不同气氛下多孔硅中电子偶素湮没行为研究

使用正电子湮没谱学方法,在不同气氛下对电化学腐蚀法制备的多孔硅中电子偶素的湮没行为进行了系统的研究.正电子湮没寿命谱测试结果表明,样品中存在长达40 ns的电子偶素湮没成分,并且进入多孔硅膜层的正电子约有80%形成电子偶素,具有非常高的电子偶素产额;在氧气气氛下,由于气体导致o-Ps发生自旋转化猝灭是使多孔硅样品中电子偶素寿命缩短的主要原因.结合正电子寿命-动量关联谱测量结果,分析了不同气氛下多孔硅样品中电子偶素湮没寿命及动量变化关系,讨论了多孔硅中电子偶素的湮没机理以及气氛对孔径计算理论模型的影响. 关键词： 电子偶素 正电子湮没谱学方法 多孔硅     

正电子湮没参量及其所反映物质信息的探讨

本根据正电子在凝聚态物质中的湮没机制及捕获模型,讨论了正电子湮没参量——正电子寿命谱和多普勒线形等参量所反映的物质信息,给出了各正电子湮没参量与所反映的物质信息之间的定量关系。分析了在该体系中正电子寿命参量与局域电子密度、多普勒线形参量和角关联参量与电子动量密度分布和费米面之关联。     

Hg1-xCdxTe晶体缺陷的正电子湮没寿命

利用正电子(e⁺)湮没寿命谱实验研究了Hg_1-xCd_xTe晶体样品的空位缺陷.碲溶剂法生长的样品，不论是n型导电还是p型导电都存在大量的Hg空位.经过合适的退火工艺，p型材料转为n型，同时对正电子的俘获效应减小，表现为正电子湮没平均寿命值减小14—17ps.若退火温度高于350℃，正电子湮没寿命值又增大，表明Hg空位浓度增加.得到HgCdTe中正电子的体寿命为τ_b=272ps.根据正电子湮没寿命和电参数的测量结果，得出 关键词：     

非晶离子导体B_2O_3-0.7Li_2O-0.7LiCl-xAl_2O_3晶化过程的正电子湮没寿命谱和扫描电子显微镜研究

传统的粉末压片样品严重影响了正电子湮没寿命谱及电子显微镜测量的准确性和重复性。本文克服了以上困难,制出大片非晶离子导体样品,得到了晶化过程正电子湮没寿命谱及扫描电子显微镜研究的新结果。 非晶离子导体B_2O_3-0.7Li_2O-0.7LiCl-xAl_2O_3的实验结果发现:Al_2O_3组分不同对非晶态样品在室温下的正电子平均寿命无较大影响。完全晶化后,正电子平均寿命均有很大降低。而在晶化过程初期,对x=0.15的样品,正电子平均寿命有显著的反常增高,它与电导率的反常增高发生在同一温度范围内。     

水蒸气退火多孔硅发光性能的正电子谱学研究

使用正电子湮没寿命谱和正电子寿命-动量关联谱对水蒸气和真空条件下退火的多孔硅样品的微观缺陷结构进行表征,结合发射光谱测量结果,对影响多孔硅发光性能的因素进行了讨论.实验结果表明,水蒸气退火后样品孔壁表面的悬挂键减少,并出现新的E′γ和EX类缺陷.水蒸气退火后样品中两种缺陷数量发生变化是导致多孔硅样品发光增强的直接原因;真空退火未使样品中发光相关缺陷发生变化,样品的发光性能没有显著改变.     

非晶离子导体B2O3-0.7Li2O-0.7LiCl-xAl2O3晶化过程的正电子湮没寿命谱和扫描电子显微镜研究

传统的粉末压片样品严重影响了正电子湮没寿命谱及电子显微镜测量的准确性和重复性。本文克服了以上困难,制出大片非晶离子导体样品,得到了晶化过程正电子湮没寿命谱及扫描电子显微镜研究的新结果。非晶离子导体B₂O₃-0.7Li₂O-0.7LiCl-xAl₂O₃的实验结果发现:Al₂O₃组分不同对非晶态样品在室温下的正电子平均寿命无较大影响。完全晶化后,正电子平均寿 关键词：     

利用正电子湮没技术研究钾掺杂钨合金中的缺陷

钨合金中钾的掺杂会引入大量的缺陷,如尺寸几十纳米的钾泡、高密度的位错以及微米量级的晶粒带来的晶界等,这些缺陷的浓度和分布直接影响合金的服役性能.本文运用正电子湮没谱学方法研究钾掺杂钨合金中的缺陷信息,首先模拟计算了合金中各种缺陷的正电子湮没寿命,发现钾的嵌入对空位团、位错、晶界等缺陷的寿命影响很小;然后测量了不同钾含量掺杂钨合金样品的正电子湮没寿命谱,建立三态捕获模型,发现样品中有高的位错密度和低的空位团簇浓度,验证了钾对位错的钉扎作用,阐述了在钾泡形成初期是钾元素与空位团簇结合并逐渐长大的过程;最后使用慢正电子多普勒展宽谱技术表征了样品中缺陷随深度的均匀分布和大量存在,通过扩散长度的比较肯定了钾泡、晶界等缺陷的存在.     

