晶体表面偏角对摇摆曲线及其半峰宽的影响

本文应用X射线衍射动力学理论,计算了晶体表面偏角对X射线双晶衍射摇摆曲线及其半峰宽的影响,得出当晶体表面向某一方向存在一定的偏角时,X射线的入射方向不同,将造成摇摆曲线位置的改变和半峰宽的变化,且其变化趋势随着入射角的变小而增大,随着入射角的减小,反射峰的半峰宽增大,并向高角方向漂移,采用掠入射的不对称衍射方式时,偏角的影响更为明显。 关键词：     

利用高分辨X射线衍射研究磷酸二氢钾晶体晶格应变应力

采用高分辨X射线衍射技术对大尺寸磷酸二氢钾(KDP)晶体的晶格应变进行了测量,并定量分析了其晶格应力.探讨出KDP晶体容易沿着[001]方向发生开裂,与实际工作中的开裂现象相符合;进一步归纳总结了晶体生长过程中引入内应力而导致晶体开裂的主要因素.研究结果为提出相应的晶体防裂措施提供了重要的理论基础.     

用粘贴表面光栅法计算和测试金属材料应变

目前,利用光栅作为应变传感器测量材料应变引起了研究人员的兴趣。本文分析了衍射光栅法的基本测量原理,建立了一套相应的实验测试装置。该装置由光源、测试台、CCD、计算机数据采集与处理等部分构成。利用该装置进行了不同载荷下单向拉伸平板中心圆孔附近应力应变分布的实验,结果令人满意。由于借助CCD和计算机进行数据采集与处理,可实现金属材料应变的近实时显示与测量。     

X射线双晶衍射摇摆曲线本征半峰宽的理论计算

本文应用X射线衍射动力学理论,推导出Bragg衍射几何X射线双晶衍射反射率的数学表达式。多种晶体、不同衍射的摇摆曲线计算结果表明,σ偏振的摇摆曲线的峰值和积分强度均比π偏振的高。而且半峰宽较宽。同时指出,对圆偏振X射线入射或者A,B两晶体不同类或者两者的衍射级数不相同时,很多文献给出的双晶衍射摇摆曲线半峰宽的近似表达式2^1/2∞不再适用。 关键词：     

用格林函数法计算量子点中的应变分布

自组装量子点材料作为一种新型的光电材料无论在理论和实际应用都成为当今物理学界的研 究热点.由GaAs包围的InAs小岛，由于较大的晶格失配（≈-0.067），应变效应在量子点 的 形成过程中起主导作用.大部分计算量子点结构应变分布的方法都是基于数值解法，需要大 量的计算工作.给出用格林函数法推导各种常见形状量子点应变分布的解析表达式详细过程，讨论了弹性各向异性和形状各向异性对量子点应变分布的影响程度.结果表明对于不 同形状量子点结构中主要部分的应变分布都是相似的，流体静压变部分的特征值随量子点形状的变化不 关键词： 自组装量子点 格林函数 应变分布     

电场对ZnCdSe-ZnSe应变超晶格光致发光的影响

n=1重空穴激子和施主-受主(D-A)对的光致发光在常压MOCVD生长的Zn0.85Cd0.15Se-ZnSe应变超晶格中被观测到了.激子和施主-受主对发光峰值位置随着增加正向偏置电压都相继产生蓝移和红移.这是由量子限制斯塔克效应引起的,究竟是蓝移还是红移则取决于由肖特基势垒引起的内部自建电场与外加正向电压引起的外电场之间的竞争.     

分光计实验中竖向偏角对测量结果的影响

分光计通常使用阿贝式目镜的望远镜,用自准直法调节光路。实验中对光路的调节要求较高,因此对仪器的精度和可靠性要求亦高,载物台的凹凸不平、望远镜的松动等仪器自身因素都会影响光路的调节,进而影响实验结果。本文旨在研究初始竖向偏角与最小偏向角的关系,以及竖向偏角对实验观测的影响。通过原理分析、Matlab和布尔数值模拟,给出了实验误差偏大的可能原因和相应的解释;同时,通过分析实验数据判断仪器本身是否存在缺陷,并给出减小实验系统误差的建议,以达到深化教学内容、启发学生专研精神的目的。     

