PED沉积Nd1.85Ce0.15CuO4薄膜过程中影响超导电性因素分析

采用脉冲电子束沉积技术, 在SrTiO₃衬底上成功制备了高质量的Nd_1.85Ce_0.15CuO₄(NCCO)薄膜. 通过改变薄膜的沉积温度、厚度、退火条件以及沉积频率, 获得了具有不同生长条件的NCCO薄膜样品. 对样品R-T曲线进行分析, 得到了上述因素对薄膜超导电性的影响规律, 并进一步说明了这些因素对薄膜的超导电性造成影响的原因. 通过与脉冲激光沉积技术类比, 定量分析了沉积过程中靶与基片距离同沉积气压之间的关系.     

Tb0.3Dy0.7(Fe0.9T0.1)1.95合金的结构、磁致伸缩和Mössbauer研究

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95 (T = Mn, Fe, Co, B, Al, Ga)合金中ⅢA族金属和过渡金属元素T替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、内禀磁致伸缩、自旋重取向的影响. 结果发现, 不同金属T替代Fe, Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95合金具有相同的MgCu₂型立方Laves相结构. ⅢA族金属B, Al, Ga替代使磁致伸缩λ_s下降幅度较大, 同时发现Al, Ga替代使磁致伸缩容易饱和, 表明Al, Ga替代可降低 Tb_0.3Dy_0.7(Fe_1-xT_x)_1.95合金的磁晶各向异性, 而过渡金属Mn, Co替代Fe使Tb_0.3Dy_0.7(Fe_1-xT_x)_1.95合金磁致伸缩λ_s 下降幅度较小; 不同替代金属元素, 对内禀磁致伸缩l111有不同的影响. Mössbauer 效应表明, Al, Ga 替代使 Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95合金的易磁化方向在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴, 即自旋重取向, B, Mn, Co替代未使易磁化轴发生明显转动.     

La0.7-xGdxSr0.3MnO3体系的输运行为

研究了La位Gd掺杂对La_0.7-xGd_xSr_0.3MnO₃ ( x = 0.00, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70)体系的电输运性质和磁阻效应的影响. 实验结果表明: 高掺杂时的输运性质发生异常, 在x= 0.50时, 发现了在ABO₃结构中很少出现过的在T_c附近发生绝缘-金属相变之后又发生从金属到绝缘相变的现象; 对x = 0.60, 0.70体系在远离T_c的温区就表现为绝缘体. 这些反常行为归因于不同的磁背景, 即体系由长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态、反铁磁状态转变.     

`Pd40Ni10Cu20P20块状金属玻璃的高压相变

利用日本同步辐射装置研究了高温高压下Pd₄₀Ni₁₀Cu₂₀P₂₀ 块状金属玻璃的非晶-晶化转变. 在10 GPa的压力条件下加热该金属玻璃, 实时观察到了非晶-晶化-非晶的相变规律. 在7 GPa 和同样的温度条件下, Pd₄₀Ni₁₀Cu₂₀P₂₀金属玻璃仅存在非晶-晶化这样不可逆相变. 将该金属玻璃在7 GPa的压力条件下加热到熔化温度, 然后淬火到室温, 发现淬火后获得的晶化相与加热金属玻璃得到的 晶化相完全不同. 表明该金属玻璃在不同的压力条件下存在着不同的晶化机制.     

La0.67Ca0.33MnO3薄膜中的非欧姆行为研究

 用四探针法对不同倾斜衬底La_0.67Ca_0.33MnO₃薄膜进行了不同电流下的电阻温度关系测试,发现了3个结果:①偏电流>1mA时,焦耳热作用使电阻温度曲线的转变点温度下降;②偏电流<1mA时,薄膜的转变点电阻随所加的偏电流的增加而减小,这是对欧姆行为的偏离(即非欧姆行为);③这一偏离随衬底倾斜角度的增加而增加.对经过氧气氛高温退火的La_0.67Ca_0.33MnO₃薄膜进行了测量,发现峰值电阻及峰值电阻的变化明显减小.初步分析的结果是:①大电流的加热效应是峰值温度偏移;②可能是晶界作为隧穿结导致了薄膜中的非欧姆行为.     

