Fabrication of MgB_2 superconducting films by different methods

MgB2 superconducting films have been successfully fabricated on single crystal MgO(111) and c-AL2O3 substrates by different methods. The film deposited by pulsed laser deposition is c-axis oriented with zero resistance transition temperature of 38.4 K, while the other two films fabricated by chemical vapor deposition and electrophoresis are c-axis textured with the zero resistance transition temperature of 38 K and 39 K, respectively. Magnetization hysteresis measurements yield critical current density Jc of 107 A/cm2 at 15 K in zero field for the thin film and of 105 A/cm2 for the thick film. For the thin film deposited by chemical vapor deposition, the microwave surface resistance at 10 K is found to be as low as 100μΩ, which is comparable with that of a high-quality high-temperature superconducting thin film of YBCO.     

微波等离子体化学气相淀积ZrO2薄膜的表面形貌研究

以锆的β-二酮螫合物为源,以微波等离子体化学气相淀积方法合成ZrO_2薄膜过程中,观察到不同淀积条件下出现的四种不同表面形貌。从等离子体的电子温度、电子密度和源物质的浓度等方面对几种形貌的成因进行了讨论。同时用扫描电镜观察了高温退火及等离子体退火对薄膜形貌的影响,以及不同衬底薄膜形貌的差异。     

高温超导滤波器应用的探索与实践

自1911年发现超导电性以来,在不断发现新材料,揭示新机理,发展新理论的同时,超导应用也取得了引人瞩目的进展,其中利用超导材料微波损耗很低的特性研制的微波滤波器和微波接收机前端子系统得到了世界各国的重视,并在实际应用中取得了重要成果.本研究组长期从事该领域的研究,并已取得一些成果.该文将从超导滤波器的创新设计方法入手,结合研究组近些年开展的工作,介绍高温超导滤波器及其子系统在无线通讯、气象雷达、射电天文以及空间技术等领域中的应用.     

YBCO超导材料微波表面电阻测量

利用3cm波段矩形波导谐振腔TE_(103)模对YBaCuO超导材料的微波表面电阻进行了测量,观察到了在转变温度吋腔的Q值的突然变化.在液氮温度时的表面电阻约为正常电阻的20％.实验并观察了所测表面电阻值随样品厚度的变化情况.     

微小物体表面温度测量与功率管热阻测试

讨论利用红外显微测温仪测量物体微小表面真实温度的方法。通过分析测量 目标大小，响应波长范围和物体表面发射率对红外探测器响应特性的影响．提出计算非 黑体表面真实温度的表达式，并且得到满意的实验验证。利用该红外系统成功地测量了 微波功率管芯片表面的发射率分布以及在直流热耗散下芯片结区的温度分布，计算了峰 值热阻和平均热阻，为微波功率管的热设计提供了实验依据。     

PZT/YBCO异质结电容在超导临界温区反常跳变的机理研究

运用HP4284A通过对不同质量样品的实验研究比较,对PZT/YBCO异质结电容值在超导临界温区的跳变行为进行了系统的研究,以一个物理参数等效电路模型,揭示了PZT/YBCO异质结电容值在超导临界温区跳变行为的起因,给出薄膜的漏电阻,氧化物电极的自电阻及测试所用信号频率与超导临界转变温度区电容跳变幅度间的定量关系。     

氧化钒薄膜的掺锆实验研究

以V2O5和Zr（NO3）4．5H2O为原料，采用无机溶胶-凝胶法制备了掺Zr^4＋的VOx（2≤X≤2．5）相变薄膜。通过对掺杂薄膜的物相组成、价态、相结构的XPS和XRD分析及电阻突变量级和电阻突变温度的测试，结果发现：所制备的掺杂薄膜其主要成分是VO2，所掺入的Zr与VOx完全互溶，但其中Zr的价态未发生改变。掺杂薄膜随Zr含量的增加其电阻突变温度下降．同时其电阻突变量级也随之降低。     

磁控溅射制备TiO_2薄膜及其光学特性研究

采用直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备TiO2薄膜.用紫外-可见光分光光度计和AFM分别表征了薄膜的透射率和表面形貌,用包络线法详细研究了不同衬底温度下TiO2薄膜的光学特性.结果表明:薄膜在可见光波段有很高的透明度,且随着衬底温度的升高,薄膜的透射率略有增加,薄膜的折射率和吸收系数增大,薄膜的光学带隙减小;同时,薄膜表面粗糙度减小,薄膜变得平整.     