液晶相变的微结构研究

用正电子湮没和差示扫描量热(DSC)变温测量液晶(EBBA)样品的正电子湮没寿命谱及DSC曲线,结果表明正电子湮没的短寿命(τ_s)基本不变,而长寿命(τ₁)和强度(I₁)明显地有两次跳变,其跳变的温度范围与DSC所测定的相转变温度范围基本一致,在加热和冷却过程中样品在晶体相←→向列相之间的相互转变的相转变温度范围显著不同。用正电子湮没的ORE模型讨论了由于液晶相转变所引起的微结构变化,从而提出正电子是研究液晶(EBBA)相变的探针。 关键词：     

充氚不锈钢中氦行为的实验研究

对充氚和未充氚的抗氢-2不锈钢(HR-2)样品进行退火处理,利用正电子湮没寿命谱技术以及金相检验技术探讨不锈钢中氦和微缺陷的相互作用行为.未充氚样品中,影响正电子寿命值的主要因素为杂质元素在晶界的析出.充氚样品实验中,退火温度小于300℃时,正电子寿命值的增加说明了氦泡的形成过程为非热形成,通过“冲出位错环”机制形成及长大;退火温度在300~600℃之间,充氚样品正电子寿命值的降低以及He的跃迁概率的计算结果,说明He原子通过热迁移至晶界;退火温度大于600℃时,热平衡空位浓度的计算结果以及正电子寿命值的增加说明热平衡空位开始发挥作用.     

用正电子湮没技术研究纯镍多晶体疲劳过程中的晶体缺陷

对充分退火纯镍多晶体样品分组进行了恒应变幅拉-压疲劳试验和冷轧形变后,测量了正电子湮没参数;并选少数疲劳试样进行了电子显微镜薄膜衍射象观察。用多指数拟合方法从疲劳试样的正电子湮没寿命谱中分解出与正电子在小空位团中湮没相应的成份。这些寿命值在不同疲劳阶段分别平均为209,255和>300ps。其相对强度的变化与小空位团浓度增加然后尺寸增大的趋势相符合。从而,本文根据正电子湮没技术提供了纯镍多晶体疲劳过程中除大量位错外空位聚集的实验证据。利用简单三态正电子捕获模型估算了上述缺陷浓度。本工作还提供了用多指数拟合方法分解复杂寿命谱和用于简单三态捕获模型的例证。 关键词：     

Y-Ba-Cu-O超导体中Cu位元素替代效应的正电子湮没研究

通过 YBa_2Cu_(3-x)M_xO_y(M=Al,Sn)系列样品正电子湮没辐射一维角关联谱的测量,系统地研究了 Cu 位替代对正电子湮没谱的影响.实验表明,Y-Ba-Cu-O 超导体的一维角关联谱由两个高斯成分组成,分别是正电子在链区和 Cu-O 平面采样湮没的反映,未能观察到相应于 Fermi 电子气湮没的抛物线部分存在.正电子湮没谱对 Cu 位元素的替代,特别是链区的替代是敏感的.正电子湮没技术可能为判断 Y-Ba-Cu-O 超导体中元素替代位置提供一些有用的信息.     

一种基于Windows界面的正电子湮没谱分析软件包

在保留正电子寿命谱分析程序PATFIT和连续谱分析程序MELT主要优点的基础上研究开发了一个新的正电子湮没谱分析软件PASA。主要的改进包括:将PATFIT、MELT和多普勒展宽谱3种正电子湮没分析方法集成在Windows界面程序中, MELT程序脱离MATLAB环境独立运行; 编写了完整的多普勒展宽谱分析程序, 谱文件的读取、输入参数的调节和拟合结果的输出更加方便快捷, 重点加强了正电子湮没实验谱和拟合结果的图形显示、介绍PASA软件的使用经验。Based on the commonly used PATFIT and MELT program, a new program package — Positron Annihilation Spectrum Analysis(PASA) with many user\|friendly applications was developed. The main modifications are: three kinds of positron analysis methods (PATFIT, MELT, Doppler) were incorporated into PASA; MELT could run independently without being in MATLAB environment; Detailed Doppler analysis program were programmed into PASA. Experiences of using the PASA program were also introduced.     

