BaTiO3介电薄膜的微弧氧化制备及表面形貌

通过正交试验优化了微弧氧化制备表面形貌较好、粗糙度较小的BaTiO3薄膜的工艺参数,对最优工艺参数下制备的薄膜进行了表征,并研究了溶液浓度、电流频率、电流密度和反应时间对薄膜表面形貌和表面粗糙度的影响.结果表明:在最优工艺条件下(Ba(OH)2溶液浓度0.5mol/L、电流频率100 Hz、电流密度2.0A/cm2、反...     

铌基SiO_2势垒约瑟夫森隧道结

Nb-SiO_2-Nb以及铌基铋势垒小面积隧道结,其结具有极短的势垒长度和极小的电容。观测结的交、直流约瑟夫森效应,这些结具有极好的冷热循环性能。     

P型重掺杂硅薄膜及其在叠层电池隧道结中的应用

本文采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积出不同掺杂浓度的硅薄膜.利用原子力显微镜(AFM),IR和Raman散射等手段对硅薄膜的微结构进行了研究.通过测试薄膜的暗电导和激活能,对硅薄膜的电学特性进行了分析.为提高隧道结的复合速率,在隧道结的N层、P层之间插入不同掺杂浓度的硅薄膜做复合层,并测试了隧道结的电流-电压特性和透光性.实验结果表明:随着掺杂气体比例R(B2H6/SiH4)的增加,硅薄膜逐渐由微晶硅转变为非晶硅,薄膜的微结构和电学特性随之改变.隧道结复合层的最佳掺杂气体比例R=0.04,在该条件下的薄膜是含有少量品粒的非晶硅.使用该复合层的隧道结具有阻抗小、接近欧姆接触、光吸收少等优点.     

Gaussian相关表面的形貌特征及统计特性的AFM研究

用原子力显微镜对Gaussian相关表面形貌进行了测量.根据Gaussian相关表面的形貌特征制作了三个样品表面,通过对样品表而形貌的傅里叶变换,分析了Gaussian相关表面的统计特性.由样品表面形貌的高度数值计算,得到样品表面的方均根粗糙度和高度自相关函数.并用Gaussin函数对高度自相关函数进行拟合,得到样品表面的横向相关长度等统计特征量来定量描述Gaussian相关表面.     

双势垒结构Cu-Al2O3-MgF2-Au隧道结的发光效应

制备了Cu-Al2O3-MgF2-Au隧道发光结,与普通单势垒Al-Al2O3-Au隧道结相比,其发光效率(10-6～10-5)提高了近一个量级,发光稳定性及耐压性都有所提高.其光谱波长范围(250～700 nm)及谱峰主峰(460 nm)均较Al-Al2O3-Au结向短波长方向移动,这与双势垒的引入及势垒中分立能级的产生而形成的电子共振隧穿使表面等离极化激元的激发增强有关.     

磁性隧道结电阻与电流驱动相关性分析

利用离子束高真空复合溅射装置置备具有Ta缓冲层和Ta/Te/Ta覆盖表面层的Fe/Al2O3/FeCo的磁性隧道结，在零磁场下观测隧道结电导和结电阻面积积（RA）与垂直射入隧道结平面的自旋极化发射电流的依赖关系，研究关系，研究发现，磁性隧道结的电导和RA的发射电流驱动效应取决于隧道结的物相成分，微结构和电流强度，在大驱动电流范围观测电到导特性不同的4个区域。     

金属－氧化物－金属隧道结的光发射

报道通过改进制作工艺，将Ａｌ－Ａｌ２Ｏ３－Ａｕ隧道结的耐压增强到５．３Ｖ，发光外量子效率增强到８．２×１０（－４）均高过迄今见到的关于该类结的最高耐压和最高效率的报道。我们观测到了该发光结上的Ａｕ膜厚度对发射光谱形状的影响，观测到了该光谱的截止频率≈３．２６ｅＶ，峰值≈２．１ｅＶ，并提出了理论解释；特别是利用对该结表面所拍得的ＳＴＭ照片，首次将Ｌａｋｓ－Ｍｉｌｌｓ近似模型用于该光谱峰位的解释。     

表面粗糙度二维信息同步测量方法

对表面粗糙度的评定参数进行了分析比较,应用Beckmann光散射理论推得同步测定表面粗糙度的振幅信息(轮廓均方根偏差σ)和频率信息(相关长度T)的方法。测得的二维数据能更全面地反映表面粗糙度状况。     

