Ag/Ni和Cu/Ni界面的分子动力学模拟

用分子动力学方法对金属界面在弯曲状态下的力学行为做了模拟计算．在自行设计的两种弯曲模型中，首先比较了Ａｇ／Ｎｉ在不形成界面、形成界面（错配比约为１５％）以及Ｃｕ／Ｎｉ形成界面（错配比约为３％）时在动态弯曲过程中的势能－应变曲线，应力－应变曲线，模量－应变曲线，通过比较得出的结论是：界面的存在影响很大，失配位错影响界面的性质，并且错配比不同界面的力学性质亦不相同．同时，对计算元胞的尺寸效应做了详细的讨论，给出了用于计算机模拟中比较适宜的计算元胞的尺寸．最后，利用圆弧弯曲模型将静态平移周期性边界条件应用于动态 关键词：     

镍基单晶超合金Ni/Ni3Al晶界的分子动力学模拟

在镍基单晶超合金中,由于单晶Ni的晶格常数比单晶Ni3Al的稍小,在Ni/Ni3Al晶界面上必然要出现错配.采用分子动力学模拟了镍基单晶超合金的Ni/Ni3Al晶界的结构,考虑了两个不同的初始模型,并进行了分子动力学弛豫.弛豫的结果均表明:由于晶格的差异形成的错配能不是通过长程晶格错配的方式来释放,而是通过在局部区域形成位错的方式释放的.由于Ni3Al相周围Ni相环境的不同,形成的位错也有所不同.     

合成反铁磁Ni81Fe19/Co90Fe10/Ru/Co90Fe10/Ni81Fe19的研究

采用直流磁控溅射方法制备了一系列的合成反铁磁及以其为自由层的自旋阀.研究发现,在Ni81,Fe19与Ru层之间插入适当厚度的Co90Fe10层后,可有效地提高合成反铁磁两磁性层间的反铁磁耦合强度,得到具有饱和场日.更高、饱和磁化强度M.更低、热稳定性更好的合成反铁磁.另外,以这种合成反铁磁作自旋阀的自由层时,可有效提高自旋阀的稳定性.     

低接触电阻率Ni/Ag/Ti/Au反射镜电极的研究

研究了Ag的厚度、退火时间、沉积温度对于Ni/Ag/Ti/Au电极的反射率及与p-GaN欧姆接触性能的影响. 利用分光光度计测量反射率, 采用圆形传输线模型计算比接触电阻率. 结果表明: 随着Ag厚度的增加, Ni/Ag/Ti/Au电极的反射率逐渐增大; 在氧气氛围中, 随着退火时间从1 min增至10 min, 300 ℃退火时, 比接触电阻率持续下降, 而对于400-600 ℃退火, 比接触电阻率先减小后增大; 在300和400 ℃氧气中进行1-10 min 的退火后, Ni/Ag/Ti/Au的反射率变化较小, 退火温度高于400 ℃时, 随着退火时间的增加, 反射率急剧下降; 在400 ℃氧气中3 min退火后, 比接触电阻率可以达到3.6×10^-3 Ω·cm². 此外, 适当提高沉积温度可以增加Ni/Ag/Ti/Au的反射率并降低比接触电阻率, 沉积温度为120 ℃条件下的Ni/Ag/Ti/Au电极在450 nm处反射率达到90.1%, 比接触电阻率为6.4×10^-3 Ω·cm². 综合考虑电学和光学性能, 在沉积温度为120 ℃下蒸镀Ni/Ag/Ti/Au (1/200/100/100 nm)并在400 ℃氧气中进行3 min退火可以得到较优化的电极. 利用此电极制作的垂直结构发光二极管在350 mA电流下的工作电压为2.95 V, 输出光功率为387.1 mW, 电光转换效率达到37.5%.     

