正电子谱学技术在功能材料微结构表征中的应用

特殊功能材料是一些具有优良电学、磁学、学、热学、学、力学、化学、物医学功能,在各类高科技领域到泛应用.正电子湮没技术是一种对材料微结构特别有效探测技术,特别是对各种缺陷、空位和微孔尤为灵敏,通过正电子湮没寿命谱、多普勒展宽谱和慢正电子束技术,通过分析正电子湮没参数可以获材料从表面到内部缺陷分布信息和随外部物理和化学条件变化、引起微结构变化.本文选取几种特殊材料正电子湮没实验结果来分析材料内部微结构,表明正电子湮没谱学是一种独特研究微观结构方法.     

Evidence of Positron Trapping into Defects in Zn-Doped GaAs

0　IntroductionPositronlifetimespectroscopy ,whichisdirectlysensitivetovacancy typedefects,isanestablishedmethodforstudyingthedefectinsemiconductor[1 ] .Uptonow ,manyworkshavebeenreportedonn typeGaAsandsemi insulating (SI) typeGaAsusingthistechnique.Ithasbeenprovedthatpositronanni hilationspectroscopyisaefficientmethodtodetectdefectsinsemiconductor[2 ,3] .However,muchlessstudiesconcernedwithp typematerialshasbeendone .Thereisadiscrepancyonpositrontrappingintodefectsin p \|typeGaAs.Somestu…     

用正电子湮没寿命谱研究锰锌铁氧体纳米晶的缺陷结构

采用溶胶一凝胶法,在不同退火温度下得到了3种不同粒径的锰锌铁氧体纳米晶．利用X射线衍射研究了纳米晶的晶体结构和粒径,借助正电子湮没寿命谱仪讨论了纳米晶的缺陷随粒径的变化．结果显示,所得锰锌铁氧体纳米晶为立方尖晶石结构,且随着温度的升高纳米晶不断长大;随着粒径的增大,纳米晶的表面缺陷减小,晶界间的自由体积发生复合．     

Synthesis, growing processes and physical properties of CdS nanoclusters in Y-zeolite studied by positron annihilation

Direct synthesis of CdS nanoclusters within the pore structure of Y zeolite was made. The location of CdS nanoclusters inside Y zeolite hosts was confirmed by the blue-shifted reflection absorption spectra with respected to that of bulk CdS materials. In this paper, we conducted Positron Annihilation Lifetime Spectrum (PALS) measurements on a series of CdS/Y zeolite samples and concluded that CdS clusters were not located in supercages but in smaller sodalite cages; as the CdS loading concentration increases to 5 wt%, the discrete CdS cubes begin to form bigger superclusters through interaction. The stability of CdS clusters inside the sodalite units is due to the coordination of Cd atoms with the framework oxygen atoms of the double six-ring windows. Moreover, PALS reveals some important information of surface states existing on the interfacial layers between CdS clusters and Y zeolite. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (19871074) Biography: Peng Hao (1978-), male, Ph. D candidate, research interest: semiconductor nanoclusters.     

正电子湮没寿命谱仪性能的研究

对美国Ortec公司的正电子湮没寿命谱仪的工作条件进行了调整,从而提高了谱仪的计数效率,此外,还研究了谱仪时间刻度的线性性质和在不同能窗下的时间分辨率。     

用符合正电子湮没技术研究Zr、Nb对NiAl合金的d电子影响

采用双探头符合技术测量Ni、Al、Zr、Nb、NiAl及Ni50Al48Zr2、Ni50Al48Nb2样品的正电子湮没辐射的多普勒展宽谱.从谱线提取正电子与样品中d电子湮没的信息,发现正电子与NiAl样品的d电子湮没信号因Ni3d-Al 3p电子杂化而相对降低,Zr、Nb的添加导致合金样品中d-d电子作用增强、谱线d电子信号增大,添加Nb的样品谱线峰高于添加Zr样品,说明Nb的加入比Zr抑制d-p电子作用效果更佳.     

基于正电子湮没寿命谱研究Fe-6.5wt.%Si合金中热空位的生成

正电子湮没技术（PAT）是一种无损伤的材料探测技术,它可以反映正电子所在处电子密度或电子动量分布的信息.由于正电子对原子尺度的缺陷非常敏感,所以正电子湮没技术（PAT）是研究纯金属及金属间化合物中热空位生成的有效工具.基于正电子寿命谱技术对金属间化合物Fe-6.5wt.%Si合金热轧板在不同温度退火后缺陷变化进行研究,发现了正电子平均寿命在673K左右迅速增加,673至1073K温度范围内平均正电子寿命的温度曲线为明显的S形状,1073K以上平均正电子寿命趋于常数,通过分析正电子平均寿命的温度变化曲线,得到了Fe-6.5wt.%Si合金中热空位生成的临界温度值,并计算得到了该合金的空位生成激活焓为HVF=0.54eV.     

