CVD金刚石薄膜的界面能量分析

分析了CVD金刚石薄膜的界面能量情况,并由此研究了金刚石成核几率、晶核取向、附着强度与基底材料结构和性能的关系     

撞月——再现人造太空奇观

2005年7月,美国航天局在太空导演了一出绚丽壮观、完美无缺的“焰火”大戏:“深度撞击”,探测器极其精确(误差仅1米)地击中了坦普尔-1彗星,成功地在太空进行了首场人工撞击“表演”。时隔一年,美国航天局在近日又公布了一项撞击月球南极的计划,定名为“积极接触月球表面”,目的是希望能成功找到月球存在水的证据。根据计划要求,2009年1月人类将上演撞击星体(月球)的第二场大戏!到时在月球南极表面会有大约1000吨月面尘埃和碎片冲向64千米的高空,在月面上撞出一个直径30米、深4.5米,有1/3个足球场大小的巨型坑,人们在地球上借助望远镜就能观…     

含氢类金刚石膜沉积过程的分子动力学模拟

含氢类金刚石膜(diamond-like carbon, DLC)的超低摩擦特性与其沉积制备过程密切相关. 采用分子动力学模拟的方法, 计算了以CH₃基团为沉积物, 在多种不同入射能下制备含氢DLC膜的动力学过程. 通过沉积原子数统计分析、薄膜密度和sp杂化分析考察了含氢DLC膜的结构特性. 通过比较模拟结果, 发现随着入射轰击能量的增加, 含氢类金刚石膜中碳的含量总体上呈现增加的趋势; 在含氢DLC膜中所沉积的氢原子数存在峰值, 峰值前后变化趋势相反, 大于80 eV以后趋于饱和与稳定, 薄膜相对密度也随之增加, 达到50 eV时趋于稳定值; 膜中碳原子比氢原子具有更强的成键能力, 易与基底发生化学吸附; 沉积源基团的氢含量决定生长成膜以后的薄膜氢含量, 沉积源基团中的氢含量高, 则所生长薄膜的氢含量高.     

人造金刚石单晶生长碳源问题的探讨

利用线膨胀系数和弹性常数计算了金刚石和石墨在高温高压下的晶格常数, 根据固体与分子经验电子理论(EET)计算了金刚石、石墨以及它们主要晶面的价电子结构. 以程氏理论(TFDC)提出的原子界面边界条件为判据, 分析了金刚石和石墨主要晶面之间电子密度的连续性, 发现其在一级近似条件下均不连续, 不满足金刚石晶体生长的边界条件. 分析得知, 在高温高压触媒法合成金刚石单晶生长过程中, 所需的碳源并非直接来自石墨, 从电子结构角度对金刚石单晶的生长机制进行了探讨.     

硅单晶上类金刚石薄膜织构和外延取向与界面价电子结构的关系

金刚石和立方氮化硼薄膜由于其优异的性能已经获得了实际应用. 该类薄膜的特定取向对其在光学和微电子学领域的应用有特殊意义. 用固体与分子经验电子理论(EET)计算了衬底硅不同晶面与金刚石和立方氮化硼薄膜不同晶面的相对电子密度差, 从计算结果分析认为, 对所研究的薄膜, 薄膜与基底界面的电子密度差越小, 薄膜在热力学上越稳定, 界面的电子密度差是决定薄膜织构或外延取向的本质原因. 这些推断与实验事实符合得很好. 该计算方法和理论不仅为探讨金刚石和立方氮化硼在硅单晶表面上的薄膜生长机制提供了一个新视角, 还可能为其他薄膜取向的预测提供指导.     

硼含量对合成金刚石的颜色和热稳定性的影响

研究了金刚石中硼含量对金刚石的颜色和耐热性能的影响。以石墨和触媒粉末作原料,用硼酸作为添加剂,在高温高压下合成出含硼金刚石。用原子发射光谱定量分析法检测金刚石中硼原子的含量;采用动态空气流条件下的热重和差示扫描量热方法对金刚石进行了热稳定分析,用体视显微镜观察金刚石的颜色。结果表明:合成金刚石的初始氧化温度超过840℃,最高达到920℃;1200℃时,热失重率在58%~94%之间,放热峰值在990℃~1135℃之间;随着硼含量的增加,金刚石的颜色由黄变黑,热稳定性提高。当控制硼元素的含量低于30×10-6时,可以合成出热稳定性高的黄色透明金刚石。     

“人造太阳”有望终结能源危机

石油、天然气、煤炭等不可再生的矿物能源．不仅会造成温室效应，而且还有枯竭之忧。     

打印血管

人造器官时代离我们越来越近——一个组织工程学小组成功地用细胞取代油墨,使用"打印机"创造了有功能的血管和心脏组织,有关论文本月发表在《组织工程学》杂志上。这一工作是首次用打印机生产出有功能的三维生命组织,是实现打印整个器官目标的里程碑。哥伦比亚州密苏里大学的伽柏·福加克斯(Gabor Forgacs)和同事们打印了各种组织结构,包括血管和心脏组织薄片。心脏和血管内皮细胞被打印出来后,经过70个小时,细胞与组织融合在一起,90     

金刚石薄膜场致发射的研究

简要分析了 FED场发射显示器的工作原理 ,陈述了非晶金刚石薄膜特殊的优点后 ,对用金刚石薄膜制作场发射器的可行性进行了讨论 ;还介绍了利用金刚石薄膜和阳极选择的方法对Spindt FED作了改进 ,从而使平面 FED更容易实现。     

新型复合基金刚石锯片的切割工艺

研究了新型复合基金刚石圆锯片高效快速的切割特性，得出不同花岗岩品种的最佳切割效率，经过实际生产经验，结果良好，新型复合基刀头可在组合锯片生产中推广应用。