铌酸钡钠晶体中与位错相关的铁电畴

本文报道了对原生态铌酸钡钠晶体中与位错相关的铁电畴的系统观测结果。除沿c轴直线延伸的位错线不存在相关铁电畴外,具有各种形态特征、不同柏格斯矢量、不同走向的所有位错线都存在与之相关的铁电畴。在由交锁带纹状铁电畴构成的“中性”区域内,位错相关铁电畴由分居位错线的c方向两侧、极性相反且极化方向背向位错线的两个铁电畴管道所构成。铁电畴管道的形状与位错线的走向有关,但不因位错线的柏格斯矢量的不同而有明显差异。在较大的单畴区内,只出现与基底铁电畴极性相反的一翼。位错线攀移路径的两侧也存在极性的类似变化。文中还对产生位错相关铁电畴的可能原因进行了分析。     

GaSb单晶空间生长

空间的微重力给晶体生长提供了一个消除自然对流、由纯扩散控制的生长环境,为提高晶体质量创造了条件,引起晶体生长研究人员的关注.中国科学院物理研究所和日本东京大学电子工程系合作,1992年在中国第14颗返回式卫星上成功地生长了一根φ6 mm×30 mm外形完整的GaSb单晶.对空间生长的晶体的研究显示：晶体在空间生长部分无Ⅰ类生长条纹,表明晶体生长时既无自然对流也没有Marangoni对流.位错密度测定表明,晶体在空间生长期间熔体未与坩埚器壁接触时生长的晶体位错密度接近于零,而熔体与坩埚器壁接触后位错密度迅速增高.详细叙述了该晶体的生长和研究,分析了微重力对晶体生长的影响,并对空间晶体生长的发展提出看法.     

由上下电极覆盖的铁电薄膜中最小180度电畴尺寸

在较低的电压下,铁电畴发生反转的性能对于研发高密度铁电存储器是至关重要的．为了实现高密度存储,铁电畴必须做得愈小愈好．然而,当外加电场撤去后,很小的铁电畴是不稳定的,会发生缩小,直致消失,导致存储的信息消失．为解决此问题,发展了一种通用的方法用于决定避免反向反转的铁电畴的尺寸．做为一个例子,确定了由上下电极覆盖的铁电薄膜中最小180度电畴尺寸．该研究可以用于许多相似的问题．     

《变形体非协调理论》

《应用数学和力学》讲座丛书第六部《变形体非协调理论》已由重庆出版出版.本书由我刊常务编委、北京大学郭仲衡教授和中山大学粱浩云副教授编著书中系统全面地介绍了线性的缺陷连续统理论、缺陷理论与非黎曼几何的对应变形体非协调理论的理性理论和位错与向错的规范场理论,以期读者对变形体协调理论的全貌有所了解,并为深入研究非协调问题打下初步的基础.全书共分十一章.前五章引进了三种不同程度的非协调性使线性的缺陷连续统理论从经典弹性理论脱胎出来,叙述采用绝对符号法.为能用缺陷的连续统理论去处理孤立位错和缺陷,又引进了线、面、体的δ函数.第六章介绍了位错和向错的运动.     

GaAs/Si外延层X射线双晶衍射摇摆曲线的动力学模拟和位错密度的测量

利用X射线衍射动力学理论和位错的小角晶界模型,分析了GaAs/Si外延层中位错对X射线双晶衍射摇摆曲线的影响,认为GaAs/Si外延层并不是严格取向一致的完整单晶膜,而是存在着许多小角晶界的镶嵌晶体,并推导出了其中镶嵌块的晶向分布函数和晶格应变分布函数,模拟出了GaAs/Si外延层X射线双晶衍射摇摆曲线,由此曲线计算出了GaAs/Si外延层中的位错密度.同时还得到了Si衬底上GaAs外延层中镶嵌块的大小.为分析高失配外延材料的双晶衍射摇摆曲线提供了新的方法.     

非对称塑性力学的物理理论

实验观察到塑性变形中的旋转现象。这种塑性旋转是由旋错,位错的特殊排列和微观结构上缺陷滑动所产生的非均匀性,本文基于塑性旋转的微观机制,建立了缺陷(位错和旋错)运动所满足的守恒方程。基于非对称连续介质力学理论,导出了缺陷运动所满足的扩散方程。利用塑性功的最大耗散过程和尺度不变性,推出了Cosserat塑性力学中的各种模型。     

掺镁铌酸锂晶体阈值效应的研究

本文测量了一组掺镁和掺铁铌酸锂晶体的OH~-吸收谱、光吸收边、点阵常数、密度、色心吸收谱和Fe³⁺室温ESR谱及它们与掺镁浓度的关系。观察到存在着掺镁浓度的阈值效应。用缺陷化学讨论了掺镁铌酸锂晶体缺陷结构,给出不同浓度下晶体中存在的缺陷格子及其消长规律。计算表明,当一致熔化组份晶体中掺镁浓度达到5.3mol％时,将出现合有Nb位Mg²⁺的缺陷晶格。认为这是“阈值”的主要标记。用由此引起的LiNbO₃品格中离子环境的改变较满意地解释了上述实验结果,阈值浓度的计算值与实验相符。用本文的结论解释了高浓度掺镁铌酸锂晶体抗光伤能力成百倍提高的原因,这对于其他ABO₃型电光晶体的改性研究同样是有意义的.     

