Mn离子注入Si材料的结构分析及磁学性质

采用剂量分别为1×10~(16)(1E16),3×10~(16)(3E16)和5×10~(16)cm~(-2)(5E16)的Mn离子注入方法制备Si基稀磁半导体样品.利用透射电子显微镜(TEM)和交变梯度磁强计(AGM)对不同剂量的样品退火前后的结构和磁学特性的变化进行了表征.实验发现,退火前,只有5E16样品出现球状偏析物,其直径在5 nm左右,但也有个别直径15 nm左右的大团簇.N_2环境下800℃退火5 min部分修复了1E16样品注入区域的晶格损伤,并使该剂量样品出现偏析物,直径多在10 nm左右.衍射花样分析表明该偏析物为具有晶面间距0.333,0.191和0.163 nm的微晶,这说明该微晶最有可能是MnSi_(1.7),退火前,样品饱和磁化强度随注入剂量增大而显著增强,但从3E16到5E16增速放缓,退火使低剂量样品磁性大幅减弱,说明偏析物不利磁性增强.     

离子注入制备Si基GaSb量子点

利用离子注入法在Si(001)衬底上先后注入了Ga+和Sb+,注入能过分别为140,220 kev,注入剂量分别为8.2×1016,6.2×1016cm-2,然后对样品分别经过一次退火和二次退火处理制备出了量子点材料.用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像.实验结果表明,经二次退火生长的量子点晶格结构和Si衬底损伤的修复要明显优于一次退火.     

Mn+注入p型GaN薄膜的结构和磁学特性

用低压MOCVD法在(0001)面的蓝宝石衬底上生长纤锌矿结构的GaN.GaN膜总厚度为4μm,包括0.5μm掺Mg的p型表面层.Mn 离子注入的能量为90keV,剂量为1.0×1015～5.0×1016cm-2,被注入的p型GaN处于室温.对注入样品的快速热退火处理是在N2气流中进行的,温度约为800℃,时间为30～90s.采用X射线衍射(XRD)、卢瑟福背散射(RBS)和原子力显微镜(AFM)研究,发现Mn 注入GaN膜的结构受注入剂量和退火条件的控制.通过超导量子干涉仪(SQUID)分析,在Mn 注入剂量为5.0×1015cm-2、并经850℃退火30s的GaN膜中发现了铁磁性,表明离子注入方法是进行GaN掺杂改性的有效手段.     

离子注入法制备Si基量子点

利用离子注入法在Si(001)衬底上先后注入了In 和As-,注入能量分别为210,150 keV,注入剂量分别为6.2×1016,8.6×1016 cm-2,然后对样品经过退火处理制备出了量子点材料(为了避免沟道效应,注入角度选择为7°).用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了退火后量子点截面像,发现量子点的平均尺寸大小随退火温度和时间增加而增大.     

β-FeSi2薄膜的结构与光电特性

用磁控溅射法沉积了Fe／Si多层膜和Fe单层膜，在真空和Ar气中热退火2h后制备了β-FeSi2半导体光电薄膜。发现Fe／Si多层膜在880℃温度下热退火后，制备的β-FeSi2薄膜的XRD结果均呈现p（220）／（202）择优取向，而Fe单层膜制备的β-FeSi2样品则呈无规则取向。原子力显微镜分析表明，Ar气退火的样品表面粗糙度大于真空退火的样品。根据光吸收谱测量，Fe／Si多层膜制备的β-FeSi2薄膜的禁带宽度室温下为0．88eV。由Fe／Si多层膜制备的β-FeSi2薄膜具有明显的光电导效应，这种效应在真空退火样品中更为显著，在40W光源照射下，光电导效应大于30％。     

Fe离子注入ZnO产生的缺陷及磁学性能研究

氧化锌(ZnO)单晶在室温下注入了能量在50～380keV之间,总剂量为1.25×1017/cm2的Fe离子.利用慢正电子束技术研究了离子注入产生的缺陷.正电子湮没多普勒展宽测量表明,离子注入产生了大量的空位团.在经过400℃以下的较低温度退火后,这些空位团的尺寸进一步增大,随后在高温退火后空位团开始恢复,经过700℃以上退火后大部分缺陷已经消失,而在1 000℃退火后,所有离子注入产生的缺陷得到消除.X射线衍射测量也表明离子注入产生了晶格损伤,且经过700℃退火后基本得到恢复.另外,在700℃退火的注入样品中还观察到金属Fe的衍射峰,表明Fe离子注入ZnO形成了Fe团簇.磁学测量显示Fe注入的ZnO中表现出了铁磁性.经过700℃高温退火后其磁性并没有发生明显变化.这说明Fe离子注入的ZnO中缺陷对其铁磁性没有影响,铁磁性可能来源于注入的Fe离子.     