层状钙钛矿锰氧化物(La1.2Sr1.8Mn1.8Co0.2O7)中的光诱导效应

光诱导研究不仅可以帮助弄清Mn基超大磁电阻(Colossal magnetoresist ance, CMR)材料磁电阻效应的物理机理, 还有可能获得一些新的并且技术上有用的效应. 研究了Co掺杂的Mn基层状钙钛矿结构锰氧化物La_1.2Sr_1.8Mn_1.8Co_0.2O₇的激光光诱导效应, 并与Nd掺杂的立方钙钛矿结构Mn基层氧化物(La_0.3Nd_0.7)_2/3Ca_1/3MnO₃中的激光光诱导效应进行了比较.     

La0.9Sr0.1MnO3/SrNb0.01Ti0.99O3全氧化物p-n结的纳秒光电效应

首次在La_0.9Sr_0.1MnO₃/SrNb_0.01Ti_0.99O₃全氧化物p-n结上观测到纳秒光电效应. 当脉宽20 ns和波长308 nm的激光脉冲入射到p-n结的La_0.9Sr_0.1MnO₃/薄膜表面时, 在p-n结的两端产生开路的光生伏特脉冲电压, 脉冲电压的上升响应时间达到23 ns, 半高宽约为125 ns. 光生伏特电压的灵敏度为80 mV/mJ.     

真空退火处理CoFe对薄膜结构及磁电阻特性的影响

用粉末冶金方法制备了Co90Fe10,研究了不同退火温度对电子束蒸发方法制备的CoFe薄膜磁电阻特性和微结构的影响.CoFe薄膜在优于5.5×10-4Pa的本底真空度下室温沉积在热氧化Si基片上.随后,样品在3×10-5Pa真空度下分别进行了150℃,280℃,330℃,450℃的60分钟退火处理.靶材的扫描电镜图像显示粉末冶金方法制备的靶材比较疏松.电阻率和磁电阻测量表明450℃退火处理能够明显降低CoFe薄膜电阻率和提高磁电阻变化率.X射线衍射发现沉积在热氧化Si基片上的CoFe膜(111)晶面面间距明显小于靶材相应晶面面间距,退火处理使膜(111)晶面面间距明显减小,趋向靶材面间距.     

高压下Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块金属玻璃的结构弛豫

利用X射线衍射及高分辨电子显微镜研究了Zr₄₁Ti₁₄Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5大块金属玻璃在3 GPa, 573 K退火后的结构弛豫. 超声研究、密度测量、显微硬度等物性分析以及抗压、滑动磨损等力学性能测试结果表明: 与淬态大块非晶相比, 弛豫态非晶声学参数发生明显变化, 且力学性能得到改进. 对压力诱发非晶结构弛豫而导致显微结构变化进行了探讨.     

纳米La 2O 3/TiO 2复合薄膜的抗凝血性研究

 采用射频磁控溅射方法制备了TiO₂薄膜和La₂O₃掺杂的TiO₂复合薄膜。利用扫描电子显微镜、X射线衍射,紫外可见光谱等材料表征方法研究La₂O₃掺杂对TiO₂薄膜的结构及抗凝血性能的影响。结果表明：La₂O₃掺杂促使TiO₂晶粒沿金红石相(110)晶面择优生长,能细化TiO₂纳米晶粒的大小,使薄膜的光学带隙由2.85 eV提高到3.2 eV。血小板粘附实验表明La₂O₃掺杂的TiO₂复合薄膜具有优良的血液相容性能;分析了复合薄膜的抗凝血机理。     