用正电子研究NaCl在NaY沸石上的固溶过程

用正电子湮没谱学研究NaCl与NaY沸石机械混合后, NaCl在NaY中的固溶扩散过程.分别测量不同质量比的NaCl/NaY［(1—20)%］经500℃烘烤1h，NaCl/NaY(15%)经不同温度烘烤1h,以及NaCl/NaY(15%)经500℃烘烤不同时间后的正电子寿命谱.所有寿命谱都出现了5个寿命分量, 其中第3，4，5寿命分别与β笼、超笼及沸石微粒界面空洞的大小和数量相关.实验表明正电子湮没谱学能敏感地表征NaCl在NaY中的固溶扩散过程. 关键词： 正电子湮没谱学 氯化钠 沸石     

MgB2超导体的正电子湮没研究

本文利用正电子湮没技术(PAT)对不同密度的MgB2样品分别进行了测定,结果发现正电子在MgB2中自由态的湮没时间(本征寿命τ1)和在捕获态的湮没时间(缺陷寿命τ2)比其他高温超导体都明显要高,这反映了MgB2的体电子浓度相对于其它超导体要低,可能归因于MgB2超导材料本身的晶体结构和化学组成,MgB2超导材料的正电子寿命不仅与晶体的结构缺陷,而且与样品的密度或孔隙度有关.     

用正电子湮没研究高聚物聚甲基丙烯酸甲脂的结构转变与自由体积特性

在20—150℃温度范围内,测量了高聚物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的正电子湮没寿命谱和湮没辐射多普勒展宽谱随温度的变化。两种正电子湮没参数的温度关系均一致反映了高聚物PMMA中的结构变化。108℃和48℃处的变化与玻璃化转变和β相交有关,而本实验发现正电子湮没特征在84℃处出现异常,这可能是此温度下少量自由体积孔洞的连通所致。由实验测得的o-Ps寿命及其相对强度计算了PMMA中自由体积孔洞的尺寸及自由体积分数随温度的变化。     

MgB2超导体的正电子湮没研究

本文利用正电子湮没技术（PAT）对不同密度的MgB2样品分别进行了测定，结果发现正电子在MgB2中自由态的湮没时间（本征寿命τ1）和在捕获态的湮没时间（缺陷寿命τ2）比其他高温超导体都明显要高，这反映了MgB2的体电子浓度相对于其它超导体要低，可能归因于MgB2超导材料本身的晶体结构和化学组成，MgB2超导材料的正电子寿命不仅与晶体的结构缺陷，而且与样品的密度或孔隙度有关．     

微量元素和烧结温度对硅基半导体中微观缺陷的影响

测量了不同C或B含量经不同烧结温度制备的Si基半导体、单晶Si、单晶SiO2、石墨和纯多晶B样品的正电子寿命谱和符合正电子湮没辐射Doppler展宽谱。结果表明,石墨的商谱谱峰最高,SiO2的谱峰次之,B的谱峰最低。随着B,C和O原子序数的增加,与正电子湮没的电子动量增加。含20%的C和含100ppm的B的样品的商谱的谱峰最高;含100ppm的B的样品的谱峰次之;含1ppm的B的样品的谱峰最低。随着烧结温度的升高,含100ppm的B的Si基半导体样品的商谱降低,正电子寿命增长,缺陷开空间和浓度升高。     

聚四氟乙烯中正电子湮没寿命谱中等寿命成份湮没过程性质研究

用时间选择谱仪-磁猝灭测量方法并经适当数据处理,研究了聚四氟乙烯高聚物中正电子湮没寿命谱中等成份(～1ns)的湮没过程性质.确定其为自旋三重态正电子素即o-Ps的猝灭.     

LaBaCuO系超导体1/8反常现象及正电子寿命谱的研究

我们在室温下对La2-xBaxCuO4(x=0.05,0.1,0.125,0.15,0.2)超导系列样品的正电子寿命谱(PAT)进行了测量,分析了正电子湮没机制与超导转变温度之间的关联,并从电子密度转移方面对La2-xBaxCuO4超导样品的转变温度被抑制的原因进行了解释.     

聚乙烯的多重弛豫与正电子湮没寿命谱

在143～373K用正电子湮没寿命谱(PALS)方法研究了高密度聚乙烯(HDPE)中的自由体积与温度 的关系.对实验谱分别进行了三寿命成分和四寿命成分分析,并对实验拟合结果作了微分的尝试.发现经这种方 法处理后的结果对温度变化十分灵敏,并且从四寿命分析的微分曲线可以完整地观察到HDPE在该温度区间的 三重α弛豫和表观双玻璃化转变过程,而用三寿命分析的微分曲线将难以解释这些转变.这说明对部分结晶的 聚合物而言,用四寿命拟合比三寿命拟合更符合实际的物理过程;讨论了正电子在HDPE中的湮没机制,证实正 电子在HDPE的结晶区和非晶区都可能形成电子偶素(Ps),而且正电子所处的空间大小对Ps产额有影响;最后 根据PALS实验的结果直接估算了HDPE在不同温度下的热膨胀系数.