双注入匹配的计算机模拟和Ti^＋＋N^＋双注入的实验结果

为在金属中形成所需要的合金或金属间化合物而采用双重离子注入技术.2种注入离子注入能量和注量需要合理匹配.还考虑了溅射效应和扩散效应存在时的各种修正.在计算机模拟的基础上,对 Ti~++N~+双注入 H13钢中 Fe_2Ti,TiN 和 Fe_2N 等化合物进行了测量.这些合金相和金属间化合物的形成提高了钢表面抗磨损特性.还讨论了双注入金属表面的硬化机理.     

强流金属离子注入分布的模拟计算

给出了一个计算强束流离子注入下杂质浓度分布的数学模型.利用有限差分法,给出了该模型的数值解及计算程序.用该程序对Mo,W等注入离子的浓度分布进行了数值计算,给出了部分结果并同实验结果进行了比较.     

多电荷Cr离子注入聚合物的微观结构和离子浓度分布

采用MEVVA源引出的Cr离子对聚酯（PET）薄膜进行了离子注入,引出的Cr离子具有多种电荷态,多种能量的Cr离子同时注入,其射程分布与单能离子注入的射程分布有明显的差别,借助于TRIM计算程序,采用多次叠加法得出了合理的计算结果,计算结果表明,由于多电荷叠架注入,Cr原子浓度分布出现3导结构,用散射RBS方法分析了Cr离子在PET中的剖面分布,所测量的Cr原子浓度分布形态与计算结果相近,但是所的分布比计算结果分布范围窄,相应位置上的原子浓度低,说明溅射效应对Cr原子浓度分布和注入到基体中的注量有明显的影响,计算结果与样品横截面电子显微镜观察相符合,这种结构对PET薄膜改性有重要的影响。     

Ti注入钢时金属间化合物形成对钢强化机理的研究

探讨了 Ti 注入 H13钢时形成 Ti 和 Fe 合金相的规律以及 Ti 注入钢的硬化机理.根据辐射损伤理论给出了离子注入引起的空位和间隙原子产生率微分方程,并导出了平衡态时方程的解.研究了注量、能量和靶温对合金形成的影响.注入后退火的样品表面硬度可提高40～50%.用 X衍射和透射电子显微镜测量了 Fe_2Ti 和 FeTi 合金相.用维氏硬度计测量了上述诸条件下注入样品的表面硬度,用针盘磨损机测量了样品抗磨损特性.分析了这些合金相对表面硬化和抗磨损影响的机制.     

瞬态退火过程中高密度缺陷运动对PN结漏电流影响的机理

5×10~(16)cm~(-2)的As高注量注入Si时,瞬态退火过程中出现高密度缺陷.它是由超饱和As浓度的存在造成的,其分布随退火时间增加而展宽.这种缺陷在退火过程中导致奇异扩展的出现.As浓度分布在高密度缺陷区与单晶区交界处出现拐点.拐点深度随退火时间加长而变深.高密度缺陷扩展结果导致PN结漏电流增加.讨论了缺陷运动对PN结漏电流影响的机理.     

靶温对Ti注入H13钢表面强化机制的研究

给出了不同靶温下的Ti注入H13钢的抗磨损特性,并研究了不同靶温对强化机理的影响。注入时靶温为液氮冷却、150和400℃,注入能量和注量分别为180keV和3×10~(17)cm~(-2)。不同靶温下注入后,样品表面硬度不同。但均比未注入样品硬度有明显提高。抗磨损能力也有提高,从液氮靶温注入的1.75倍,150℃靶温的7.7倍到400℃靶温的11.2倍。硬度和抗磨损能力的提高程度取决于不同靶温下注入H13钢表面强化机理的差异。低温注入以位错强化和超过饱和强化为主,150和400℃注入TiC,Fe_2Ti等析出相明显增多,它们以析出相的弥散质点强化为主。     

Ti离子注入聚合物纳米结构分析

采用MEVVA源引出的Ti等离子注入聚酯 (PET)薄膜 ,注量在 1× 10 172× 10 17cm- 2 范围 .用透射电子显微镜分析了金属离子注入PET纳米结构随注量增加的变化 .结果表明 ,注入的Ti原子在PET中形成了密集的纳米相 ,这些纳米相均匀地弥散分布在注入层中 .用透射电子显微镜 (TEM )观察横截面表明 ,注入层为 3层结构 .可见Ti的注入已经在注入层中形成了金属化表面 .表面硬度、抗磨损特性和电导率明显地增加 .最后分析了金属离子注入对聚合物特性的改善机理 .     

