磁性多层膜中SiO2/Ta界面反应及其对缓冲层的影响

磁性多层膜常以金属Ta作为缓冲层，利用磁控溅射方法在表面有300nm厚SiO2氧化膜的单晶硅（100）基片上沉积了Ta/NiFe/Ta薄膜，采用X射线光电子能谱（XPS）对该薄膜进行了深度剖析，并且对获得的Ta4f和Si2p的高分辨XPS谱进行计算机谱图拟合分析，结果表明在SiO2/Ta界面处发生了化学反应；15SiO2 37Ta=6Ta2O5 5Ta5Si3，该反应使得界面有“互混层”存在，从而导致诱发NiFe膜（111）织构所需的Ta缓冲层实际厚度的增加。     

Ta/NiO/NiFe/Ta的磁性及界面的结构

利用磁控反应溅射方法以Ta作为缓冲层制备了Ta/NiO/NiFe/Ta薄膜, 磁性分析表明, 该结构薄膜的交换耦合场为9.6×10磢 103 A/m, 但是所需NiO的实际厚度增加了. 采用X射线光电子能谱研究了Ta/NiO/Ta界面, 并进行计算机谱图拟合分析. 结果表明界面反应是影响层间耦合的一个重要因素. 在Ta/NiO界面处发生了反应: 2Ta 5NiO = 5Ni Ta2O5, 使得界面有"互混层"存在. X射线光电子能谱深度剖析表明Ni NiO的混合层厚度约8~10 nm, 从而导致NiO钉扎实际厚度增加.     

CeO2/Si薄膜PL谱的“紫移”

利用双离子束外延技术制备了CeO2/Si薄膜，椭圆偏振仪测得薄膜厚度为100nm，折射系数约为2．455，实验中发现未经退火处理的CeO2室温光致发光（PL）谱存在着“紫移”现象，其移动距离约为65m，利用XRD和XPS对薄膜结构及价态进行分析表明，PL谱的移动与氧化物中Ce离子价态有关，当Ce离子价态发生Ce^4 →Ce^3 变化时，其PL谱峰位要从蓝光区向紫光区移动，出现发光锋“紫移”现象。     

粉末装管法高临界电流密度MgB2/Ta/Cu线材

利用粉末装管法制备出致密的MgB2/Ta/Cu线材,通过超导量子干涉器件(SQUID)磁强计测量了样品的磁化曲线.结果表明,MgB2线材的转变温度为38.4 K,转变宽度很窄,仅为0.6 K,MgB2/Ta/Cu线具有很强的磁通钉扎能力,在5 K下的不可逆场达到6.6T,临界电流密度高于105 A@cm-3(5 K,自场)和104A@cm-2(20K,1 T).     

LiNiVO4的络合沉淀凝胶法合成机理及镍钒混合价态研究

以草酸既作为络合剂又作为沉淀剂，采用络合沉淀凝胶法（CPG法）制备干凝胶前驱物。在空气中200－850℃,2-10h烧结前驱物得到产物。产物经XRD，XPS，ESR和TGA－DTA测试，结果表明450℃，烧结2-3h产物即为单相LiNiVO4，产物经850℃烧结10h仍稳定。LiNiVO4中阳离子价态分别为Li 1，镍为混合价态Ni 和Ni 3，钒也为混合价态V＋5和V＋4。LiNiVO4可以表示为[Vx^4 V1-x^5 ]A[Li^ Nix^3 Ni1-x^2 ]BO4(O≤x≤1)，同时还对干凝胶的热分解机理进行了讨论。     

超薄坡莫合金薄膜

基于辉光放电原理在超高本底真空下制备了Ni81Fe19(12nm)超薄薄膜，其各向异性磁电阻（AMR）变化率达到1．2％，而矫顽力却只有127A／m。同较低本底真空下制备的Ni81Fe19薄膜进行结构比较表明：超高本底真空下制备的Ni81Fe19薄膜表面光滑、平整、起伏小、薄膜致密，结构缺陷较少、而较低本底真空下制备的Ni81Fe19薄膜表面粗糙、起伏小、薄膜较较松、不均匀、结构缺陷较多。     

