磁控溅射制备多孔柱状晶ZrO2薄膜

采用反应磁控溅射倾斜沉积(GLAD)的方法制备了多孔柱状晶的ZrO2薄膜,研究了不同沉积角和靶基距对薄膜结构和光学性质的影响.结果表明,倾斜沉积的ZrO2薄膜具有倾斜的柱状结构,柱状晶之间存在空隙(宽度小于100nm),平均晶粒大小约为10nm.沉积角大小的改变在一定程度上可以改变ZrO2薄膜中某些晶粒的取向.增大沉积角和增加靶基距均可使薄膜的折射率减小、孔隙率增大、沉积速率减小,不同的是增大沉积角会增大柱状倾斜角,而增加靶基距会减小柱状倾斜角.沉积角为75°时可制备出折射率为1.56、孔隙率为41.7%的ZrO2薄膜.     

化学镀镍硼合金镀层组织形态及其形成机制

基于化学镀镍硼合金镀层的组织形态和成分、结构．探讨了镍硼合金镀层的沉积规律．分析表明，镀层在侧向和纵向上的相对沉积速度快慢是影响镀层组织形态的关键因素．柱状组织的形成原因是由于纵向沉积速度相对较快，该组织镀层含镍量相对较高，结构是非晶晶态混合结构；圆粒状组织是在侧向、纵向沉积速度较接近的条件下形成的，其成分中硼的含量相对较高，镀层结构趋于完全非晶态．     

碳载纳米Pt及纳米Pt—WO3电催化剂的制备与表征

通过电化学方法，在碳载体表面沉积了纳米Pt及纳米Pt—WO3表面电催化剂。运用循环伏安和扫描电子显微镜技术对催化剂电极进行了表征。结果表明：电沉积的碳载Pt电催化材料是粒度均匀的纳米颗粒。碳载Pt—WO3电催化材料是由纳米颗粒组成的柱状结构，直径均匀，定向平行排列，具有很大的比表面积。     

乌梁素海沉积物沉积速率与粒度特征研究

为了获得乌梁素海沉积的历史过程以及环境演化特征,过对乌梁素海近岸区(WLSH-1)、入水口区(WLSH-2)、开阔湖区(WLSH-3)和退水口区(WLSH-4)采集的4个柱状沉积物的沉积速率、粒度参数和粒度分布频率曲线等特征进行了分析.乌梁素海4个样点的平均沉积速率并不相同,WLSH-1为0.49cm/a,WLSH-2为0.86cm/a,WLSH-3为0.95cm/a,WLSH-4为0.79cm/a.在最近的80a乌梁素海的平均沉积速率有缓慢增加的趋势,特别是进入21世纪之后沉积速率显著增加.根据210Pb法测年推算出柱状沉积物所属年代范围,4个柱状沉积物在垂向上均表现为阶段式沉积变化特征,除WLSH-4属两段式特征外,其余3个柱状样均属三段式特征。除WLSH-3柱状沉积物平均粒径自下而上呈"粗→细"规律外,其余3个柱状样均呈"细→粗→细"规律.     

沉积温度对纳米ZrN涂层结构及性能的影响

利用磁控溅射方法通过改变沉积温度(Ts)制备一系列纳米ZrN涂层.采用X射线衍射、扫描电镜及CSM纳米力学综合测试系统表征了纳米ZrN涂层的物相结构、截面形貌及综合力学性能,系统研究了沉积温度对纳米ZrN涂层结构及性能的影响.实验结果表明:随着沉积温度的增加,涂层择优取向由(111)变为(200),而在600 ℃时结晶度很低;涂层择优取向的变化是由涂层沉积过程中原子迁移能力和不同取向表面能的差异所决定的.纳米ZrN涂层在Ts=450 ℃及以下温度区间为柱状结构,并随沉积温度增加柱状晶逐渐变宽,在Ts=600 ℃时,由于生长方式的改变使涂层变为非柱状等轴结构.纳米ZrN涂层的硬度在Ts=450 ℃及以下温度区间没有明显变化,但在Ts=600 ℃时,由于涂层结晶度以及位错密度降低导致涂层硬度下降.随沉积温度的增加,涂层与基体间结合力先减小后增大.纳米ZrN涂层的磨损率由硬度和膜基结合力共同作用决定.     

