脉冲激光沉积法原位后退火生长MgB2薄膜的研究

采用脉冲激光沉积的方法在 Al₂O₃（0001）基片上先生成 Mg-B 混和薄膜,然后采用原位后退火的方法生成 MgB₂ 超导薄膜,采用磁测量（M-T）、X射线衍射、扫描电子显微镜技术分析了各种沉积及退火条件对 MgB₂ 超导薄膜表面形貌、晶体结构、超导电性的影响。在沉积温度为 200 ℃,退火时间 5min 时,改变退火温度得到一组薄膜,研究退火温度对超导薄膜性质的影响,得到了转变温度-退火温度曲线。在退火温度为 670℃、720℃ 时,得到了最高的临界转变温度 T_c=33K,X射线衍射结果表明此时的薄膜有 c 轴取向。同时比较了在 200℃ 下沉积,在 670℃ 下分别退火不同时间的薄膜的超导性质。还比较了分别在不同温度下沉积,然后在 670℃ 下退火 5min 的薄膜的超导性质。结果表明,沉积温度和退火温度、退火时间极大的影响了薄膜的各种性质。     

超高载流能力的干净极限MgB2薄膜与超高上临界场的碳掺杂MgB2薄膜

本本文报道了基于混合物理化学气相沉积方法制备高质量干净极限MgB2薄膜和碳掺杂MgB2薄膜的最新结果.c轴外延干净的MgB2薄膜具有高达41.4K的超导转变温度,低于0.3μΩcm的正常态剩余电阻率.样品处于干净极限.薄膜表面RMS粗糙度小于5nm,在150nm宽的纳桥上测量到了大于1×108A/cm2的临界电流密度,接近MgB2,材料理论上的拆对电流密度,同样的结果也从对相同样品的磁性测量中推导得到.利用甲烷作为碳源,基于改进的热丝辅助混合物理化学气相沉积装置,高性能碳掺杂MgB2薄膜得以成功实现.不同程度的碳掺杂调制了MgB2双能带的带内和带间散射,进而明显增强了薄膜的上临界场.在重碳掺杂MgB2薄膜样品中,平行于样品表面的上临界场分量,Hc2//ab在临界温度(27K)附近对温度的斜率,-dHc2//ab/dT达到了3 T/K,暗示了样品具有非常高的上临界场Hc2//ab(0).碳掺杂同时使得样品的磁通钉扎能力得到很大增强.高场下具有比干净样品高出数个量级的临界电流密度,和更高的不可逆场.     

SnO2纳米线的制备及结构表征

以SnO₂粉末和碳粉的混合物为源,高纯氮气为载气,利用化学气相沉积法在1 000 ℃下,在溅有Au的单晶Si衬底上制备了SnO₂纳米线。用SEM、XRD测试技术对样品进行了结构、形貌的表征,利用PL技术分析了样品的发光特性。由分析可知,样品均为四方金红石结构,退火时间对样品形貌具有一定的影响,但不影响其结构。所制备的SnO₂纳米线结晶质量较高,其生长遵循VLS机制。     

交流脉冲制备TiO2薄膜的性能研究

利用150kHz交流脉冲放电进行等离子体化学气相沉积（PCVD），使用Ti（OC3H7）4为源物质，在普通钠钙载玻片上制备了TiO2膜．主要考查了交流脉冲电压、反应室工作气压、气体流量、薄膜沉积温度等工艺参数对薄膜光学特性的影响,通过薄膜透过率和吸光度分析，探讨了各工艺参数对成膜品质的影响．结果表明：在载玻片上．根据不同沉积条件可制成性能不同的TiO2薄膜，均有光催化特性且附着力好．     

MgB2制备过程中退火效应和热稳定性的实验研究

报道了关于 MgB₂ 超导体制备过程中的退火效应和热稳定性的实验研究。把硼片在不同的温度 Mg 气氛中退火不同时间得到 MgB₂,制备样品的测量结果显示制备 MgB₂ 的合适温度范围是 700～1000℃,并且较高的制备温度下只需要相对短的退火时间内就能得到较高转变温度的样品。热稳定性实验的结果显示在没有 Mg 的气氛中 MgB₂ 在 700℃ 下是稳定的,从 800℃ 开始分解,直到完全失去超导电性。实验还观测到利用 MgB₂ 混合物薄膜前驱代替硼片制备 MgB₂ 时,在 600℃ 退火时样品就显示超导电性。     