Ⅱ－Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪（ＣｕＫα辐射）测量的金属有机化学汽相沉淀（ＭＯＣＶＤ）方法生长的Ⅱ－Ⅵ族应变层超晶格的Ｘ射线衍射曲线，观察到了超晶格结构的多级卫星峰，且卫星峰的强度随角度呈周期性变化．对这种卫星峰形成包络的衍射曲线，用Ｘ射线运动学衍射理论进行了分析和讨论，这种讨论有助于理解Ｘ射线衍射曲线中卫星峰的形成．同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数．     

Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪(CuKα辐射)测量的金属有机化学汽相沉淀(MOCVD)方法生长的Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射曲线,观察到了超晶格结构的多级卫星峰,且卫星峰的强度随角度呈周期性变化.对这种卫星峰形成包络的衍射曲线,用X射线运动学衍射理论进行了分析和讨论,这种讨论有助于理解X射线衍射曲线中卫星峰的形成.同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数.     

Si(111)衬底上生长有多缓冲层的六方GaN晶格常数计算和应变分析

利用卢瑟福背散射/沟道技术和高分辨率X射线衍射技术对在Si(111)衬底上利用金属有机化合物气相外延技术(MOVPE)生长有多缓冲层的六方GaN外延膜进行结晶品质计算、晶格常数计算和应变分析. 实验结果表明：GaN外延膜的结晶品质为χ_min=1.54%，已达到完美晶体的结晶品质(χ_min=1%—2%)；GaN外延膜的水平方向和垂直方向晶格常数分别为：a_epi＝0.31903nm，c_epi=0.51837nm，基本达到G 关键词： GaN 高分辨X射线衍射 卢瑟福背散射/沟道 弹性应变     

非对称倾侧亚晶界的晶体相场法研究

采用晶体相场法研究非对称倾侧亚晶界结构及其在应力作用下的微观运动机制.分别从温度、倾斜度角以及应力施加方向等方面对其结构及迁移过程进行分析和讨论.结果表明,非对称倾侧亚晶界由符号相同的一排刃型位错等距排列,部分出现由两个相互垂直排列的刃型位错构成的位错组;在应力作用下,非对称倾侧亚晶界迁移的微观机制包括位错的滑移和攀移、位错组分解、单个位错与位错组反应、单个位错分解以及位错湮灭;温度降低和倾斜度增大都会阻碍亚晶界的迁移过程;应力方向改变导致位错运动方向改变,从而改变晶界迁移形式.     

X-ray scattering: A powerful probe of lattice strain in materials with small dimensions

X-ray diffraction was recognized from the early days as highly sensitive to atomic displacements. Indeed structural crystallography has been very successful in locating with great precision the position of atoms within an individual unit cell. In disordered systems, it is the average structure and fluctuations about it that may be determined. In the field of mechanics, diffraction may thus be used to evaluate elastic displacement fields. In this short overview, we give examples from recent work where X-ray diffraction has been used to investigate average strains in lines, films or multilayers. In small objects, the proximity of surfaces or interfaces may create very inhomogeneous displacement fields. X-ray scattering is again one of the best methods to determine such distributions. The need to characterize displacement fields in nano-structures together with the advent of third generation synchrotron radiation sources has generated new and powerful methods (anomalous diffraction, coherent diffraction, micro-diffraction, etc.). We review some of the recent and promising results in the field of strain measurements in small dimensions via X-ray diffraction.     

晶格各向同性应变对闪锌矿结构CrS和CrSe的半金属性和磁性的影响

采用基于密度泛函理论的全势能线性缀加平面波方法,对闪锌矿结构CrS和CrSe的电子结构进行自旋极化计算.闪锌矿相CrS和CrSe处于平衡晶格常数时为半金属性,它们的分子自旋磁矩都为4.00μ_B. 使晶体相对于平衡晶格在±10%的范围内发生各向同性应变,并计算闪锌矿相CrS和CrSe的电子结构.计算结果表明,闪锌矿相CrS和CrSe相对于平衡晶格的各向同性应变分别为-1%–10%和-4%–10%时仍然保持半金属铁磁性,并且分子总磁矩都稳定于4.00μ_B. 关键词： 各向同性应变 电子结构 半金属性 磁性     