La2/3Ca1/3MnO3样品的磁和电子输运性质研究

实验研究了La2/3CamMnO3样品零磁场下的电阻率和低磁场下的磁化强度随温度的变化行为．结果表明，除了居里温度(Tc)外还存在另一特征温度Tonset，高于Tonset的样品为典型的顺磁绝缘体，而低于Tc的样品为典型的铁磁金属，但在Lonset和Tc之间，样品的磁化率大大偏离居里一外斯定律，同时其导电特性显示出明显的反常．对观察到的不寻常导电特性，根据铁磁金属集团在顺磁绝缘体背景上随机分布的假设，进行了分析与探讨。     

用Zn/F离子先后注入和热退火法实现ZnO量子点的可控生长

将Zn/F离子先后注入到非晶二氧化硅中并分别在400,600,700 ℃下进行了退火.用光学吸收谱、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对退火的样品进行分析,发现在600 ℃退火后ZnO量子点已经形成.二次离子质谱仪(SIMS)测试发现在溅射时间为2 s时Si,Zn元素同时出现,说明没有在衬底的表面形成ZnO薄膜.从原子力显微镜(AFM)图像看到有少量的颗粒被蒸发到衬底的表面,说明在衬底的内部形成了ZnO量子点.F离子注入的作用为在衬底的内部形成ZnO量子点提供了O2分子.     

后退火温度对溅射沉积Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜结构和性能的影响

在具有Ti缓冲层的Pt(111)底电极上,用射频溅射工艺在较低的衬底温度(370℃)和纯Ar气氛中沉积Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)薄膜,沉积过程中基片架作15°摇摆以提高膜厚的均匀性.然后将样品在大气中进行5min快速热退火处理,退火温度550-680℃.用XRD、SEM分析薄膜的微结构,RT66A标准铁电测试系统测量样品的铁电和介电性能.结果表明,所沉积的Pt为(111)取向,仅当后退火温度高于580℃,沉积在Pt(111)上的PZT薄膜才能形成钙钛矿结构的铁电相,退火温度在580-600℃时结晶为(110)择优取向,退火温度高于600℃时结晶为(111)择优取向.PZT薄膜的极化强度随退火温度的升高而增加,但退火温度超过650℃时漏电流急剧上升,因此退火处理的温度对PZT薄膜的结构和性能有决定性的影响.     

用正电子湮没方法研究高能重离子辐照半导体InP

采用正电子湮没寿命谱方法 ,对 1 .6× 1 0 1 6 cm- 2注量的 85 Me V1 9F离子辐照 P型 In P单晶的微观缺陷进行了研究 ,在 3 0 0～ 1 0 2 3 K的温度范围内测量了正电子湮没寿命随退火温度的变化 .实验表明 :辐射在 In P中产生单空位缺陷 ,在退火过程中单空位相互聚合形成双空位 .单空位和双空位分别在 5 73 K和 72 3 K温度完全被退火     

旋转带电体的磁矩二次曲面及其零磁矩条件

基于带电体的一个不同于电四极矩的电矩张量的性质,引入了标量电矩二次曲面及电矩主轴的概念,根据标量电矩与旋转带电体的磁矩之间的线性关系,运用二次曲面的解析理论,得到了旋转带电体的磁矩二次曲面分布律的分类判别关系式,推导出任意旋转带电体的零磁矩条件.理论分析的结果表明在磁矩二次曲面中任意一条通过原点O的渐近线都代表着一个导致零磁矩的转轴方向.     

磁性多层膜中保护层厚度对磁性层NiFe的影响

本文主要讲述了SV-TMR结构中以自由层为模拟的多层膜SiO2/NiFe/Ta与SiO2/NiFe/Ru中,不同厚度的保护层钽(Ta)和钌(Ru)对磁性层NiFe的影响.我们采用振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射仪(XRD)对该薄膜进行了结构测试和深度剖析,结果表明:改变保护层厚度时,两种样品的饱和磁化强度不变,随Ru厚度的增加,样品SiO2/NiFe/Ru的矫顽力也增加.同时用XRD测量发现,以Ru为保护层生长的样品比Ta为保护层生长的样品具有更好的织构,更好的结晶性.Ru比Ta更适合做磁电阻多层膜的保护层.     

