超导薄膜在垂直磁场作用下的应力应变分布

研究主要分析了YBCO高温超导薄膜在垂直磁场作用下的应力、应变分布规律。基于Bean临界态模型,并且在超导薄膜仅受外加磁场的作用下,分析了超导体内产生感应磁场与电流密度的关系,由此推导了YBCO高温超导薄膜在外加磁场作用下的应力应变表达式,使用Origin、Matlab程序做出了应力应变分布图。结果表明:超导薄膜在外加磁场的作用下其应力应变主要分布在薄膜的两侧;同时发现在外加磁场逐渐增大的过程中,薄膜的应力应变极值会随着增大。     

前沿

我国制造出超高质量的铁硒超导单晶薄膜 我国科学家近日在新材料制备技术和测量技术的帮助下,确认了铁硒超导体中的电子配对方式,制造出了超高质量的铁硒超导单晶薄膜,为揭开铁硒等铁基超导体的超导机制打下了基础。     

超导材料的加工方法

<正> 一、低温制造法: 日本京都大学化学研究所最近研究出一种超导材料的低温制造法。该方法使Y—Ba—Cu—O(钇—钡—铜—氧)薄膜在低温下淀积,而不致损坏常规大规模集成电路。制造0.15μm薄膜,是将三种初级粒子金属进行加热、蒸发,并以单晶氧化薄膜形式沉淀在一种     

失配应变对钛酸铅薄膜正负弹卡效应的影响

基于朗道-德文希尔理论,通过热力学分析,描述了钛酸铅薄膜的正负弹卡效应与应力场的关系,以及失配应变对钛酸铅薄膜正负弹卡效应的影响.结果表明,对钛酸铅薄膜施加不同应力场可以得到正负弹卡效应.失配应变对钛酸铅薄膜弹卡效应有较大的影响,拉伸失配应变增强钛酸铅薄膜负弹卡效应,拉伸失配应变为0.000 4时使钛酸铅薄膜负弹卡效应温度变化峰值增大约2.3 K,室温附近的温度变化增大约1.2 K,同时温度变化的峰值向室温方向偏移约55℃;压缩失配应变对钛酸铅薄膜正弹卡效应有促进作用,压缩失配应变为-0.002时使钛酸铅薄膜正弹卡效应室温温度变化增大约1 K.在失配应变调控下,同时利用钛酸铅薄膜正负弹卡效应,钛酸铅薄膜可以在室温附近获得约14 K的温度改变,对于钛酸铅薄膜弹卡效应在固体制冷上的应用有重要意义.     

脉冲激光沉积YBa2Cu3O7—δ薄膜表面形态研究

用脉冲激光沉积法,在ＳｒＴｉＯ３基板上获得ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ超导薄膜。     

电子束蒸发法制备的Eu掺杂ZnO薄膜的结构及其发光性质

采用电子束蒸发法在蓝宝石衬底上制备了ZnO∶Eu3+薄膜.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和光致发光(PL)光谱仪测试了不同退火温度下薄膜结构、形貌以及光致发光谱,分析了薄膜光致发光中的能量传递原理.结果表明:ZnO∶Eu粒子为六角纤锌矿结构,且600℃退火后结晶更好;光致发光谱中Eu3+的特征发光中心波长分别位于617 nm和667 nm,且600℃退火温度下的Eu3+特征发光最强.适当的退火温度可有效形成Eu离子的发光中心.     

不同复合方式的铁电薄膜极化性质研究

为了优化人工复合铁电薄膜的性能,建立三种材料复合而成的新型铁电薄膜的理论模型,采用Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD)唯象理论,三种组元间采取不同的复合方式,同时引入一个分布函数来描述它们之间过渡层的性质,在不同的复合方式下,重点对复合铁电薄膜的极化性质展开了研究。研究表明复合方式的变化引起了薄膜内部极化强度分布的显著变化,该复合薄膜的平均极化强度随温度的变化与体材料的相应关系有显著区别。随着温度的逐渐升高,在未达薄膜相变温度前,平均极化强度出现了一处突降,这一性质在复合铁电薄膜热释电性质及其器件的应用上有十分重要的意义。     

TiO2薄膜制备及光诱导超亲水性能研究

以玻璃为基底,采用溶胶一凝胶法,利用旋涂技术在玻璃表面制备了膜厚小于100nm,粒径在10-30nm之间的纳米TiO2薄膜;利用XRD,AFM系统研究了煅烧温度及膜厚对薄膜亲水性的影响．结果表明,煅烧温度可以控制TiO2薄膜晶相类型,从而强烈影响薄膜的亲水性,煅烧温度为550℃时TiO2薄膜亲水性能达到最佳,经紫外光照2h后接触角为6°;研究还发现TiO2薄膜的亲水性随膜厚增大而提高,当膜厚超过85nm后趋于稳定．     