C和Ti双注入H13钢抗腐蚀钝化层的形成

用多次扫描电位法研究了金属Ti与C双注入抗腐蚀和抗点蚀钝化层生成的条件,用扫描电子显微镜观察了腐蚀坑,发现注入层表面已经形成了具有一定厚度钝化层.这种钝化层既能抗酸性腐蚀,又具有优良的抗碱性点蚀特性.测量结果表明,在C注量不变时,增加Ti注量可使抗腐蚀特性增强;而在Ti注量不变时,增加C注量可使抗点蚀特性增强.     

MeV Pb离子在非晶Si中的射程离散──离子束混合和增强扩散的影响

１．０ＭｅＶ２０８Ｐｂ离子在非晶Ｓｉ中的投影射程ＲＰ和射程偏差ΔＲＰ作为注量和温度二者的函数用背散射法进行测定．注量的变化范围为５×１０１３～７×１０１４ｃｍ－２．注入是在室温和ｔ＝－１２０℃下完成的．由由实验所确定的投影射程，射程偏差与注量或温度无关，并且分别等于２９５和７２．２ｎｍ．与ＴＲＩＭ８６的计算结果相比较，发现ＲＰ的偏离为１８％，而ΔＲＰ的偏离为３６％．ＲＰ和ΔＲＰ二者与注量及温度的无关性，排除了所观察到的与ＴＲＩＭ的矛盾是由于注入期间辐射增强扩散或离子束混合效应而引起的解释。     

40Cr 钢中注氮深度和浓度分布的理论计算及实验测定

本文用解析法计算了40 Cr钢中注氮离子的平均投影射程,标准偏差和浓度分布。同时和AES的实验结果进行比较,表明在—般情况下解析法是计算平均投影射程和标准偏差的一种简便而有效的方法.     

对由溅射法制备的银超微粒的粒径分布研究

主要研究由溅射法制备的Ag超微粒的粒径分布、平均粒径与溅射收集角的关系.我们的结果是:在给定的溅射条件下,不同的溅射收集角,可以得到不同分散度的超微粒,这对制备具有确定分散度的超微粒而言是一个颇有意义的结果.     

离子束作用下动态靶的计算机模拟

固体中离子传输和原子碰撞级联的计算机模拟程序ＴＣＩＳ已发展起具有模拟离子 束作用下固体靶中成分动态演变的功能。本文详细介绍动态 ＴＣＩＳ模拟程序的物理模 型及计算方法，给出算例及有关问题的讨论。动态 ＴＣＩＳ可以研究离子束轰击三元靶 的复杂问题：如大剂量离子注入、择优溅射和界面混合等。     

CN_x薄膜的制备及电子结构

采用反应溅射方法制备了氮化碳薄膜,研究了反应气体压力、溅射功率对薄膜形成的影响,并用Ｘ射线电子能谱（ＸＰＳ） 和富里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）对样品的电子结构进行了分析．结果表明：反应气体Ｎ２ 的压力太高或太低、溅射功率太大或太小,均不利于氮化碳膜的形成;在Ｎ２ 压力为８ Ｐａ、溅射功率为２００ Ｗ 时,薄膜的氮原子数分数得到最大值４１％ ;ＸＰＳ和ＦＴＩＲ分析结果揭示了膜中没有自由的Ｎ原子,所有的Ｎ原子均与Ｃ原子作用形成化学键,而且Ｃ Ｎ 单键、Ｃ Ｎ 双键、Ｃ Ｎ 三键共存．膜中Ｃ Ｈ 和Ｎ Ｈ 振动模式的存在,说明沉积在Ｓｉ 衬底上的氮化碳薄膜有较强的从空气中吸收氢的能力．     

低能重离子轰击钛铝靶溅射原子能谱的理论

进一步发展了文献[8-9]的各项异性溅射理论,并运用该理论研究了低能氩离子和氙离子分别轰击钛靶和铝靶的溅射原子能量分布(或溅射原子能谱),以及溅射原子谱与离子入射角以及溅射原子出射角的关系.尤其对于氩离子轰击钛靶,作者只设置了唯一参数,新理论就可以很好的解释文献[10]的大量实验结果.当然,分析中,新理论忽略了电子阻止的贡献.对于较大的溅射原子出射角,理论值明显小于实验值,这可能是由于直接反冲对溅射原子谱的影响,因为新理论只适合于溅射碰撞级联,所以忽略了直接反冲的贡献.新理论与文献[10]大部分实验相符这一事实进一步证明了动量淀积在低能重离子碰撞溅射的重要作用,从而并进一步指导离子碰撞溅射的各种应用.     