Pt/Co/Pt/Ni多层膜的磁光特性

用磁控溅射法制备了Pt/Co/Pt/Ni系列样品,其中Ni层具有不同的厚度.通过测量样品的Kerr转角、椭偏率、折射率和吸收率,推算出了四个等效电导张量元σ_1xx,σ_2xx,σ_1xy,σ_2xy随Ni层厚度的变化情况.再结合电导张量元与Kerr角的理论公式,分析了在Ni层厚度的变化过程中,每一个电导张量元对Kerr角的贡献;发现在短波段σ_2xy起主导作用,而在长波段四个电导张量元共同起作用.经分析认为这是由于在Ni层的增厚过程中,Pt 5d带劈裂程度逐渐减小.与纯Pt/Co膜相比,在Ni层的厚度为0.10—0.23nm的范围内样品具有较低的居里温度和较高的Kerr角,这说明Pt/Co/Pt/Ni多层膜具有较高的应用价值. 关键词：     

空气和氧气气氛下p-GaN/Ni/Au合金性质

研究了p-CaN上的Au／Ni双金属层在空气气氛和氧气气氛下合金对其欧姆接触性质的影响。使用同步辐射高强度X射线衍射观察到明显的NiO衍射峰。随着合金时间的增加,NiO和Au的结晶性均明显变好,NiO的衍射峰强度随合金时间的增加而增强,同时发现Au(111)沿CaN的(0001)面择优形成单晶。测得Ni／Au-p-CaN-Ni／Au串联电阻在合金后明显降低,表明接触性质改善与结晶性的提高有关。同时发现氧气下合金比空气下合金形成NiO更快,相应的串联电阻也更快地下降。     

Ni/NiO界面的高场磁化研究

报道在表面包覆ＮｉＯ的Ｎｉ超微颗粒和Ｎｉ／ＮｉＯ多层膜中Ｎｉ／ＮｉＯ界面的磁性实验结果．在Ｔ＜８０Ｋ下Ｎｉ／ＮｉＯ界面存在较大的磁化强度（Ｈ＝４０kＯｅ），并随温度上升而快速下降．对高场磁化（５－６５kＯｅ）实验数据进行拟合，结果表明Ｎｉ／ＮｉＯ界面存在类似磁矩排列不一致的结构． 关键词：     

Ni/Au/n-GaN肖特基二极管可导位错的电学模型

可导线性位错被普遍认为是GaN基器件泄漏电流的主要输运通道,但其精细的电学模型目前仍不清楚.鉴于此,本文基于对GaN肖特基二极管的电流输运机制分析提出可导位错的物理模型,重点强调:1)位于位错中心的深能级受主态(主要Ga空位)电离后库仑势较高,理论上对泄漏电流没有贡献; 2)位错周围的高浓度浅能级施主态电离后能形成势垒高度较低的薄表面耗尽层,可引发显著隧穿电流,成为主要漏电通道;3)并非传统N空位,认为O替代N所形成的浅能级施主缺陷应是引发漏电的主要电学态,其热激活能约为47.5 meV.本工作亦有助于理解其他GaN器件的电流输运和电学退化行为.     

Ni/Ag/Ti/Au与p-GaN的欧姆接触性能及光反射率

研究了不同Ni厚度的Ni/Ag/Ti/Au电极在不同退火温度和退火气氛下与p-GaN之间的欧姆接触性能以及电极的光反射率的变化.采用矩形传输线模型对各电极的比接触电阻率进行测算,利用分光光度计对电极在不同波长下的反射率进行测量.结果表明,Ni金属层的厚度越小,电极的光反射率越高,而Ni层厚度对比接触电阻率的影响较小;当退火温度高于400℃后,电极的光反射率降低,在氧气氛围中退火后光反射率比在氮气中退火后下降更加明显.但在氧气氛围中退火有利于减小比接触电阻率.综合考虑接触电阻和光反射率,电极Ni(1 nm)/Ag/Ti/Au在400℃氧气中快速退火后得到了较好的结果,其比接触电阻率为5.5×10-3Ω·cm2,在450 nm处反射率为85%.利用此电极制作了垂直结构发光二极管(LED)器件,LED在350 mA注入电流下,工作电压为3.2 V,发光功率为270 mW,电光转换效率达到24%.     