氮气中退火制备（Bi，Dy）4Ti3O12铁电薄膜

采用化学溶液沉积法(CSD)将Bi3.4Dy0.6Ti3O12(BDT)前驱体溶液沉积在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(111)基底上,然后在氮气环境中分别于600℃、650℃、700℃和750℃四个温度下退火,成功地制作出BDT铁电薄膜.用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等分别对其表面形貌、结构及其成份进行了表征;用铁电分析仪测试了其铁电性能.随着退火温度的升高,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大,但其剩余极化不是随着退火温度的升高而单调增加.氮气中650℃退火的BDT铁电薄膜结晶良好,并且具有最大的剩余极化值(2Pr=7.8μC/cm2;Ec=95.7 kV/cm).另外,就温度对BDT铁电薄膜性能的影响机理进行了讨论.     

氧氛围下PLD法沉积纳米金刚石薄膜

用固体脉冲激光 (Nd∶YAG)烧蚀石墨靶在镜面αAl2 O3(0 0 0 1)上沉积纳米金刚石薄膜 .用Raman谱、XRD衍射谱和SEM分别对薄膜的成键情况和表面形貌进行了分析 .结果表明 :显微Raman谱出现三个峰包 :115 0cm- 1 、13 5 0cm- 1 、15 80cm- 1 ,分别对应着纳米金刚石特征峰、石墨的D峰和G峰 ;XRD衍射谱在 41.42°出现金刚石的 (10 0 )衍射峰 .实验结果表明 ,影响薄膜生长的关键参数主要是氧气压的大小和衬底的温度 .在氧气压为 6Pa和衬底温度为 5 5 0℃时 ,制备的薄膜质量较好 .对用PLD法在氧气氛围下生长的金刚石薄膜的生长机理进行了分析     

创新路上无坦途 超导王国出英雄——记河南省优秀青年科学家张金仓

１９１１年，荷兰物理学家昂尼斯发现，水银的电阻在４Ｋ附近突然消失（这一现象被称为超导现象，对应的特征温度被称为超导转变临界温度），从而揭开了超导研究的第一页。１９８６年，ＩＢＭ公司苏黎士实验科学家柏诺兹和缪勒宣布了一种新的超导体系—金属氧化物超导材料，掀起了全球超导研究的又一热潮。次年，一个血气方刚的年轻人，在河南师范大学的小林荫道上踽踽而行，思索着这一举世瞩目的物理难题和他人生价值的取向———他就是河南省管优秀青年科技专家、跨世纪学术和技术带头人、省首届优秀中青年骨干教师、河南省师范大学凝聚态…     

PTO种子层对PZT铁电薄膜结晶温度和电学性能的影响

该文采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上制备了PZT和PZT/PTO两种结构的铁电薄膜,通过PTO种子层调控PZT薄膜的微观结构和电学性能.研究发现,加入PTO种子层之后,薄膜的SEM图像呈现出更加致密的形态,晶粒分布较均匀.PZT/PTO铁电薄膜在550℃下退火后测得的剩余极化强度比PZT薄膜650℃下退火获得的剩余极化强度要大,说明种子层的加入降低了薄膜的结晶温度.此外,加入PTO种子层后,PZT铁电薄膜的介电常数升高,介电损耗降低,抗疲劳性能也变好,薄膜的电学性能得到了较好的改善.     

硅衬底温度对金刚石薄膜品质影响

采用PCVD法制备金刚石薄膜的设备研究硅衬底温度变化对沉积金刚石薄膜品质的影响.实验发现,温度从750℃增加到950℃的过程中,随着硅衬底温度上升,金刚石薄膜的质量先变好,生长速率减小;850℃质量达到最好,生长速率降到最低;850℃后质量开始变差,生长速率增加;950℃膜由反聚乙炔构成.随着硅衬底温度增加,氢原子刻蚀作用逐渐增大且愈加集中,膜表面空洞缺陷和晶界缺陷增加.综合考量,金刚石薄膜的品质先变好后变差.     