FeNi合金纳米粒子的结构和磁性能

在超声、机械和微波等条件下,用水合肼还原铁盐和镍盐制备出不同形貌和组分的FeNi合金纳米粒子.利用X射线衍射(XRD)验证了纳米粒子是FeNi合金的结晶结构,同时X射线能谱(EDS)测定的纳米粒子中Fe和Ni的原子组成与投料时Fe/Ni摩尔比基本吻合.利用扫描电镜(SEM)观测了FeNi合金纳米粒子的形貌,结果显示:超声条件下采用3种投料比(Fe/Ni的摩尔比分别为4∶1,1∶1和1∶4)均制得球形纳米粒子,粒径均介于50～120 nm之间;机械搅拌条件下按Fe/Ni等摩尔投料比制得的纳米粒子结构为表面乳突状、粒径约100 nm的纳米球;微波条件下按Fe/Ni等摩尔投料比制得了尺度分布较宽的立方体型FeNi合金纳米粒子.由此可见,控制反应条件和投料摩尔比直接影响到:FeNi合金纳米粒子的形貌和尺寸.最后,利用振动样品磁强计(VSM)测定了各种FeNi合金纳米粒子在室温下的磁性能,所有FeNi合金纳米粒子均显示出良好的软磁材料特性.机械搅拌合成的Fe/Ni等摩尔投料比的纳米粒子具有最高的饱和磁化强度(92.68 A·m2/kg).     

自动磁芯分选系统

本文介绍了一种可按磁导率拜值相对偏差大小，对磁芯进行自动分选的机电一体化系统，它由自动磁芯分选仪(主机)、驱动电源、传输机构三个独立部件组成.该系统具有自动预测、自动分选、自动计数等功能.分选精度:士0. 500，分选速度>0. S颗/秒，并可适应对多种规格磁芯进行分选.多项试验表明，该自动分选系统能有效地解决国产磁芯拜值离散性大的难题，对提高磁芯电感器的精度和成品率有明显效果.     

硅烷化磁铁粉固定胰蛋白酶的研究

分别以硅烷化磁铁粉、硅烷磁化脱乙酰几丁质及脱乙酰几丁质作载体,甲醛或戊二醛为交联剂,对胰蛋白酶的固定化条件及所制备的固定化酶的性质进行了研究．研究了载体种类、交联剂和ｐＨ值以及载体与酶比例等因素对胰蛋白酶固定化的影响．研究了不同载体固定胰蛋白酶的特点,证明以硅烷化试剂和甲醛作交联剂的硅烷化磁铁粉作胰蛋白酶固定化的载体具有明显优点,所制备的硅烷化磁铁粉固定化胰蛋白酶酶学性质明显优于可溶性胰蛋白酶     

Heisenberg Spin Chain方程的半离散谱方法

本文考察具有小扩散项的铁磁链方程组Ｚｔ＝εＺｘｘ＋Ｚ×Ｚｘｘ＋ｆ（ｘ，ｔ，Ｚ）周期初值问题的半离散的Ｆｏｕｒｉｅｒ谱方法，利用有界延拓法证明了半离散谱格式的收敛性，得到了谱精度的误差估计．     

电磁悬浮控制系统的设计与仿真

在介绍电磁悬浮控制系统的基本原理基础上,建立了电磁悬浮控制系统的位置和电磁控制电压关系的数学模型,并采用了复合模糊控制器设计了磁悬浮控制系统,在M atlab/S im u link下进行了仿真实验,并取得了令人满意的仿真结果.     

稀土元素掺杂Mn-Zn铁氧体的制备及磁性能

以FeSO4.7H2O、MnSO4.H2O、ZnSO4.7H2O、RE2O3(RE=Y、Nd、Gd、Dy)、HCl为原料,NaOH溶液为沉淀剂、H2O2为氧化剂,采用氧化共沉淀法制备出稀土元素掺杂(RE=Y、Nd、Gd、Dy)Mn-Zn铁氧体(Mn0.5Zn0.5RExFe1-xO4),通过傅里叶变换红外光谱仪(IR),X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行表征,讨论了稀土元素掺杂的种类和量对样品的结构和磁性能的影响。结果表明:要得到单相尖晶石结构Mn-Zn铁氧体,稀土元素掺杂量应控制在x≤0.02;Mn0.5Zn0.5RExFe1-xO4的晶粒度随掺杂含量x的增大单调减少;掺杂稀土元素Y、Nd对Mn-Zn铁氧体的磁性有削弱作用,不宜掺杂;而少量的稀土元素Gd、Dy掺杂有利于样品的饱和磁化强度的提高,x=0.02时,其饱和磁化强度分别达到最大值26.5和29.3emu/g。     

超强磁场下简并电子气体的磁化

致密天体（白矮星和中子星）内部的电子气体是简并的费米系统,它们的零点费米动能远大于热运动动能。根据零点费米能与电子静止能的比较可区分为非相对论和相对论两种情况,按电子拉莫尔轨道动能与零点费米能的比较又可区分为强和超强两种外磁场作用情况。本文研究了电子费米系统在超强磁场作用下的磁化问题,发现在非相对论和相对论两种情况中的磁化都呈现出de Haas-van Alphen 震荡效应,但微分磁化率难以大于临界值1,说明在超强磁场下的电子气体难以发生Condon磁相变,只有当电子占据刚好填满第一朗道量子能级时,微分磁化率才能大于一。