硝酸钡晶体中a<110>螺位错双折射象的实验研究

在实验上观察到硝酸钡晶体中Burgers矢量为a<110>螺位错的双折射端点象(Viewed end-on).测定了双折射象中等强度曲线的形状与分布,得到了a<110>螺位错端点象的消光规律,并对上述结果进行了理论解释.     

6″CZSi热系统的改造对原生缺陷密度的影响

在大直径CZSi单晶生长时,热场与氩气流场通过影响晶体与熔体的温度分布来影响硅单晶中缺陷的形成.通过变单晶炉的普通热系统为以矮加热器为主的复合式热系统,改普通氩气流场为可控氩气流场,得到了原生缺陷密度不同的硅单晶,并通过对氩气流场的模拟分析,较好地解释了实验结果.     

含柱状包裹体截面晶体实验数据的界面能各向异性计算方法（英文）

给出了两种计算界面能各向异性的计算方法.这些方法是基于在定常温度场中温度梯度作用下,通过对含柱状包裹体截面的晶体数值模拟分析而提出的.文中讨论了新方法的误差分析及适用范围.同时,对选择合适的处理含柱状包裹体截面参数给出了一些建议.     

掺铁铌酸锂晶体的辐照缺陷

本文使用差值光吸收谱的测量及谱峰分离技术,测量了掺铁和未掺杂LiNbO₃晶体的辐照着色吸收谱及其随辐照剂量的变化规律,并进行比较研究.结果表明:经γ射线辐照处理的LiNbO₃;Fe晶体在可见和近红外区产生室温稳定的色心或电荷转移吸收带,它包含了γ射线辐照处理未掺杂LiNbO₃中的全部色心吸收带(A,B,C和D),并在B带(2.70eV)长波一侧产生一个新的小吸收带B’(2.45eV).本文认为,2.6 eV附近的宽吸收带系作为基质的LiNbO₃晶体本身的辐照缺陷,铁的掺入在LiNbO₃中形成Fe²⁺-V_Li偶极子,成为稳定的填隙氧离子陷阱,从而大大增加LiNbO₃中色心的增长速率和浓度.并伴生一新吸收带,它可能是由受Ⅰ-Ⅴ偶极子扰动的F⁺心所产生.此外,还讨论了与铁的掺入有关的其它晶体物理和晶体化学问题.     

半无限一维六方准晶压电双材料中的螺型位错

研究了半无限大一维六方准晶压电双材料中的螺型位错问题,利用镜像位错法,获得了电弹性场的解析表达式,分析了含螺型位错半无限大准晶压电双材料中声子场应力,相位子场应力以及电位移的分布特征.基于广义Peach Koehler公式,得到了作用在位错上的像力,讨论了声子场-相位子场耦合弹性常数对作用在位错上像力的影响,为实际应用奠定了理论基础.为实际应用奠定了理论基础.     

辐照下晶体缺陷浓度的自振频域

采用线性化处理、拓扑映射及数值计算相结合的方法，求解了离子辐照下各向同性晶体薄片中缺陷浓度和温度满足的非线性微分方程组，证明了当可控参量，即缺陷产生速度和恒温箱温度处于某些范围时.会出现缺陷浓度和温度的周期性振动这种时间耗散结构.研究了自振频率与辐射条件和晶体性质的依赖关系,并以硅晶体薄片为例．求出了自振频域及特定的几个自振频率和自振振幅．     

硅单晶中的硅氢键和氢致缺陷

本文用红外吸收光谱、电学测量、X射线形貌术、红外显微术和电子显微术等方法,进一步研究了硅单晶中硅氢振动中心的性质以及氢和硅中缺陷的相互关系。对氢气区熔硅单晶中的十二个硅氢红外吸收谱带(分別在2210,2190,2178,2154,2124,2062,1994,1949,812,791,634和548厘米^-1处),进行了鉴别和分组;硅氢振动中心可以用模型{R}SiH_n所描述,{R}代表同Si—H键的硅原子接邻的所有元素的原子或缺陷,得到表征Si—H振动频率的、以{R}的电负性总和为自变量的线性方程。硅氢键当样品经热处理时断裂,所暴露出的硅悬键及继后形成的氢致缺陷可以作为空穴复合中心,引起少子寿命大幅度下降,电阻率在热处理前后变化不大,表明硅中的氢作为施主的可能性很小。本文提出硅中的氢可以在热驱动下沉淀,并且在氢原子或分子间的引力作用下聚集成氢气团;高温下的氢压导致位错从集团壁向外滑移,即晶体内部的“氢胀”引起氢致缺陷。该机制可认为氢对晶体材料造成力学破坏的一种方式。     