电沉积条件对ITO/TiO2/CdS薄膜光电性能的影响

采用电沉积方法,以ITO/TiO2薄膜为基底,在水体系中成功制备出ITO/TiO2/CdS复合半导体薄膜,通过光电流作用谱考查了该薄膜电极的光电性能。实验表明,电镀液的组成、实验温度可影响薄膜中CdS纳米粒子的生长,从而使不同条件获得的复合薄膜电极的光电转换效率不同,实验温度为40℃、电镀液的组成为CCd2 =0.02 mo.lL-1,CS2O23-=0.10 mo.lL-1,pH=2.0条件下沉积所得的ITO/TiO2/CdS薄膜电极,在400 nm~500 nm波长范围内具有较强的光吸收,也有较高的光电转换效率。     

几种窗用隔热薄膜简介

<正> 美国吉拉·瑞沃(GilaRiver)隔热薄膜厂生产的几种窗用隔热薄膜,工艺先进,产品质量高,较好地解决了窗户处理中的能量控制问题。其主要产品有以下几种:1.PWR/PWD“全年隔热”系列是薄薄膜隔热技术的最新发展。这一代先进的低辐射产品会使高透光、反射和无反射能力与优良的节能特性之间产生理想的平衡。这些产品包括能向人们提供最大效益的薄膜。每种都具有新型的耐磨涂层,寿命长、维修简便。在夏季,这些产品会将太阳热量隔在窗外,在全年还可保持室内人工气温,使你家庭或办公室里温度均匀     

原子力显微镜研究多晶硅和铝硅合金表面形貌

利用原子力显微镜研究了不同淀积温度条件下低压化学气相淀积多晶硅薄膜的表面形貌。发现淀积时间一定时，随着淀积温度的升高，多晶硅薄膜的晶粒尺寸和表面粗糙度均非线性地增大。     

洁净低温凝聚膜的制备

近年来,人们开展了对非晶态金属的电学性能研究^[1,2];特别是对非晶态的超导电性的研究日益增多^[3~5].但是在实验工作中,非晶态样品大多采用单辊急冷技术制备,其厚度在几十微米数量级,属于"大块"金属样品的范畴.为了探讨处于非晶状态薄膜的电性能,并消除杂质(包括氧化)对非晶薄膜的影响,我们曾在超高真空及低温条件下用蒸发和低温凝聚方式制备了薄膜,并测量了它们的电阻与温度的关系.     

Cd_2SnO_4薄膜的气敏效应研究

在Ar+O_2混合气氛中,应用射频反应溅射Cd-Sn合金靶沉积了Cd_2SnO_4(简称CTO)薄膜,并获得了该膜的电阻率与氧浓度和衬底温度的关系。研究了Cd_2SnO_4薄膜对液化石油气、一氧化碳、氢气和甲烷的敏感性及其物理机制;讨论了薄膜沉积条件对于气敏效应的影响以及在工作温度和气敏效应之间的关系。     

与CMOS后端工艺高度兼容的Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2铁电电容的制备和性能研究

最近,在氧化铪薄膜材料中掺杂适量元素发现了铁电性,因为氧化铪薄膜材料与传统的钙钛矿结构铁电材料相比具有可微缩性化、较大的矫顽电场、与CMOS后端工艺高度兼容等优势,从而引起了广泛的关注.该文对应用于铁电场效应晶体管(FeFET)的存储介质Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2(HZO)基铁电薄膜的制备进行了研究.采用原子层沉积法(ALD)制备HZO基铁电薄膜,研究了不同厚度(9 nm、19 nm、29 nm)、不同顶电极(TaN、Pt),以及不同退火温度(450～750℃)对HZO铁电薄膜的铁电性能的影响.结果表明,选用TaN作为上电极,退火温度为550℃时,19 nm厚氧化铪铁电薄膜表现出更加优异的铁电性能.同时,表征了HZO铁电薄膜的保持和疲劳性能,以及HZO铁电薄膜在高低温环境下的稳定性.     

Ce掺杂HfO_2薄膜的化学溶液法制备及其铁电性能研究

氧化铪基薄膜与金属氧化物半导体(CMOS)工艺高度兼容,具有良好的可微缩性和保持性能,其铁电性的发现引起了科学家们的广泛关注.该文通过化学溶液法在铂(Pt)衬底上制备5 mol%和10 mol%的铈掺杂氧化铪基(Ce:HfO_2)薄膜,并在不同的退火温度条件下对薄膜进行处理.分别利用电滞回线,掠入射X射线衍射(GIXRD)对薄膜的铁电性能和结构进行了测试和表征.研究发现:5 mol%的铈掺杂氧化铪薄膜具有铁电性,铈掺杂在氧化铪中诱导了铁电正交相;10 mol%的铈掺杂氧化铪薄膜则表现出了反铁电性,最大剩余极化(P_r)为21.02μC/cm~2.实验结果表明,通过调控掺杂浓度,铈元素能诱导出氧化铪薄膜中的铁电相.