磁控靶溅射刻蚀的模拟研究

建立了磁控溅射单粒子模型，结合靶表面磁场的分布，用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法研究了溅射气体粒子的运动规律，得到靶表面刻蚀的图形，发现靶中间圆环的刻蚀最强，这与实验结果和磁场的水平分量分布一致．     

用神经网络算法预测溅射镀膜时的溅射产额

文章运用人工神经网络理论建立预测模型,综合考虑了影响溅射产额的多个参数;用实例讨论了如何利用网络模型来预测不同条件的溅射产额,并对网络模型的适用性进行了检验,证明其有一定的适用价值;其结果可能在生产中应用,也指明了需要进一步研究的问题。     

油田水CaCO_3结垢反应的计算与应用

以热力学计算为基础，广泛采用油田水的数据．计算了ＣａＣＯ３的预测条件，并根据油田生产实际，建立了使用防垢剂时的预测模型．根据理论模型编制成计算机程序，并与文献结果和油田观测结果进行了对比，提出了临界浓度和临界稳定常数的计算和应用方法．为防垢剂的选择提供了理论依据，大量计算表明，预测结果与文献和现场观测结果相符．     

硒化法制备铜铟铝硒薄膜及其性能研究

采用中频交流磁控溅射方法制备了CIA前驱膜,并采用固态硒化法进行处理,获得了CIAS吸收层薄膜。采用SEM和XRD观察和分析了薄膜的成分、组织结构和表面形貌。结果表明,通过调节CIA前驱膜的Al含量可制备得到Cu/(In Al)原子比接近1,且Al/(In Al)比例可调的CIAS薄膜。CIAS薄膜由Cu(In1-xAlx)Se2固溶体相组成,Al主要是以替代In的固溶形式存在。     

基于改进遍布节理模型的岩石基坑开挖稳定性数值分析

为解决现有研究针对开挖于层状岩体中且边坡含高倾角外倾结构面的岩石深基坑开挖稳定性的研究相对欠缺的问题,本文依托徐州市地铁3号线南三环站基坑工程,通过对FLAC3D中既有遍布节理模型的改进,得到了可同时考虑层状岩体变形和强度各向异性的横观各向同性弹塑性遍布节理模型,基于该本构模型采用数值模拟分析的方法对不同岩层倾角条件下基坑及围护结构的变形情况进行了模拟分析。结果表明：地面沉降最大值和围护桩的最大水平位移均受岩层倾角影响,当岩层倾角为50°时上述量值最大。为定量分析岩层倾角影响下围护桩的变形规律,对模拟结果进行了数据拟合,获得了围护桩最大变形与岩层倾角的理论关系。强度折减计算结果表明,岩层倾角为50°时基坑开挖完成后的安全系数最低,并获得了不同岩层倾角下基坑开挖完成后边坡的安全系数分布及基坑边坡的潜在破坏面形式,给出了依托工程围护桩的桩间距优化建议。     

衬底温度和溅射功率对AZO薄膜性能的影响

采用RF磁控溅射法在载玻片上制备了可用于电极材料的掺Al氧化锌(AZO)透明导电薄膜,并对不同衬底温度和溅射功率下制备的AZO薄膜结构、光电性能进行了表征分析.结果表明:各种工艺条件下沉积的AZO薄膜均具有明显的(002)择优取向,没有改变ZnO六方纤锌矿结构;薄膜电阻率随衬底温度升高而减小,随溅射功率增加先减小后增大,衬底温度400℃、溅射功率200W时最小,为1.53×10-5Ω.m;可见光平均透射率均在80%以上,光学带隙与载流子浓度变化趋势一致,最大值为3.52eV.