一维纳米材料的合成及显微结构 *

利用脉冲激光方法成功地制备了硅的一维纳米线(SiNW )和氮化硼纳米管(BN -NTs) .该方法合成的一维纳米材料具有产量大 ,纯度高 ,直径均匀等特点 .利用透射电子显微镜对这些一维纳米材料的微观结构进行了表征 .观察到硅纳米线中存在微孪晶、堆垛层错、小角晶界等高密度的结构缺陷 .并且发现这些结构缺陷与硅纳米线的生长和形貌有着密切的关系 .BN -NTs主要为单层管 ,管的表面光滑而没有吸附物 ,单层管的形成可归结为在催化剂的作用下管的轴向生长速度远大于横向生长所致 .     

从广义函数观点看布纹闪影问题

当两片尼龙布或两扇铁纱窗被重迭在一起时,我们看到了明暗交替的条纹.这就是布纹闪影 (moirc) 现象.本文用非标准分析和广义函数理论,给出了产生布纹闪影现象的数学上的根据.     

InAlAs/InGaAs/InP异质结构的X射线双晶衍射研究

本文应用X射线双晶衍射技术结合X射线衍射动力学理论的计算模拟,研究了MBE生长的InGaAs/InAlAs/InP异质结结构材料的外延层生长条件与层厚、成分的关系,X射线双晶衍射形貌图表明:衬底和外延膜存在位错和沉淀物等缺陷,衬底的不完美性直接影响外延膜的质量,文中还应用X射线衍射动力学理论对所观察到的沉淀物衬度进行解释,指出沉淀物周围点阵受张应变场。     

估计运动模糊图像方向角的数学模型研究

从实拍的运动模糊图像出发,建立了数学模型来估计运动模糊的方向角.经理论推导,得出了运动模糊方向角、图像尺寸和频谱图像中平行条纹方向角三者的关系,将问题转化为估计频谱平行条纹方向角.在模型求解部分,分析了常用的Radon变换法以及两种改进方法即Gabor变换法和频谱分块法的不足,并提出了基于频谱边缘检测的改进方法.数值实验部分比较了三种方法,结果表明,方法的估计精度更高,具有更广泛的应用性.     

基于集对分析的水库诱发地震综合风险评价模型

在水库诱发地震综合风险评价指标体系建立的基础上,根据评价指标的物理含义及其对水库诱发地震的作用情况,建立了水库诱发地震综合风险评价等级标准.用基于加速遗传算法的模糊层次分析法确定水库诱发地震综合风险评价系统中各指标和各子系统的权重,建立了基于集对分析的水库诱发地震综合风险评价模型(SPA-IRAM).SPA-IRAM在克孜尔诱发地震综合风险评价中的应用结果表明:基于集对分析的级别特征值法和属性评判法的评价结果具有一致性和互补性,联合应用可保障SPA-IRAM评价结果的可靠性;该水库诱发地震综合风险评价等级接近于2到3级、介于弱险与中险之间,需要密切监测该水库所在地区的断层活动、水库周围断裂发育和库区岩层裂隙发育的情况,进一步提高水库所在地区人均GDP和水库所在地区钢筋混凝土房屋比例,降低第一产业产值在国民生产总值中的比重和水库所在地区砖木房屋比例.SPA-IRAM综合利用了评价指标、子系统和样本与评价等级标准间联系数的丰富的结构信息和层次信息,可从指标、子系统和样本3个层次定量地分析水库诱发地震综合风险的复杂状态,在水库诱发地震风险管理中具有重要意义.     

微下拉法YAG晶体生长数值模拟

对微下拉法生长YAG晶体进行包括感应加热在内的全局数值模拟,其耦合了感应加热、气体与熔体对流以及固液气三相的热输运,熔体对流同时考虑浮力与表面张力作用.为统一使用有限体积法离散控制方程,采用复函数法求解电磁场,与流函数法对比验证程序正确性.分析整个生长炉内的温度和流场(包括气体和熔体)分布,并针对固液交界面区域温度梯度较小的情况,改进后热器材料,为微下拉法晶体生长炉结构设计提供参考.