贮氢合金中缺陷的研究

用正电子湮没技术（PAT）对贮氢合金MLNi3.8Co0.5Mn0.4Al0.3及其掺Li合金进行了研究。结果表明，掺杂Li合金的空位缺陷增多，并导致贮氢性能改善，这对镍－氢电池有重要意义。     

Positronium annihilation in oxygen and nitrogen mixture

Formed in silica aerogels, positronium annihilation in oxygen and nitrogen mixture is studied by a simple and convenient method. The results show that ortho-positronium (o-Ps) lifetime is significantly shortened when some oxygen is introduced into nitrogen gas and that the o-Ps collisional quenching rate for an oxygen molecule is (28.0±0.4) μs^?1·amagat^?1 (1 amagat = 2.69×10²⁵ m^?3). It is found that the o-Ps annihilation rate in oxygen of 1atm at room temperature is (25.5±0.5) μs^?1 and that the effective number of electrons per oxygen molecule available for 2γ annihilation of positron in the o-Ps is (34.6±0.4).     

阳极腐蚀法制备发光多孔硅的正电子湮没研究

使用正电子湮没寿命谱仪和真空紫外荧光光谱仪,对不同电流密度腐蚀条件下制备的多孔硅进行微结构及发光性能的表征,通过正电子湮没方法研究多孔硅微结构对多孔硅光致发光性能的影响.实验结果表明,随着腐蚀电流密度的增大,电子偶素在样品中的pick-off湮没寿命先增大后减小,同时样品的发光强度显示出相同趋势.可以推断,在腐蚀电流密...     

决定正电子寿命谱仪分辨函数的一种方法

介绍一种决定分辨函数的方法.通过理论分析和实验证明,利用PROMPTAN 程序从已知正电子寿命的参考样品谱中抽取出的分辨函数可作为一级近似,在此基础上,仅改变分辨函数第三高斯曲线的参数,即可较快地获得更精确的分辨函数.     

用慢正电子束测定类金刚石薄膜中的缺陷浓度

对在不同极板负偏压下采用射频-直流等离子体方法制备得到的类金刚石膜(a-C:H)的微结构进行了测量,利用慢正电子束实验装置,探测并分析了样品缺陷浓度的分布情况.结果表明,在不同偏压下制备的薄膜,其膜中缺陷浓度存在很大差别,但在900 V偏压下制得的样品,膜中的缺陷浓度最低.     

正电子深能级瞬态谱在GaAs缺陷研究中的应用

本文介绍的正电子深能级瞬态谱（PDLTS）技术是结合了对固体缺陷有很高灵敏度的正电子湮没谱（PAS）和一些深能级瞬态谱（DLTS）技术而成新的实验方法.该技术能用来研究Ⅲ～Ⅴ,Ⅱ～Ⅵ族等半导体材料的缺陷特征,它的优点不仅能研究半导体材料中缺陷的电学特征而且还能够同时揭示这些电活性缺陷的微观结构信息.本文将介绍砷化镓中EL2缺陷能级的PDLTS研究,运用该技术并结合深能级Arrhenius分析,得到EL2能级值为0.82±0.02 eV.     

不同煅烧条件下合成β-C_2S的正电子湮没和水化研究

采用正电子湮没技术研究了不同煅烧条件下合成的β-C_S正电子寿命谱,按照正电子捕获理论,对实验所得寿命谱参数与β-C_S微观结构缺陷的关系进行了分析和讨论。此外,还就β-C_S的烧成条件、缺陷浓度和水化活性的关系进行了研究和讨论。     

Gas Permeability and Free Volume Hole Properties of Interpenetrating Polymer Network Studied by Positrons

A series of polyurethane/epoxy resin interpenetrating polymer networks （PU/ER IPN） were studied by positron annihilation lifetime spectroscopy （PALS）. The effects of epoxy resin type and content on the free volume properties in IPN were investigated. We found that in PU/ER IPN, the free volume hole size and fractional free volume showed a negative deviation due to closer segmental chain packing through some chemical bonding between PU and epoxy resin. Direct relationship between the gas permeability and the free volume has been established based on the free volume theory. Experimental results revealed that the free volume plays an important role in determining the gas diffusion and permeability.     

Optimum sintering conditions for optical properties of translucent aluminum nitride ceramics

High translucency is one of the excellent properties of AlN ceramics because of its wide optical band gap energy of 6.2 eV. We have achieved success in producing AlN ceramic tube of 98% total visible light transmittance at 0.6 mm thick tube wall by applying an improved sintering technique. This AlN ceramic was produced by sintering at 1880℃ using Ca3Al2O6 as a sintering additive and in reduction atmosphere to remove the sintering additive from the final sintered material. After the sintering, the annealing ...     

深冷处理对Cu-15Ni-8Sn合金电性能的影响

采用正电子湮没试验方法测定了Cu 15Ni 8Sn合金在经过不同深冷处理工艺后点缺陷(空位)的浓度变化,并用双臂直流电桥测定了电阻率的变化.研究表明,深冷处理能够减小合金中的空位浓度,降低电阻率,提高合金的导电性.此外,试验表明该弹性导电合金的最佳深冷处理工艺为深冷60min.     

Fe-基形状记忆合金不同预应变量下的正电子湮没寿命谱研究

利用正电子湮没寿命谱研究了几种不同成分Ｆｅ基形状记忆合金预应变过程中缺陷结构的变化，并讨论了这一变化对合金形状记忆效应的影响