东海陆架平北地区残留沉积特征及古环境意义

作者利用1994－1995年在东海陆架平北地区获取的370个柱状样，单样长2－4米，进行了沉积序列垂向分析和横向地层对比、粒度分析和有孔虫鉴定，并结合研究区^14C测年数据，结果显示，本区表层沉积物自下而上存在三层结构（第Ⅲ层－第I层），这三层沉积的形成受晚更新世末以来海平面波动的控制。即形成于末次冰期最盛时的第Ⅲ层冲积平原相泥质沉积；末次冰期结束，晚更新世末期海面上升过程中形成的第Ⅱ层滨、浅海相沉积；以及全新世早期海侵过程中形成的第I层改造沉积。     

用数字图象技术处理电流变液柱状结构的演化

通过实验，在平行场强方向观察了电流变液体在匀强电场作用下柱状结构的形成与演化，并以数字图象的形式记录了实验现象．对数字图象进行了处理，提取了灰度值概率分布的标准方差、柱状结构的质量矩、惯性矩等特征量来描述柱状结构的形成与演化，给出了这些量随电场变化的关系曲线．     

碳载纳米Pt及纳米Pt-WO_3电催化剂的制备与表征

通过电化学方法 ,在碳载体表面沉积了纳米Pt及纳米Pt WO3 表面电催化剂。运用循环伏安和扫描电子显微镜技术对催化剂电极进行了表征。结果表明 :电沉积的碳载Pt电催化材料是粒度均匀的纳米颗粒。碳载Pt WO3 电催化材料是由纳米颗粒组成的柱状结构 ,直径均匀 ,定向平行排列 ,具有很大的比表面积     

香螺鳃的光学显微镜和扫描电镜研究

用光学显微镜和扫描电镜观察了香螺锶的组织学和表面结构，鳃叶上皮由５个区带的细胞组成；前纤毛柱状细胞，立方细胞，侧纤毛柱状细胞，后纤毛柱状细胞及呼吸上皮，侧纤毛产生水流由左侧进入锶叶间，呼吸上皮由高低不等的细胞组成，表面呈“木耳”状，其组织学和表面结构有助于进行气体交换。     

常压化学气相沉积ZrC涂层动力学与组织结构

以ZrCl4-CH4-H2-Ar为反应体系,采用常压化学气相沉积(APCVD)法在1 473～1 873 K制备ZrC涂层,用X线衍射和扫描电镜分析涂层的相成分、ZrC晶粒择优生长及微观形貌,研究ZrC涂层沉积动力学和涂层组织结构.研究结果表明:随沉积温度的升高,APCVD ZrC涂层的沉积速率增大,ZrC微晶表观尺寸也相应增大;1 473～1 673 K沉积时,化学气相沉积过程的表观活化能为71.69 kJ/mol,沉积过程由化学动力学控制;1 673～1 873 K沉积时,过程的表观活化能为14.28 kJ/mol,沉积过程由扩散控制.沉积温度由1 473 K上升至1 673 K时,ZrC晶粒的择优生长取向出〈220〉转变为〈200〉,ZrC涂层组织为典型的针状晶结构,涂层较疏松、粗糙;1 873 K沉积时,ZrC晶粒呈短柱状,ZrC涂层致密平整,且沉积速率最高.     

非晶Gd-Fe薄膜的显微结构与磁性

采用断面显微术方法,在透射电镜中观察了真空蒸发淀积Gd-Fe非晶薄膜的显微结构特征;用薄膜磁性交流回线仪研究了Gd-Fe薄膜的磁性能;讨论了显微结构与磁的各向异性关系。     

溅射参数对非晶态CoFeNiNbSiB软磁薄膜性质的影响

系统研究了溅射工艺对非晶磁性薄膜的影响,发现在不同的氩气压下,薄膜的磁学性质随负偏压有不同的变化关系。采用电子探针、扫描电子显微镜等测试手段,发现在不同的溅射条件下,非晶膜的微观结构不同。在较高氩气压下,膜中会出现许多圆柱形结构,从而引起膜的软磁性能下降。分析了造成这种结构差别的原因。采用最佳溅射条件,制出了性能优良的非晶态软磁薄膜。     

掺杂氧化锌薄膜的结构与刻蚀性能研究

本文利用中频反应磁控溅射方法,以Zn/Al (98 : 2) (wt. %)合金靶为靶材,制备了综合性能优良的铝掺杂氧化锌（ZnO:Al, AZO）透明导电薄膜. 研究了沉积工艺对薄膜结构、电学及光学性能的影响,分析了AZO薄膜的刻蚀性能以及所制备的绒面结构特性. 结果表明：基体温度对薄膜生长有较大的影响,当温度为150℃时,薄膜具有较好的晶化率,晶粒呈明显的柱状生长,晶界间结合紧密,薄膜的电阻率为4.6×10-4Ωcm. 镀膜时基体的移动速度会影响薄膜的晶体生长方式,但对其沉积速率影响不大. 具有择优生长特性、形成柱状晶组织的薄膜经稀盐酸腐蚀后,其表面呈规则的粗糙形貌;此结构有利于充分捕集太阳光,从而提高薄膜太阳电池的效率.     