金刚石薄膜绝缘电阻的时间效应与表面处理

本文研究了常规热丝ＣＶＤ法生长的金刚石薄膜的绝缘电阻特性，发现薄膜从反应取出后其电阻会随时间降低至某一稳定值（时间效应）。用浓硫酸和双氧水的混合液、或氩等离子体对薄膜进行表面处理，可以提高电阻５￣６个数量级，且不再随时间变化；而氩气气氛下的加热处理效果不大。文中还提出了产生电阻时间效应的原因和提高薄膜绝缘电阻的方法。     

铝合金表面稀土铈耐蚀膜

采用线性极化技术对在铝合金表面生成稀土耐蚀膜的２１种工艺进行了筛选，考察了溶液浓度、温度、时间和ｐＨ值等工艺因素对成膜耐蚀性的影响。电化学测试结果表明，表面生成稀土耐蚀膜后铝合金的耐蚀性得到了显著改善，稀土耐蚀膜的存在既抑制了腐蚀的阴极过程，又抑制了阳极过程，氧，铈，铝是组成膜的３种主要元素。     

Binder-free heterostructure(g-C_3N_4/PPy) based thin film on semi-flexible nickel foam via hybrid spray technique for energy storage application

A semi-flexible binder-free graphitic carbon nitride(g-C_3N_4) intercalated polypyrrole(PPy) nanocomposite thin film was prepared via hybrid electrospray technique. A homogeneous thin film was achieved by the controlled spray process. A deposited thin film illustrated the amorphous nature of composite with high surface purity and good chemical composition. The surface analysis confirmed the smoother surface with well-defined distinct phases of g-C_3N_4 and PPy matrix in the composite thin film. The electrochemical studies exhibited that a maximum areal capacity of the thin film was achieved to be 289.6 mF/cm~2 at a current density of 0.4 mA/cm~2,which is higher than that of pristine PPy(194.8 mF/cm~2). The heterostructure electrode illustrated that the life cycles of 99% could be up to 10,000 cycles with low resistance due to the synergetic effect of g-C_3N_4 and PPy matrix with strong material adhesion(hybrid spray process) on the surface. A binder-free heterostructure thin film will play a significant role in the energy storage application.     

一种测量纳米薄膜厚度的新方法

提出了一种量测纳米薄膜厚度的方法,即根据纳米薄膜与其基底间存在的力学性质上的差异,选用合适的刻划工具,通过对薄膜直接进行刻划,产生划透薄膜且不影响基底的划痕,再运用原子力显微镜扫描,得到划痕区域的微观形貌,由此计算出纳米薄膜的厚度.用该方法对TiO2纳米薄膜进行测量,得到薄膜的平均厚度为71.6 nm,与相关文献报道的用其它方法测得的薄膜厚度值较吻合.作为测量纳米薄膜厚度的又一方法,此法具有适用范围广,厚度图像直观,操作和计算均较为简单,精度较高的特点.     

用于FBAR的C轴取向AlN压电薄膜的研制

用射频（RF）反应磁控溅射法,在硅基片上制备出了具有较低表面粗糙度、C轴择优取向的AlN压电薄膜.讨论了溅射功率对AlN压电薄膜结构和形貌的影响、氮气含量对AlN压电薄膜成分的影响以及低温退火对薄膜表面粗糙度的影响.XRD和SEM结果表明：随溅射功率增大,AlN压电薄膜C轴择优取向增强;当功率为350W时,AlN压电薄膜（002）面摇摆曲线半高宽为4.5°,薄膜表现出明显的柱状结构.EDS成分分析表明：随氮气含量的提高,AlN压电薄膜的元素比接近于化学计量比.低温退火工艺的引入将薄膜表面的均方根粗糙度由4.8nm降低到2.26nm.     