纳米Fe-In2O3颗粒膜的磁性和巨磁电阻效应

采用射频溅射法制备了纳米“铁磁金属-半导体基体”Fe-In2O3颗粒膜，研究了Fex(In2O3)1-x颗粒膜样品的磁性和巨磁电阻效应，实验结果表明；当Fe体积百分比为35%时，颗粒膜样品的室温磁电阻变化率△ρ/ρ0数值达到4.5%,Fe0.35(In2O3)0.65颗粒膜样品的磁电阻变化率△ρ/ρ随温度（T=1.5-300K)的变化关系表达；当温度低于10K时，△ρ/ρ0数值随温度的下降而迅速增大，在温度T=2K时△ρ/ρ0达到85%，通过研究颗粒膜低场磁化率X（T）温度关系和不同温度下的磁滞回线，证实当温度降低到临界温度Tp=10K时，颗粒膜中结构变化导致磁化状态发生“铁磁态-类自旋玻璃态”转变，Fe0.35(In2O3)0.65颗粒膜样品的磁电阻变化率△ρ/ρ0在温度低于10K时的迅速增大，可能是由于纳米“铁磁金属-半导体基体”Fe0.35(In2O3)0.65颗粒膜样品处于“类自旋玻璃态”时存在特殊的导电机制所造成的。     

中温烧结Ca[(Li1/3Nb2/3), Ti]O3-δ 微波介质陶瓷

研究了B2O3对Ca（Li1/3Nb2/3）O3-δ的烧结性能、物相和微波介电性能的影响.实验结果发现,添加0.5％～4％B2O3可使该陶瓷的烧结温度从1150℃降低到1000℃而不降低微波介电性能,X射线表明材料是正交相结构,但是非化学计量Ca（Li1/3Nb2/3）O3-δ随着B2O3含量的增大向化学计量Ca（Li1/4Nb3/4）O3过渡;在 Ca[（Li1/3Nb2/3）1-x,Tix]O3-δ（0≤ x≤0.5）系统中,Ti含量增大时介电常数K增大,Q·f值减小,而谐振频率温度系数（τf）从负变正,对于x=0.2的试样,得到 K=40,Q·f=20500GHz,τf=0的一类新型中温烧结微波介质材料.     

掺Ce锂离子电池正极材料LiNi1/3Co（1/3-x/3）Mn1/3Cex/3O2

采用共沉淀法和固相烧结法相结合合成LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2和Ce掺杂LiNi1/3Co1/3-Mn1/3O2锂离子电池正极材料.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和形貌进行了表征.结果表明,不同Ce含量的正极材料均具有良好的层状结构、结晶度高.采用电化学性能测试的结果表明,放电容量随着Ce含量的增加而有所增加,首次可逆容量的衰减也随着掺杂Ce而有所降低,当Ce含量为x=0.2,0.2C恒电流充放电时,循环50次后的容量保持为91%.     

CHF3/Ar 等离子体刻蚀BST 薄膜的机理研究

采用XPS 方法, 通过对刻蚀前后BST(钛酸锶钡)薄膜表面成分、元素化合态以及原子相对百分含量分析, 探讨了CHF₃/Ar 等离子刻蚀BST 薄膜的RIE(反应离子刻蚀)机理. 研究结果表明, 在刻蚀过程中, 金属Ba, Sr, Ti 和F 等离子体发生化学反应并生成相应的氟化物且部分残余在薄膜表面, 因为TiF₄ 具有高挥发特性, 残余物几乎没有钛氟化物. 然而, XPS 表明Ti-F 仍然少量存在, 认为是存在于Metal-O-F 这种结构中, 而O_1s 进一步证实了Metal-O-F 的存在.基于原子的相对百分含量, 我们发现刻蚀后薄膜表面富集氟, 源于高沸点的氟化物BaF₂ 和SrF₂ 沉积, 导致刻蚀速度仅达12.86 nm/min. 同时并没有发现C-F 多聚物的形成, 因此去除残余物BaF₂ 和SrF₂ 有利于进一步刻蚀. 针对这种分析结果, 本文提出对BST 薄膜每4 min 刻蚀后进行1 min Ar 等离子体物理轰击方案, 发现残余物得以去除.     

CeO2/Si薄膜的紫/蓝光跃迁

利用双离子束外延技术制备了CeO2/Si薄膜, 观察到了CeO2室温蓝光发光以及低温紫光致发光(PL)现象. 利用XRD和XPS对薄膜结构及价态进行分析后表明, CeO2的发光机制是由于电子的Ce4f→O2p跃迁和缺陷能级→O2p能级跃迁共同作用的结果, 并且这些缺陷能级位于Ce4f能级上下1 eV的范围内.     