三量子位Heisenberg XXX链中杂质对

研究了含杂质三量子位Heisenberg XXX链中的纠缠现象, 并给出了纠缠C的解析表达式. 结果发现对杂质格点与正常格点间的纠缠, C只存在于J₁ > J(当J > 0时)和J₁ > 0(当J < 0时)两个区域, 且在这两个区域内纠缠C和纠缠存在的临界温度T_c均随着J₁的增大而增大; 当J₁ >> | J |时, C = 0.5, T_c = 3.41448 J₁. 对正常格点间的纠缠, C只存在于J > 0且-2 J < J₁ < J, 在该区域内随着J₁的增大, 纠缠C和纠缠存在的临界温度T_c均先增大而后逐渐减小为零, 当J₁ = 0时它们分别达到最大值C_max = (e^4J/T - 3)/(e^4J/T + 3)和T_cmax = 4J/ln3.     

用激光分子束外延在Si衬底上外延生长La1-xSrxMnO3单晶薄膜

采用SrO和SrTiO3作为缓冲层, 用激光分子束外延在Si (100)衬底上成功地外延生长出La_1-xSr_xMnO₃ (x=0.1, 0.2, 0.3) (LSMO)单晶薄膜. 锐而清晰的反射式高能电子衍射仪 (RHEED)的衍射条纹和持久的RHEED强度振荡, 表明LSMO薄膜是很好的二维层状外延生长. X射线衍射和高分辨透射电镜分析结果证明, 在Si基底上获得了很好外延生长的LSMO薄膜, LSMO薄膜为C取向的单晶薄膜. 并在室温条件下观测到很好的LSMO/Si p-n结I-V整流特性.     

铁基纳米晶玻璃包裹丝的直径对巨磁阻抗效应的影响

采用高频感应加热熔融拉引法制备F_e73.5C_u1Nb₃Si_13.5B₉玻璃包裹合金非晶丝，其中金属芯的直径为16～50 μm，经570 ℃退火处理得到具有最佳软磁性能的玻璃包裹纳米晶丝.研究其巨磁阻抗效应，发现随金属芯直径的增大，丝的磁阻抗变化先增大后减小，在30 μm时具有最大磁阻抗变化为251%.     

高掺杂La0.7-xDyxSr0.3MnO3体系特殊的磁现象

研究了Dy的高掺杂La_0.7-xDy_xSr_0.3MnO₃(0.40≤x≤0.70)体系的磁性, 随x 增加体系表现出复杂的磁化强度-温度(M-T )关系: 对x = 0.40的样品, 低于TN时存在AFM相变, 高于T_N时ZFC和FC的M-T曲线表现出典型的自旋团簇玻璃态行为; 对x = 0.50的样品, 低于T_N时FC的M-T曲线出现负的磁化率, 而ZFC的M-T曲线出现一个谷, 且谷值为正; 对x = 0.60和0.70样品, 两者ZFC的M-T曲线类似于x = 0.50样品, 但FC的M-T曲线没有出现负值. 这些奇特现象被Néel的双格子模型结合典型温度下的磁化强度-温度关系很好的解释, 分子场理论对x= 0.50样品负的磁化率给予很好的拟合.     

Ni80Fe20复合结构多层膜的巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在载玻片上制备了(Ni₈₀Fe₂₀/SiO₂)_n/Cu/(SiO₂/Ni₈₀Fe₂₀)_n复合结构多层膜， 并对其巨磁阻抗效应进行了研究.研究结果表明，采用多组双层结构(n>1)后，样品的巨磁阻抗效应明显增大；当n=3时，观测到最大的纵向巨磁阻抗(LMI)效应为10.81%，最大的横向巨磁阻抗(TMI)效应为17.08%.当n=4,5时，巨磁阻抗效应比n=3时略有减小. 由XRD谱和磁滞回线等，研究了双层结构(Ni₈₀Fe₂₀/SiO₂)循环次数n引起的样品材料晶体结构和磁性能等变化，以及对样品巨磁阻抗效应的影响.     