Phase transformations and structure of Ni–Mn–In alloys with varying ratio Ni/Mn

The fine structure of Ni–Mn–In alloys has been studied when manganese atoms are substituted for nickel atoms in an annealing state. The concentration dependence of the critical temperatures and the structures of the alloys have been discussed. It has been found that, as manganese atoms replace nickel atoms, the structure after annealing is changed from a two-phase (L2₁ + martensite) to single-phase L2₁ structure. The martensitic transformation in Ni₄₇Mn₄₂In₁₁ alloy is accompanied by the formation of modulated 14M martensite.     

NH3在Ni/Pt(111)和Ni/WC(001)表面上分解的第一性原理研究

采用密度泛函理论和slab模型,研究NH₃在Ni单原子层覆盖的Pt（111）和WC（001）表面上的物理与化学行为,计算了Ni单原子覆盖表面的电子结构以及NH₃的吸附与分解.表面覆盖的单原子层中,Ni原子的性质与Ni（111）面上的Ni原子明显不同.与Ni（111）相比,Ni/Pt（111）和Ni/WC（001）表面上Ni原子dz²轨道上的电子更多地转移到了其它位置,该轨道上电荷密度降低有利于NH₃吸附.在Ni/Pt（111）和Ni/WC（001）面上NH₃吸附能均大于Ni（111）,NH₃分子第一个N-H键断裂的活化能则明显比Ni（111）面上低,有利于NH₃的分解,吸附能增大使NH₃在Ni/Pt（111）和Ni/WC（001）面上更倾向于分解,而不是脱附.N₂分子的生成是NH₃分解的速控步骤,该反应能垒较高,说明N₂分子只有在较高温度下才能生成.WC与Pt性质相似,但Ni/Pt（111）和Ni/WC（001）的电子结构还是有差异的,与Ni（111）表面相比,NH₃在Ni/Pt（111）表面上分解速控步骤的能垒降低,而在Ni/WC（001）上却升高.要获得活性好且便宜的催化剂,需要对Ni/WC（001）表面做进一步改进,降低N₂分子生成步骤的活化能.     

用MAEAM法计算Ag/Ni的界面能

采用改进分析型嵌入原子法计算了Ag(111)//Ni(001)和Ag(001)//Ni(111)扭转界面的能量，结果表明：对Ag(111)//Ni(001)界面，当扭转角等于0°（或30°）时界面能最小，这一择优扭转角取向和Gao等人的实验结果一致；同样，对Ag(001)//Ni（111）界面，当扭转角等于0°（或30°）时界面能最小；从界面能最小化考虑，Ag(001)//Ni(111)扭转界面的择优扭转角也为0°（或30°）. 关键词： Ag/Ni界面 界面能 计算 改进分析型嵌入原子法 近重合位置点阵     

原位聚合纳米Ni/聚苯乙烯复合材料及其热力学性能

 磁性聚苯乙烯(PS)材料有利于实现惯性约束聚变靶丸在辐射场中的无接触支撑。采用液相还原法制备了粒度为75~200 nm的Ni球形粒子,用原位聚合的方法制备了纳米Ni/PS复合材料。利用X射线衍射仪、傅氏转换红外线光谱分析仪、扫描电子显微镜及热重差示扫描量热仪分别研究了所得纳米Ni的特性、复合材料的结构及掺杂量对纳米Ni/PS复合材料的热力学行为的影响。研究结果表明：纳米Ni的掺杂能提高玻璃转变温度;纳米Ni的掺杂可以增大PS热分解焓变,在掺杂质量分数为1%~2%之间焓变达到最大;纳米Ni的掺杂降低了纳米Ni/PS复合材料热分解的比热容。     

Texturing in a Ni–W/TiN Thin-Film System

Double-layer thin-film compositions with a TiN coating based on a ferromagnetic Ni–5 at % W alloy and a paramagnetic Ni–9.5 at % W alloy have been prepared. Texturing in both components of the Ni–W/TiN system has been studied using X-ray diffraction analysis. It has been found that the coating layer causes crystal planes in the Ni–9.5 at % W strip to reorient and thereby enhances the cube texture in the substrate. It has been shown that under certain growth conditions, a thin TiN coating above the Ni–9.5 at % W/TiN substrate grows quasi-single-crystalline with a cube texture.     