Si(111)-7×7表面上Cd(0001)薄膜的透明性:原子尺度下的界面成像

界面结构对外延薄膜的生长和控制起着非常重要的作用.但是在原子尺度上观察薄膜的界面结构一直是一个挑战性的课题.原因是入射波穿越薄膜时会发生强烈的衰减和退相干,使得检测的界面信号非常微弱.扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscopy,STM)的出现极大地促进了人们对薄膜界面结构方面的研究.早期的研究报道观察到了金属薄膜下的典型的Si(111)-7×7超结构.虽然7×7超结构清晰可见,但从中不能分辨出元胞中的12个Si原子,因此仍未实现原子尺度上的界面结构成像.本文在Si(111)-7×7表面上生长出高质量的Cd(0001)外延薄膜,并利用低温扫描隧道显微镜对Cd(0001)薄膜的界面结构实现了原子尺度成像.在较低的偏压下,清晰地观测到Si(111)-7×7结构的原子分辨像,这也说明了在Cd薄膜生长过程中,Si(111)-7×7的衬底结构得以完整保存.此外还发现,由于量子尺寸效应,偶数层薄膜和奇数层薄膜表现出明显不同的横向分辨率和表面粗糙度,而且这些性质的差异随扫描偏压的变化会发生逆转.把Cd(0001)薄膜的这种优异透明性归因于电子的垂直运动速度远大于面内运动速度,即电子具有高度各向异性的有效质量.     

铁磁性薄膜表面粗糙度对系统磁特性的影响

以简单立方结构单原子层逐层生长模型用Monte Carlo算法模拟研究了表面粗糙度对薄膜磁特性的影响.模拟结果表明表面粗糙度需要根据具体的薄膜结构分别定义为γ 和γ-,这两种情况下的系统磁特性随粗糙度的变化趋势有相当大的不同.同时,发现配位数直接影响表面粗糙度,进而间接影响热磁化强度M以及居里温度Tc等磁特性.     

基于频谱分析的织物粗糙感

传统研究一般通过测试织物表面的几何粗糙度和摩擦性能来预测粗糙感,而认知科学家发现,栅栏粗糙性的辨别取决于表面纹理波动曲线的谐波成分及纹理间距.为深入揭示织物粗糙感的形成机制,基于织物的表面形貌曲线,计算平均粗糙度,统计不同波动高度下的纹理间距,并采用傅里叶方法提取频域内谐波特征,比较分析这些特征值与粗糙感之间的关系.研究表明,织物的粗糙感差异取决于表面波动曲线频域内谐波的最高峰高度,而粗糙感不仅与平均粗糙度有关,也与表面纹理间距有关.     

岩石表面粗糙度的三维定量分析方法

为探究一种三维定量描述岩石表面粗糙程度的方法,通过非接触式超景深三维显微设备获取岩石表面三维彩色等高图,提取并计算三维彩色等高图上各像素点的坐标信息,提出"表面轮廓体积均方根"Vp描述岩石表面粗糙程度。研究结果表明:Vp值与标准轮廓曲线的JRC值、节理剖面系数Rp值均存在指数函数正相关,Vp值越大,粗糙度越大;Vp用于对比粗糙度差异性更直观,克服了粗糙度各向异性及不同方向上存在随机性的理论缺陷,设备及像素点统计方法具有较好的经济性、高效性。     

纳米化处理超声金属表面

采用超声表面加工处理方法在45钢上制备出纳米结构表层．TEM（透射电子显微镜）、XRD（X射线衍射）、粗糙度和显微硬度试验结果表明：经超声处理后，样品表层的晶粒可细化至纳米量级，平均晶粒尺寸为50nm，且在某些区域出现纳米晶与非晶嵌套结构，表面形成残余压应力，表面粗糙度值降为原始样品的1／100，与样品心部相比，表层硬度显著提高．     

桥面不平度随机激励模型

桥面不平度是影响车辆桥梁振动的主要因素,定量地研究桥面的凹凸不平对车辆桥辆振动的影响程度,关键是要能够建立一个能正确模拟实际桥面状况的桥面不平度模型.指出了传统的用周期性函数表示不平度模型的缺点,引入随机不平度理念,建立了一种用路面功率谱函数表示桥面不平度的方法,并建立了桥面不平度随机激励时域模型.通过对比分析发现,建立的桥面不平度模型是可信的,从而提供了一种在缺少实测数据时如何通过计算机模拟获得桥面不平度仿真数据的方法.     

