表面二维吸附层畴结构的低能电子衍射研究

本文推导了表面二维吸附层的低能电子衍射强度的解析表达式,计算了两个现实模型表面的衍射图象,提出了由低能电子衍射图象定量确定吸附畴尺寸分布的方法.当吸附畴的尺寸分布服从规则分布时,超晶格衍射束发生分裂,测量卫星斑点和中心斑点之间的距离,可定量确定吸附畴的大小;当吸附畴的尺寸分布服从无规分布时,超晶格衍射柬增宽,衍射斑点增大,测量衍射束的半峰宽,可定量确定吸附畴的平均尺寸.     

相互作用台阶表面的原子相关性

本文用指数分布模型描述了台阶之间的短程相互作用,分析了服从这一分布的两层台阶结构的原子相关性,推导出了该台阶表面的电子衍射束强度的解析形式,讨论了台阶之间相互作用程度对衍射束强度角分布的影响,解释了Hahn,Gronwald和Henzler等人的实验结果。     

Ge_xSi_（1－x）／Si应变超晶格的质量鉴别

采用分子束外延（ＭＢＥ）方法生长了ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ应变超晶格．利用Ｘ射线双晶衍射、小角衍射和宽角衍射方法测量了超晶格样品的实验衍射曲线．运用Ｘ射线运动学理论和动力学理论，分析、模拟了样品的实验曲线，得到了精确的定量结构参数数据．并根据实验曲线中衍射峰的位置和分布情况对应变超晶格的生长质量做了评价．     

单晶表面圆形吸附岛尺寸分布函数的计算方法

本文推导出根据低能电子衍射(LEED)在2π立体角内的散射通量,确定单晶表面圆形吸附岛尺寸分布函数的计算公式.它适用于其衬底表面结构为正方形网格或矩形网格的任何吸附系统.     

外延生长过程中台阶表面的低能电子衍射强度和台阶的成形规律

本文研究了外延生长过程中所形成的其宽度分布分别服从二阶伽马分布和几何分布的两层原子台阶结构,求出了这种台阶表面的原子相关函数和低能电子衍射强度的解析形式,计算了强度的角分布和相对峰值,讨论了分子束外延生长过程中表面台阶的成形规律。     

不同周期厚度的1 eV GaNAs/InGaAs超晶格太阳电池材料的MBE生长和器件特性

本文采用分子束外延(MBE)生长技术,研究了周期厚度对高含N量1eV GaNAs/InGaAs超晶格的结构品质的影响.高分辨率X射线衍射(HRXRD)与透射电镜(TEM)分析表明:当周期厚度从6 nm(阱层和垒层厚度相同,以下同)增加到20 nm时,超晶格的周期重复性和界面品质变好,然而当继续增加周期厚度至30 nm时,超晶格品质劣化.上述生长现象通过简单模型进行了分析讨论.同时,通过退火优化,实现了周期厚度为20 nm的1 eV GaNAs/InGaAs超晶格太阳电池,短路电流密度超过10 mA/cm2.     

四类畴压电压磁超晶格的电磁波单方向透射

压电压磁超晶格中畴排列方式的不同导致其性质发生改变. 文中基于四类畴压电压磁超晶格结构,将1个周期内畴的排布方式分为（+P,-P,+M,-M）、（+P,-P,+P,+M）和（+P,+M,-M,+M）3种. 对于（+P,－P,+P,-M）结构,〖AK-D9〗=2719附近存在1个单方向频率通道,相对带宽约为326%. 对于（+P,－P,+P,+M）结构,〖AK-D9〗=2374附近通道2的最大群速度指数可达ng=69 6951. 电磁波通过长为1 cm的超晶格的延迟时间约为232 s. 对于（+P,+M,－M,+M）结构,通过外加电场反转极化可实现快波和慢波的切换,群速度指数的改变量可达525, 可用于构造单方向电磁波导和群速度延迟器件.     