用拉曼光谱测量离子注入引起的晶格应变

 对于10个周期的AlAs/GaAs超晶格和25个周期的GaAs/Ga0.92In0.08As超晶格,在室温下进行0.28 MeV的Zn＋注入,注入剂量为5×10¹³~5×10¹⁴ cm^-2。通过拉曼光谱测量,定量地分析了由于离子注入所引起的晶格内应变。实验结果表明：在所选用的注入剂量下,由于离子注入引起的应变小于体材料GaAs的最大非驰豫应变值0.038,说明该注入条件下,注入区的结晶态仍然保持得比较好。在较高注入剂量下应变达到饱和,说明缺陷的产生和复合达到了平衡,从而形成了均衡的应变场分布。     

Microstructure and strain analysis of GaN epitaxial films using in-plane grazing incidence x-ray diffraction

This paper investigates the major structural parameters,such as crystal quality and strain state of (001)-oriented GaN thin films grown on sapphire substrates by metalorganic chemical vapour deposition,using an in-plane grazing incidence x-ray diffraction technique.The results are analysed and compared with a complementary out-of-plane xray diffraction technique.The twist of the GaN mosaic structure is determined through the direct grazing incidence measurement of (100) reflection which agrees well with the result obtained by extrapolation method.The method for directly determining the in-plane lattice parameters of the GaN layers is also presented.Combined with the biaxial strain model,it derives the lattice parameters corresponding to fully relaxed GaN films.The GaN epilayers show an increasing residual compressive stress with increasing layer thickness when the two dimensional growth stage is established,reaching to a maximum level of-0.89 GPa.     

用拉曼光谱测量离子注入引起的晶格应变

对于10个周期的AlAs/GaAs超晶格和25个周期的GaAs/Ga0.92In0.08As超晶格,在室温下进行0.28 MeV的Zn＋注入,注入剂量为5×1013~5×1014 cm-2。通过拉曼光谱测量,定量地分析了由于离子注入所引起的晶格内应变。实验结果表明：在所选用的注入剂量下,由于离子注入引起的应变小于体材料GaAs的最大非驰豫应变值0.038,说明该注入条件下,注入区的结晶态仍然保持得比较好。在较高注入剂量下应变达到饱和,说明缺陷的产生和复合达到了平衡,从而形成了均衡的应变场分布。     

用同步辐射X射线衍射技术分析GaN/Si外延膜的结构与应变

选用有AlN和AlGaN缓冲层的GaN/Si作为测试样品,采用同步辐射X射线衍射(SRXRD)技术对样品外延膜(GaN)的几何结构、晶格常量及其应变进行了分析.结果表明,同步辐射X射线衍射实验可以作为一种有效的技术手段,测试固体结构及应变.     

固定角度平面镜标定方法与不确定度分析

在北京同步辐射装置新建4B7B束线没有安装反射率计,且用户空间有限的情况下,利用X光基准点还原的方法建立了一种Dante谱仪固定角度平面镜反射率标定方法。利用三光束瞄准方法完成了束线软X光基准重建,通过准直方法实现了平面镜与X光之间的高定角精度,并采取了相应的角度姿态监测,最终在实验中得到的平面镜标定角不确定度为1.0 mrad。基于固定角度平面镜多次安装和朝各个方向转动后的标定结果,获得了高精度的反射率曲线。     

Small angle X-ray scattering of the colloidal crystal

The monodisperse polystyrene spheres are assembled into the colloidal crystal on the glass substrate by vertical deposition method, which is aimed at the so-called photonic crystal applications. The structural information of the bulk colloidal crystal is crucial for understanding the crystal growth mechanism and developing the various applications of colloidal crystal. Small-angle X-ray scattering (SAXS) technique was used to obtain the bulk structure of the colloidal crystal at Beamline 1W2A of BSRF. It is found that the SAXS pattern is sensitive to the relative orientation between the colloidal sample and the incident X-ray direction. The crystal lattice was well distinguished and determined by the SAXS data.