真空退火处理CoFe对薄膜结构及磁电阻特性的影响

用粉末冶金方法制备了Co90Fe10,研究了不同退火温度对电子束蒸发方法制备的CoFe薄膜磁电阻特性和微结构的影响。CoFe薄膜在优于5 5×10-4Pa的本底真空度下室温沉积在热氧化Si基片上。随后,样品在3×10-5Pa真空度下分别进行了150℃,280℃,330℃,450℃的60分钟退火处理。靶材的扫描电镜图像显示粉末冶金方法制备的靶材比较疏松。电阻率和磁电阻测量表明450℃退火处理能够明显降低CoFe薄膜电阻率和提高磁电阻变化率。X射线衍射发现沉积在热氧化Si基片上的CoFe膜(111)晶面面间距明显小于靶材相应晶面面间距,退火处理使膜(111)晶面面间距明显减小,趋向靶材面间距。     

纳米TiO2:C薄膜涂层的构建及对大肠杆菌的抗菌性能研究

 利用溶胶-凝胶法在纯钛片表面沉积纳米TiO₂:C薄膜涂层,采用X射线光电子能谱分析纳米TiO₂:C薄膜的化学成分。根据qbt2591-2003国家工业标准测试纳米TiO₂:C薄膜对大肠杆菌的抗菌性能,同时通过透射电子显微镜观察细菌被杀灭的超微结构变化过程,分析其抗菌机理。结果表明,在TiO₂:C薄膜中C进入锐钛矿型TiO₂晶格内并取代Ti或O的位置从而形成O-Ti-C键合,进而抑制TiO₂相变。试样对大肠杆菌20 min可见光催化抗菌率均达到90%以上,具有良好的抗菌效果。其杀灭细菌的超微结构变化表明其主要作用于细菌的细胞壁,引起胞壁穿孔,细胞胀大,细胞内容物外溢,直至细菌完全解体。     

T2分子X1Σg+,B1Σu+和C1Πu态的势能函数

 使用SAC/SAC-CI和D95++^**,6-311++g^**及cc-PVTZ基组,分别对T₂分子的基态X¹Σ_g⁺+、第2激发态B¹Σ_u⁺和第3简并激发态C¹Π_u的平衡结构和谐振频率进行优化计算.对所有计算结果进行比较,得出cc-PVTZ基组为最优基组.运用cc-PVTZ基组和SAC方法对基态X¹Σ_g⁺+,SAC-CI方法对激发态B¹Σ_u⁺和Cu 进行单点能扫描计算,并用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得到相应电子态的势能函数解析式,由得到的势能函数计算了与X¹Σ_g⁺+,B¹Σ_u⁺和C¹Π_u态相对应的光谱常数,结果与实验数据吻合.     

Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块金属玻璃压缩行为的同步辐射

利用室温高能同步辐射X光能量散射方法研究了Zr₄₁Ti₁₄Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5大块金属玻璃0~24 GPa的压缩行为. 研究表明, 该非晶在这一压力范围内, 出现了压力诱发的结构弛豫. 低于8 GPa, 过剩的自由体积的存在, 导致快速结构弛豫, 随着压力逐渐升高, 结构弛豫引起非晶的结构硬化.     

Gd3Sc2Al3O12:Cr3+的能谱以及R线热移位的理论研究

 通过对角化由强场方案和无耦合的三角基建立的三角畸变的八面体场中的d³离子完全能量矩阵,对Gd₃Sc₂Al₃O₁₂:Cr³⁺在低温下的能谱及波函数进行了拟合计算.同时分析了各个参数对部分能级的影响,定量地显示了能级分裂的影响因素.利用得到的波函数,采用光谱热移位理论,对Gd₃Sc₂Al₃O₁₂:Cr³⁺的R线热移位现象进行了分析和计算,各项计算结果均与实验符合较好,进一步反映了热移位的微观机制.