双辊薄带凝固组织中晶粒三维尺寸的表征

双辊薄带凝固组织中柱状晶粒和等轴晶粒的尺寸大小对薄带的性能和行为有非常重要的影响,在薄带铸造过程中由于晶粒的生长具有三维特征,采用传统表征方法无法实现对薄带凝固组织中晶粒三维尺寸大小的表征,本文运用定量金相和概率论知识,在对晶粒形状作出合理假设的基础上,建立了双辊薄带凝固组织中柱状晶粒和等轴晶粒三维尺寸的表征表达式,实现了柱状晶粒等轴晶粒三维生长特征的定量描述。     

Au(Cu、Ag)／SiO_2纳米薄膜的制备及其微观结构表征

用多靶磁控溅射技术制备了不同形貌的Au(Ag、Cu)纳米颗粒分散SiO2薄膜。利用透射电镜对Au／SiO2薄膜的微观结构、表面形貌进行了表征。结果表明通过调控金属颗粒的沉积时间和靶材的溅射频率可以制备不同形貌金属颗粒ISi02单层薄膜。单层Au／SiO2薄膜中Au沉积时问为5s时,Au颗粒为圆形,当沉积时间为10s时,Au颗粒连接成网络状结构;单层AgiSi02薄膜中,Ag靶的射频功率为150W时,颗粒形状接近圆形,Ag靶的射频功率为100W时,Ag颗粒几乎密集在一起,形成膜状结构:单层Cudsi02薄膜中Cu的沉积时间为10s时,Cu颗粒形成网络状结构,Cu的沉积时问为20s时,形成的是Cu膜。     

基体温度对磁控溅射TiN薄膜结构与力学性能的影响

采用直流反应磁控溅射方法在304不锈钢表面沉积TiN薄膜.利用场发射扫描电镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪研究基体温度对TiN薄膜结构与性能的影响.结果表明:TiN薄膜为柱状结构,表面平整、致密.薄膜为面心立方结构(fcc)TiN并存在择优取向,室温和150℃时薄膜为(111)晶面择优取向,300和450℃时薄膜为(200)晶面择优取向;室温时薄膜厚度仅为0.63μm,加温到150℃后膜厚增加到1μm左右,但继续加温对膜厚影响不明显;平均晶粒尺寸随着基体温度的升高略有上升;薄膜的硬度、弹性模量和韧性(H3/E*2)随基体温度的升高而增加,最值分别达到25.4,289.4和0.1744GPa.     

微测辐射热计用VO2薄膜及其改性研究

二氧化钒(VO2)薄膜是目前微测辐射热计的首选材料,但其性能还有很大的提高空间,开展其改性研究具有重要意义。VO2薄膜改性旨在通过材料组分和结构的调控获得更好的性能,以满足高性能微测辐射热计应用的要求。目前改善VO2薄膜热敏电阻特性的主要方法是采用离子掺杂和新的形态结构(纳米和非晶)。文章介绍了VO2的基本结构及其在微测辐射热计上的应用,综述了离子掺杂、纳米及非晶结构VO2薄膜的研究现状,并提出了未来VO2薄膜改性研究的方向。     

Observation of individual vortices trapped along columnar defects in high-temperature superconductors

Many superconductors do not entirely expel magnetic flux-rather, magnetic flux can penetrate the superconducting state in the form of vortices. Moving vortices create resistance, so they must be 'pinned' to permit dissipationless current flow. This is a particularly important issue for the high-transition-temperature superconductors, in which the vortices move very easily. Irradiation of superconducting samples by heavy ions produces columnar defects, which are considered to be the optimal pinning traps when the orientation of the column coincides with that of the vortex line. Although columnar defect pinning has been investigated using macroscopic techniques, it has hitherto been impossible to resolve individual vortices intersecting with individual defects. Here we achieve the resolution required to image vortex lines and columnar defects in Bi2Sr2CaCu2O8+delta (Bi-2212) thin films, using a 1-MV field-emission electron microscope. For our thin films, we find that the vortex lines at higher temperatures are trapped and oriented along tilted columnar defects, irrespective of the orientation of the applied magnetic field. At lower temperatures, however, vortex penetration always takes place perpendicular to the film plane, suggesting that intrinsic 'background' pinning in the material now dominates.     

Mg掺杂Ba（Zr0．25Ti0．75）O3薄膜的介电调谐性能

采用溶胶凝胶工艺,在Pt／Ti／SiO2／Si衬底制备了Mg掺杂Ba（Zr0．25Ti0．75）O3（BZT）薄膜．利用X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）分析测定了物相微结构和薄膜表面形貌,研究了Mg掺杂含量对BZT微结构和介电调谐性能的影响．结果表明Mg掺杂BZT使薄膜表面粗糙度、晶粒尺寸、介电常量、介电损耗和调谐量都降低;5mol％Mg掺杂BZT薄膜有最大的优值因子为16．3,其介电常数、介电损耗和调谐量分别为289．5、0．016和26．8％．     

CdTe薄膜的微观结构分析

应用真空蒸发技术制备CdTe薄膜,并借助于扫描电子显微镜（SEM）、扫描俄歇谱仪（AES）和X射线衍射仪（XRD）对其微观结构进行分析。主要研究了不同工艺条件、不同原子配比、以及不同掺杂浓度下制得的CdTe薄膜的结构、物相,研究结果表明：以Cd:Te=0.9:1原子配比制得的CdTe薄膜具有最佳的结晶度和组分计量比;掺杂会使CdTe薄膜的结构、物相有所改变。