{VO3}nn- 和{M(bpp)(H2O)2}n2n+ 链编织的三维配位聚合物的合成、结构及电化学性质

在水热条件下, 合成了2 个Ni(II)和Co(II)的配位聚合物: [M(bpp)(H₂O)₂V₂O₆]·0.4H₂O(bpp = 1,3-二(4-吡啶)丙烷; M = Ni (1)和Co (2)). 单晶X 射线衍射分析结果表明, 配合物1 和2 是同晶异质体, 是由无限的一维{VO₃}_n^n- 和{M(bpp)(H₂O)₂}_n²ⁿ⁺ 链构筑的三维结构,{M(bpp)(H₂O)₂}_n²ⁿ⁺ 链沿着a 和b 轴方向伸展, 编织成互相穿插的三维结构, 而{VO₃}_n^n- 螺旋链沿c轴方向穿插在{M(bpp)(H₂O)₂}_n²ⁿ⁺ 链编织所形成的孔道中, 并与M(Ⅱ)形成配位键. 电化学测试表明, Li⁺能够可逆地在配合物1 和2 中进出.     

双核铁(Ⅱ)/O2加合物分解反应动力学

在低温下利用配合物电子吸收光谱强度与时间的相关性，研究了双核铁（Ⅱ）配合物[Fe2(N-Et-HPTB){O2P(OPh)2}](ClO4)2(1)和[Fe2(N-Et-HPTB){O2P(Ph)2}](ClO4)2(2)与分子氧反应生成过氧化物桥联的双核三价铁过渡态配合物在不同的温度下分解反应的动力学性质，在实验条件下，分子氧加合物的分解反应为一级反应，并利用Eyring方程得到了分子氧加合物分解反应相应的活化参数，对于1／O2来说，△H^≠85．62kJ.mol^-1,△S^≠19．43kJ.mol^-1．K^-1,对于2／O2来说，对于2／O2说，△H^≠97．97kJ.mol^-1，△S^≠55．68kJ.mol^-1．K^-1,，这一结果与其他分子氧加合物以及天然酶（MMOH）中O－O键断裂的活化参数值相当。     

LaCo13-xAlx化合物的磁矩和居里温度的计算

在所有已知的R-T(R=稀土元素,T=Fe,Co,Ni)化合物中LaCo_(13)是含有3d过渡族元素最多的,它的居里温度为1318K,室温饱和磁感应强度为13 kG。这些优越的磁性能曾引起子许多研究者的兴趣。然而由于其晶体结构为面心立方NaZn_(13)型结构,这就不可能具有足够的磁晶各向异性,因此也就不能成为实用的磁性材料。为了改善他们的磁性能,许多研究者作了大量实验工作。实验结果表明:在所有R-T化合物中,只有LaCo_(13)存在。LaFe_(13)和LaNi_(13)都不存在。只能通过加入Al,Ga或Si才能形成稳定的1:13型化合物,即R-T-M伪二元1:13化合物。然而皆未能降低其对称性甚至通过吸氮的方式。近期的研究结果表明,通过改善热处理条件,即降低退火温度和延长退火时间,可以在R(T,M)_(13)(R=La,Ce,Pr,Nd;T=Fe,Co;M=Al,Si)化合物中得到低对称性的四方或正交衍生NaZn_(13)型结构。在进行实验工作的同时,一些研究者曾尝试用理论计算LaCo_(13)基化合物的磁性。Ido等人应用刚带模型(rigid model)计算一些LaCo_(13)基化合物的磁距。饶光辉应用磁价模型计算LaCo_(13)基及其衍生化合物的磁矩。     

锰氧化物的氩去气行为: 来自40Ar/39Ar激光阶段加热分析的证据

采用^40Ar/^39Ar激光阶段加热分析技术，对采自澳大利亚昆士兰中部某风化剖面中的钡硬锰矿和隐钾锰矿进行同位素年龄测定，获得可靠的坪年龄和等时线年龄，再次证明可以用^40Ar/^39Ar测年技术对极细小的表生锰氧化物进行年代学研究。发现Ar同位素在钡硬锰矿和隐钾锰矿中主要赋存于两种不同的位置，第1种位置（晶间空隙）主要赋存大气成因Ar，在激光功率为0.2～0.4W时释放出来，包括^40Aratm,^38Aratm和^36Aratm，第2种位置（即隧道结构或晶内位置）主要赋存放射性成因Ar(^40Ar*）和核反应成因Ar(^39ArK,^38ArK)，其去气的激光功率主要在0.5～1.0W之间，当激光功率大于1.0W时，已很少有Ar气从锰氧化物中释放出来，说明赋存放射性成因和核反应成因Ar的隧道结构因持续受热而崩塌、解体、^40Ar*，^39ArK和^38ArK的近于完全一致的去气行为意味着它们不仅在锰氧化物中占有相同或相当的晶体位置，同时证明^39ArK在样品接受同位素分析之前的中子照射及实验室预热过程中没有反冲出矿物晶体结构，结果表明，尽管表生锰氧化物中含有大量的大气Ar，且这些氧化物的晶体十分细小，但应用^40Ar/^39Ar激光阶段加热分析技术可以获得有意义的风化年代学信息。     