用VBA对Auto CAD2000平台表面粗糙度自动标注

用VBA对AutoCAD2000平台上表面粗糙度的自动标注进行了开发。根据国家标准用VBA创建了表面粗糙度的块和属性;用对话框实现了表面粗糙度符号类型、比例、糙值的选择;用矢量法实现了对插入块的角度、尖端指向的判定。使表面粗糙度符号实现了自动标注。     

镀铜对接触疲劳寿命影响的初步研究

用不对称滚轮试样研究了表面镀铜对接触疲劳寿命的影响.在车削表面上镀铜,可使接触疲劳寿命提高179%。测定了表面粗糙度和剥落坑剖面形状,对镀铜提高接触疲劳寿命的原因和影响镀铜效果的因素进行了分析讨论。     

ZGMn13加热精车表面质量分析

对ZGMn13钢试棒分别进行普通及加热精车试验,结果表明,在同一切削试验条件下,加热精车表面质量较优,表面粗糙度可降低一级;二者纵向粗糙度几乎相同,但加热精车横向粗糙度显著减少;加热精车表面加工硬化程度及深度均明显地小于普通精车;加热精车表层孪晶带细而疏,而普通精车表层孪晶带粗而密,且横向截面还存在明显的鳞刺纤维层,夹杂呈带状分布。加热精车表层亚结构主要为位错,而普通精车主要为孪晶,它可能是加工硬化和形成鳞刺的微观根源。     

熔丝成型制品三维表面粗糙度的理论与实验研究

熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是通过挤出材料丝相互堆积、累加形成三维实体的一种增材制造技术,而逐层累加的制造工艺使得FFF制品的表面质量存在明显缺陷.为提出有效的改进措施,需明确FFF制品表面粗糙度的产生机理.基于结合颈成型过程,以材料丝表面轮廓为研究对象,创建了基于横、纵两向结合颈垂直/平行于纤维方向的表面粗糙度数学模型.制备FFF样件,利用激光显微镜获取样件表面粗糙度.理论与实验结果验证了模型的正确性,为FFF制品表面质量的改进与提高提供了理论依据和技术支持.     

微细铣削加工表面形貌的分形特征

微细铣削加工表面形貌特征的评价与表征对微细切削加工表面的形成机理、加工表面的形成与工艺参数之间的关系等的研究有重要意义。应用分形几何理论,采用盒计数法对微细铣削加工表面形貌进行研究。结果表明:微细铣削表面具有明显的分形特征,其盒计数维数在1.32～1.42之间,说明其加工表面形貌比较复杂,同时证明加工表面轮廓的分形维数D与表面粗糙度Ra没有相关性,进而可以从分形维数D与表面粗糙度Ra两方面对微细铣削加工表面形貌特征进行综合评价。     

Interaction of aerodynamic roughness length and windflow conditions and its parameterization over vegetation surface

Surface aerodynamic roughness length is usually taken as a constant. In fact, it displays a remarkable dynamic change over underlying vegetation surfaces, because of the coupling of land surface roughness elements and windflow conditions. Current international research on this dynamic change and associated mechanisms is very limited. Using observations from different underlying surfaces (including forest, farmland and grassland) provided by a northern China coordinated observation test, the variation of aerodynamic roughness length, along with wind speed and friction velocity, is analyzed. We introduce two relationship fits, between aerodynamic roughness length and wind speed u, and dynamic variable u2/u*. Results show that aerodynamic roughness length has a clear dynamic change, and has complicated interactions with near-surface windflow. Further, the relationship fits between aerodynamic roughness length, u and u2/u*, are not only related to the roughness properties of the underlying vegetation surface (e.g. plant height), but also to plant dynamic response characteristics (e.g. flexibility). Aerodynamic roughness length decreases with increasing wind speed, because near-surface windflow conditions can change both plant roughness properties and airflow. However, the change of aerodynamic roughness length with friction velocity is complicated, and its sensitivities and transition points significantly depend on vegetation type. For underlying surfaces of forest and corn, with relatively substantial vegetative cover, roughness length correlates well with wind speed. For a surface with short vegetative cover, like natural lawn, the correlation is low. However, for all of the three vegetative surfaces, there is a close relation between roughness length and u2/u*, and their coefficients of fit from testing essentially represent the plant height and flexibility of different vegetation types. The test results also indicate that the parameterized relationships of roughness length over the underlying vegetation surface hold prospects for application.