薄膜压力传感器的研究进展

物联网产业的发展使传感器的研究得到越来越多的重视。薄膜压力传感器作为传感器的一个重要分支,因其优异的性能得到广泛的使用。简要地介绍了薄膜压力传感器的组成及原理,详细介绍了不同种类材料制成薄膜压力传感器的特点,重点突出了不同合金材料、半导体材料制成的传感器之间性能的差异,并为电阻层材料的选取提供参考意见。通过总结薄膜的制备方法,来阐述在薄膜压力传感器中薄膜的制备技术,总结近年在薄膜制备技术上进行的研究,最后基于近年纳米材料、微电子机械系统（micro-electro-mechanical systems,MEMS）技术、微波技术等技术的发展,结合薄膜压力传感器的研究现状,对其未来的发展进行展望。     

溶胶-凝胶法制备二氧化硅光学膜

探讨了在线温度和提拉速度对溶胶－凝胶法制备的ＳｉＯ２光学膜光学性质的影响，考察了热处理温度对ＳｉＯ２光学膜表面散射率的影响。结果表明：用溶胶－凝胶法制成的ＳｉＯ２光学膜随着在线温度的升高，膜的厚度呈线性减少，减少的速度为０．０９ｎｍ／℃；室温下ＳｉＯ２光学膜膜厚提拉速度呈指数增长，指数等于０．５４；ＳｉＯ２光学膜表面散射率随热处理温度的升高而增大，且在４００℃左右有一个增大的突变点。     

Influence of annealing temperature on structure and photocatalytic activity of TiO2 thin films prepared by DC reactive magnetron sputtering method

Transparent TiO₂ thin films were successfully prepared on high purity silica substrates by DC reactive magnetron sputtering method and annealed at different temperatures. The effects of the annealing temperature （300-600 ℃） on crystalline structure, morphology, and photocatalytic activity of the TiO₂ thin films were discussed. The photocatalytic activity of the films was evaluated by photodegradation of methylene blue solution. With increasing annealing temperature, the photocatalytic activity of the TiO₂ thin films gradually increased because of the improvement of crystallization of anatase TiO₂ thin films. At 500 ℃, the TiO₂ thin film shows the highest photocatalytic activity due to the improvement of crystallization of anatase TiO₂ thin films. When the annealing temperature increases to 600 ℃, the photocatalytic activity of thin film decreases owing to the formation of rutile phase and the decrease of surface area.     

Investigation of HTSC digital trunking communication receiver subsystem

The application of HTSC (high temperature superconductor) microwave devices in a UHF digital trunking communication system is introduced.The replacement between the HTSC microwave devices and the normal microwave devices is conducted.The digital sensitivity of the base station in complex electromagnetic environment has been increased to 6 dB,as the results of the experiment indicated,and this means that the coverage radius of the base station has been improved about twice,that is to say,the coverage area ca...     

磁谐振成像系统中高温超导螺旋线圈的温度特性

用混合积分方程与矩量法 ,对磁谐振成像系统中的以LaAlO3 为介质基片的高温超导YBaCuO螺旋线圈的温度特性进行了计算和分析 .YBaCuO材料的电导率及表面阻抗由增强的两流子模型计算得到 ,与传统的两流子模型不同 ,增强的两流子模型中考虑了超电子的散射和损耗 .将计算所得到的结果与测试结果进行比对 ,结果表明 :与采用传统两流子模型计算得到的YBaCuO的电磁特性相比 ,温度为 77K时 ,高温超导螺旋接收线圈的谐振频率的精度提高了 4 % ,计算得到的无载品质因子的精度提高了一个数量级     

材料的电输运性质与电子高能级分布研究

讨论了孤立原子、块状材料、薄膜材料、纳米材料的电子高能态分布的特点及其产生这种特点的原因.指出,由于原子物理学学科分工的特点,没有讨论孤立原子的核外电子的能级分布与温度的关系(也无法讨论);而块状材料和薄膜材料的电子高能态之所以分布在表面上,是与其形状有关的,原因在于表面上存在着缺陷原子,而这些缺陷原子周围存在着悬空键,块状材料和薄膜材料的电子能态分布是连续的,这种连续性是由块状材料和薄膜材料单位体积里包含大量的原子造成的;纳米材料的电子能态是不连续的,这种不连续性是由于纳米颗粒本身包含有限的原子个数造成的.同时定性地解释了稳恒电流无趋肤效应而交流电和超导电流产生趋肤效应的物理原因.