结果表明在团簇表面吸附两个H原子时能够明显提高整个团簇的结构稳定性。二阶能量差分的研究发现TiSi₂和TiSi₆团簇相对其他团簇具有较高的稳定性,同时两个H₁TiSi₇和H₂TiSi₇氢化团簇的稳定性更高。此外,模拟了这些氢化团簇的红外振动特征峰,对主要特征峰进行了归属。这些研究将为过渡金属掺杂硅基团簇材料的实验制备和表征提供重要的理论参考。     

金属玻璃(Cu_(1-x)Ni_x)_33Zr_(67)合金的低温电阻率

本文研究了金属玻璃(Cu_(1-x)Ni_x)_(33)Zr_(67)合金的低温电阻输运特性。在较宽的温区(2—273K)测试了电阻率,测量结果符合Mooij判据。样品电阻率随温度的变化行为与双能级隧道模型符合较好。     

氟磷酸盐光学玻璃(综述)

本文对具有优越的消二级光谱性能的氟磷酸盐光学玻璃的国内外发展概况作了综述。扼要地阐述了氟磷酸盐玻璃消二级光谱的重要特性,氟磷酸盐玻璃的结构及特殊色散机理,介绍并评价了氟磷酸盐玻璃的若干典型配方、新工艺,提出了展望意见。