GaAs（001）衬底上经双缓冲层生长的Hg1—xCdxTe—HgTe超晶格结构

用X－射线衍射测定了分析束外延（MBE）法生生长的Hg1-xCdxTe-HgTe超晶格样品在（001）附近的扫描徊摆曲线,并用动力学理论模拟计算出衍射曲线,产验曲线与理论计算基本上相符合,由实验衍射曲线计算出的超晶格周期长度,阱HgTe层厚度及垒Hg1-xCdxTe层厚度与模拟计算的相一致,用透射电子显微镜（TEM）对同一样品的横截面进行了分析,对CdTe/ZnTe/GaAs异质结界面失配位错的组态特征进行了研究,证明用CdTe/ZnTe作为双缓冲层比单一的CdTe有较好的效果,截面TEM稿分辨率明场象显示Hg1-xCdxTe-HgTe超晶格的生长较为成功,界面较为平整,由截面TEM高分辨明场象观测的周期长度与X－射线衍射测定的结果相接近。     

甲酸锶晶体相变温度的光学测定法

当一细激光束通过某些具有多畴结构的晶体时,将会出现强的衍射带或其他形状的衍射花样,这些衍射花样是由晶体中准周期性排列的畴结构形成的空间光栅衍射的结果。晶体发生相变时,原畴消失,新畴产生和畴壁运动同时发生,因而使衍射花样和光衍射强度发生明显变化,利用这种变化可用光衍射法研究具有多畴结构的晶体相变,对于一般的透明晶体,当发生相变时,由于晶体结构的变化而产生应力,使晶体的均匀性发生变化,从而使通过晶体的光发生明显的散射,甚至消失,因此利用光散射法能提供某些晶体相变的信息。我们用此方法测定了无水甲酸锶晶体的相变温度和二水甲酸锶晶体的脱水始点温度,此结果与DSC方法所得到的结果一致。     

饱和非线性超晶格中带隙孤子的特性研究

利用光谱重构法求解了聚焦饱和非线性超晶格半无穷带隙中的基模孤子，并研究了饱和程度和超晶格势场的相对强度对孤子的功率、稳定性的影响。研究结果表明：对于给定相对强度的超晶格势场，当饱和程度较低时，孤子在高功率区域不稳定，并且孤子的稳定范围随着饱和程度的增大而变宽；当饱和程度较高时，孤子功率随传播常数增大快速增大，但孤子是稳定的。此外，对于给定的低饱和程度，孤子的稳定范围随着超晶格中低频格子相对强度的增大而变宽。     

GaAs(001)衬底上经双缓冲层生长的Hg_(1-x)Cd_xTe-HgTe超晶格结构

用 X-射线衍射测定了分子束外延 ( MBE)法生长的 Hg1-x Cdx Te- Hg Te超晶格样品在 ( 0 0 1 )附近的扫描徊摆曲线 ,并用动力学理论模拟计算出衍射曲线 ,实验曲线与理论计算基本上相符合 .由实验衍射曲线计算出的超晶格周期长度 ,阱 Hg Te层厚度及垒 Hg1-x Cdx Te层厚度与模拟计算的相一致 .用透射电子显微镜 ( TEM)对同一样品的横截面进行了分析 ,对 Cd Te/Zn Te/Ga As异质结界面失配位错的组态特征进行了研究 .证明用 Cd Te/Zn Te作为双缓冲层比单一的 Cd Te有较好的效果 .截面 TEM高分辨率明场象显示 Hg1-x Cdx Te- Hg Te超晶格的生长较为成功 ,界面较为平整 .由截面 TEM高分辨率明场象观测的周期长度与 X-射线衍射测定的结果相接近     

Cu-Zn-Al合金的X射线和电子显微术的研究

本文利用X射线衍射和透射电子显微术研究了电子浓度为1.44—1.46之间的四种Cu-Zn-Al形状记忆合金。X射线衍射和迭区电子衍射花样证明,四种合金的母相(β_1)均为DO_3有序结构,马氏体相(β’_1)为M18R结构。本工作发现超结构衍射斑点在确定方向上分裂成等间距的点列,和超结构反射暗场象的反相畴界,表明Cu-Zn-Al马氏体合金具有相畴结构。反相畴界作为一种晶体缺陷影响马氏体中层错区域的连续延伸。     

TiO_2/Cu超晶格结构表征

用磁控溅射方法制备 Ti O2 / Cu超晶格 .通过 X射线衍射和电镜手段对其进行测试 ,利用 X射线傅氏线形分析法对超晶格的微观参数进行表征 ,通过 TEM对超晶格的截面形貌进行观察 ,发现其具有柱状生长结构 .     

TiO2/Cu超晶格结构表征

用磁控溅射方法制备TiO2/Cu超晶格.通过X射线衍射和电镜手段对其进行测试,利用X射线傅氏线形分析法对超晶格的微观参数进行表征,通过TEM对超晶格的截面形貌进行观察,发现其具有柱状生长结构.     