Ni/ITO与p型GaN的欧姆接触

通过环形传输线方法(CTLM),电流-电压(I-V)曲线、光学透过率、表面形貌等手段,研究了N i层厚度和N i层的高温退火对N i/ITO与p型氮化镓接触特性的影响,探讨了N i/ITO-p-GaN欧姆接触的形成机制,提出了低温氧化N i金属层的方法。获得接触电阻率(cρ)小于9.5×10-5Ω.cm2,透过率达到74%(470 nm)的N i/ITO-p-GaN电极。     

磁控溅射制备Ni/Ti多层膜表面粗糙度

采用磁控溅射方法制备了周期数分别为10,30,50和75的Ni/Ti多层膜,利用X射线掠入射反射测量了多层膜表面和界面的状态,并用原子力显微镜测量了多层膜的表面粗糙度,研究了不同周期数的Ni/Ti多层膜表面粗糙度的变化规律。结果表明:Ni/Ti多层膜表面粗糙度随着膜层数增加而增加,当Ni/Ti多层膜的周期数从10变化到75时,其表面粗糙度由0.80 nm增大到1.69 nm。实验数据拟合表明:Ni/Ti多层膜表面粗糙度与周期数成3次方关系;但在周期数较小时,粗糙度与周期数成线性关系。     

NiO/Ni纳米线阵列紫外光电探测器的设计

设计了一种基于MSP430的NiO/Ni纳米线阵列紫外光电探测器。选用MSP430F149单片机作为主控芯片,液晶显示器作为输出端口,具有高光电探测灵敏性的新材料NiO/Ni纳米线阵列为探头,制作了信号采集、信号处理转换以及显示于一体的NiO/Ni纳米线阵列紫外光电探测器。本文NiO/Ni光电探测器以实用、可靠为目的,为研制更完善的光电探测系统奠定良好的基础。     

Ni/W金属超晶格中的反常阻温特性

在室温到１５Ｋ范围内我们对Ｎｉ／Ｗ金属超晶格的输运性质进行了测量。随温度的降低，反常的电阻跳跃被发现，这种现象被归因子Ｎｉ／Ｗ超晶格样品从晶态到非晶态的结构相变。温度降低时，样品界面处的原子无序度增大，当这种无序积累到一定程度时样品发生从晶态到非晶态的结构相变。     

AlGaN/GaN异质结Ni/Au肖特基表面处理及退火研究

采用O₂等离子体及HF溶液对AlGaN/GaN异质结材料进行表面处理后，Ni/Au肖特基接触特性比未处理有了明显改善，反向泄漏电流减小3个数量级.对制备的肖特基接触进行200—600℃ 5min的N₂气氛退火，发现退火冷却后肖特基反向泄漏电流随退火温度增大进一步减小.N₂气中600℃退火后肖特基二极管C-V特性曲线在不同频率下一致性变好，这表明退火中Ni向材料表面扩散减小了表面陷阱密度；C-V特性曲线随退火温度增大向右移动，从二维电子气耗尽电压绝对值减小反映了肖特基势垒的提高. 关键词： AlGaN/GaN 肖特基接触 表面处理 退火     

Ni/HfO_2/Pt阻变单元特性与机理的研究

研究了Ni/HfO2(10 nm)/Pt存储单元的阻变特性和机理.该器件具有forming-free的性质,还表现出与以往HfO2(3 nm)基器件不同的复杂的非极性阻变特性,并且具有较大的存储窗口值(105).存储单元的低阻态阻值不随单元面积改变,符合导电细丝阻变机理的特征.采用X射线光电子能谱仪分析器件处于低阻态时的阻变层HfO2薄膜的化学组分以及元素的化学态,结果表明,Ni/HfO2/Pt阻变存储器件处于低阻态时的导电细丝是由金属Ni导电细丝和氧空位导电细丝共同形成的.