FePt/FeRh双层薄膜的结构和磁性

用磁控溅射法,在加热到400℃的Mg O(001)基片上,得到25 nm厚的A1相Fe Pt软磁薄膜,经过热处理使之发生不同程度的A1→L10相转变,在450℃继续生长50 nm厚的Fe Rh,并在相同温度连续保温24 h,使Fe Rh层转变为有序的B2相,得到具有热致反铁磁-铁磁转变性质的Fe Pt/Fe Rh双层复合磁性薄膜.结果表明,Fe Pt层和Fe Rh层都有(001)取向;在生长Fe Rh层之前,如果Fe Pt层没有或者未完全转变为硬磁的L10相,可以使Fe Rh层的反铁磁-铁磁转变温度由100℃提高到200℃;沿垂直于膜面的方向施加磁场,双层薄膜的室温磁化曲线呈方形,矫顽力可达到7.4 k Oe;升温使Fe Rh层转变为软铁磁性,反磁化过程的磁化强度在2个特征磁场附近发生跳跃,显示双层膜中形成了磁性弹簧,矫顽力可下降一半以上.Fe Rh反铁磁-铁磁转变温度升高的原因在于有适量的Pt从Fe Pt层析出并扩散进入Fe Rh层,用于制作热辅助复合垂直磁存储介质,有助于提高稳定性.     

Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5非晶形成合金在落管中的无容器凝固

利用落管技术，在高纯He和Ar的混合气氛中获得了直径为80-1000μm的非晶合金小球，采用示差扫描量热分析（DSC）方法，研究了在落管无容器状态凝固的Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5非晶小球的玻璃转变及晶化动力学。结果表明：与水淬得到的Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶相比，利用落管获得的非晶小球，具有较小的玻璃转变激活能和较大的晶化激活能，从液态结构及形核机理角度讨论了这一差异，将有助于认识非晶合金的形成机理。     

C120O2 , C120OS和C120S2的电子结构及红外光谱

采用PM3半经验分子轨道法，在几何构型全优化的基础上考察了C120XY（X，Y＝O，S）分子和部分离子的稳定性，电子结构和红外光谱，计算结果表明，除了C120O2－和三重态C120O2离子外，在五元外中平均引入一个双键，体系能量增加约30－42kJ/mol，计算还发现，中性分子和其相应离子几何构型相差不大，如键长变化小于0．001nm，还有，从氧化物到硫化物前线轨道能级变化很小，C120O2^2-和C120OS^2-的两种异构体的三重态离子均比其单重态离子更为稳定，这意味着两种离子遵从Hund规则，振动分析的结果表明C120O2和C120OS分子的红外图谱与实验结果相符，三重态C120 O2^2-离子的谱图与中性分子的相比较，吸收峰位置变化很小，但是振动强度明显增加。     

硬磁性Nd60Al10Fe20Co10大块金属玻璃的磁畴结构

运用磁力显微镜对硬磁性Nd60Al10Fe20Co10大块金属玻璃（BMG）的磁畴结构进行了研究。结果表明，制备态材料中存在黑白磁斑相邻的微磁结构，磁畴的平均尺度约为360nm。这种磁畴结构与Nd基BMG的硬磁性是紧密相关的。由于BMG中存在的短程有序原子团簇的尺度只有几纳米量级，因而磁力图上亚微米尺度的黑白磁斑是由大量的原子团簇在强烈的交换耦合作用下磁矩平行排列形成的。而完全晶化的材料则呈顺磁性，其磁力力站已无明显的磁反差，但仍分布着一些间距较大的平均尺度为900nm的低矫顽力铁磁晶态相。     

碳黑改性纳米TiO2薄膜光催化降解有机污染物

高活性和高稳定性催化剂的制备是光催化技术实用化的关键，以碳黑为造孔剂制备了改性的纳米TiO2薄膜光催化剂，并通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、漫反射光谱（DRS）和红外光谱（FTIR）对催化剂的结构进行表征，结果显示，改性TiO2和普通TiO2薄膜均为纳米材料，晶相以锐钛矿为主，并含有少量金红石，碳黑改性使薄膜具有了更多的孔隙，并且其他性质也发生了变化，如晶粒度变小、金红石含量增加、吸收带边红移，光催化降解有机污染物的试验表明，改性TiO2的活性约为普通TiO2的2倍，并对苯酚类的有机污染物有很好的降解效果，降解活性艳红X－3B的稳定性试验表明制备的碳黑改性纳米TiO2催化剂具有较好的稳定性，连续使用1个月活性一直保持不变。