二维工s5ng反铁磁一反铁磁超晶格的磁性

本文用相关有效场理论讨论了二维I si ng反铁磁-反铁磁超晶格(AFAFS)在无外场时的临界温度与超晶格元胞厚度及超晶格中每一层的磁化强度与温度的依赖关系。并从超晶格的对称性出发讨论了反铁磁-反铁磁超晶格和铁磁-铁磁超晶格之间的异同。     

广义Fibonacci光学超晶格的分类

在制造光学超晶格的过程中，如果极化条件控制得不合适，常常会出现”缩并”现象．定义广义Fibonacci光学超晶格为：Sj=Sj^m-1Sj^κ-2，其初始条件为：S1=B，S2=A^n1B^n2．定义缩并规则为AB→A，B→B，通过连续缩并，一个广义二组元Fibonacci超晶格可以扩展为一系列超晶格．比如，若初始超晶格序列为ABBABBBABBABBBABBABBABBBABBABBBABBABBABBB…那么，经过一次缩并，产生新的超晶格序列类似地，可以定义膨胀规则为AB←B，B←B，通过连续膨胀，一个广义二组元Fibonacci超晶格亦可扩展为一系列超晶格．研究了这两个超晶格系列，发现它们的倒空间结构是几乎相同的．因此，可以将这两个超晶格系列归为一类，称之为二组元超晶格族．定义三组元超晶格为Sj=Sj^m-1Sj-3，其初始条件为S1=A，S2=A^nC，S3=A^nCB，在三组元超晶格中做相同的操作，同样发现了具有相同倒空间结构的超晶格系列，将之归为三组元超晶格族．这个结果可以扩展到κ组元的情形．普通Fibonacci超晶格结构具有自相似性，研究了一个二组元金Fibonacci超晶格的倒空间里的峰值，发现在所谓的约化区间的方案中，它们可以归为一系列组中．不同组中的峰值点彼此之间通过一个无理数关联，这个无理数是二组元金Fibonacci超晶格的特征量．同样发现，这些峰值的坐标可以通过求解Pell方程得出．     

PbZr0.3Ti0.7O3/PbTiO3超晶格的热释电性研究

基于朗道-金兹堡格-德文希尔(Landau-Ginzburg-Devonshire)热力学理论,我们研究了由PbZr0.3Ti0.7O3(PZT)与PbTiO3(PT)两种组份组成的超晶格的热释电性,并且考虑了两组份之间的失配应变的影响.我们探讨了界面耦合强度、组分厚度比例以及失配应变等对超晶格的极化强度和热释电性的影响.计算结果表明,这种铁电超晶格材料具有巨大的热释电系数.因此,我们可以通过调节界面耦合强度、组份比例等方法达到调控热释电性的目的,为实验和应用研究提供一个可靠而有效的方法.     

LiNbO3:Fe晶体中双光束耦合衍射效率的研究

对两束相干光写入稳态相位栅的衍射效率进行数值模拟,发现在某一角度范围内衍射效率有一最大值存在.测定了双光束耦合时不同入射角度光子晶格的衍射效率,实验曲线表明,衍射效率随写入角度(光子晶格周期)的变化也有极大值存在,并且与数值模拟所对应的角度是吻合的.由于衍射效率与写入的光子晶格的折射率调制度Δn成线性关系,因而证实了不同写入角度的光子晶格有不同的折射率调制度,并有极大值存在.     

一维周期光学超晶格倍频特性分析

根据耦合波方程 ,导出了一维周期性光学超晶格中产生的倍频光的复振幅表达式。在准相位匹配条件下对不同参数进行了数值模拟 ,结果表明光学超晶格一个周期内正畴所占比例l/Λ和二次谐波的位相变化对二次谐波的转换效率具有较大影响。     

热壁外延（HWE）制造PbTe／PbSnTe异质结和超晶格

本文于国内首次报导，利用简化的热壁外延（ＨＷＥ）装置在ＢａＦ２（１１１）衬底上生长了Ⅳ－Ⅵ族半导体单晶外延层，制备了ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ异质结和具有２０个周期的超晶格。测试结果表明，所制备的外延层的晶体结构完美，异质结具有良好的整流特性。通过Ｘ－光衍射求出了超晶格的周期。超晶格样品（２２２）衍射峰的卫生峰不对称，说明样品内有应变。