铝阳极氧化膜表面TiO2的制备和表征

在钛盐溶液中,采用交流电沉积方法,在铝阳极氧化膜表面制备了TiO2薄膜.利用XRD、OM、SEM、EDS和XPS分析了该复合薄膜的结构、表面形貌及表面元素的组成和分布,并通过紫外光照下甲基橙溶液的光催化降解反应分析了薄膜的光催化活性.结果表明：该复合薄膜主要为非晶态,同时含有极少量的锐钛矿和金红石结构;薄膜表面主要由Al、O和Ti三种元素构成;电沉积过程中,氧化铝部分溶解,得到的TiO2分散地分布于氧化铝表面;该复合薄膜具有一定的光催化活性.     

金刚石膜的性能,用途和制备方法

金刚石外表瑰丽、坚不可摧,自古以来就受到人们的喜爱.随着科学和技术的进步,对金刚石的认识又令人惊叹:金刚石具有多种极为为优异的物理化学性质,其广阔的应用前景将远远超过观赏价值,可以毫不夸张地说,金刚石的应用量将成为一个国家工业文明的重要标志.     

氧化锌薄膜的制备技术

介绍了氧化锌薄膜的制备方法,主要有物理和化学两种方法。物理方法有：分子束外延法（MBE）,脉冲激光溅射沉积法（PLD）以及磁控溅射法;化学方法有：溶液镀膜法和各种化学气相淀积（CVD）。重点讨论了磁控溅射法的优缺点及展望。     

光催化沉积法制备Pd膜的改进及Pd膜性能表征

对光催化沉积法(PCD)制备Pd膜进行了改进,使含有TiO2与Pd2 的悬浮液膜层在多孔陶瓷膜表面形成液体薄膜,该薄膜在紫外光直接照射下发生光催化还原反应,烧结后得到含TiO2及Pd晶种的超薄膜层,用化学镀修饰得致密Pd膜.采用SEM、EDAX方法对所制的Pd膜表征结果表明,Pd膜厚度为5～6 μm.在350～500 ℃和0.05～0.15 MPa下进行气体渗透实验,当温度为450℃时,H2渗透系数为4.07×10-6 mol/(m2·s·Pa),N2的渗透量检测不出,高温热循环测试表明该Pd膜致密且具有良好的热稳性.     

Nb超导薄膜的射频磁控溅射和阳极化的研究

本文报道了在国产JS—450A装置上,用射频磁控溅射制作高质量Nb膜的方法,所得Nb膜的Tc可达9.2K。在CS—308闭合循环制冷机上对于用这种Nb膜制成的超导微桥进行了低温测试,得到了Ic～T的变化关系和在微波辐照下的交流I—V特性。比外,本文还介绍了Nb膜阳极化研究的实验结果,以及Nb桥弱化处理方面的工作。     

金刚石膜制备工艺对其应力-应变特性的影响

研究了在直流热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积制备金刚石厚膜的工艺过程中, 放电电流和甲烷浓度对金刚石膜应力-应变特性的影响规律.      

化学气相沉积法制备光谱选择性碲膜

用化学气相沉积法制备碲薄膜,其步骤为：通过电化学方法制得碲化氢,碲化氢在室温下分解后在聚乙烯塑料箔上沉积得到碲薄膜.用傅里叶红外光谱仪、紫外/可见/近红外光谱仪、X射线衍射仪及扫描电镜表征碲薄膜的光学性能和结构.结果表明,化学气相沉积法在Mn-O覆盖的聚乙烯塑料箔上沉积得到的碲薄膜在大气窗口（8～13μm）光谱区域具有很高的透过率,同时能阻挡几乎所有的太阳光谱,表明碲薄膜是适用于辐射制冷装置的太阳光辐射屏蔽材料.     

锐钛矿TiO2膜的仿生制备及表征

根据仿生制备原理,以涂渍PVA的有机玻璃为基底,异丙醇钛-乙二醇-水为沉积液,通过控制沉积液浓度、pH值和温度,在温度小于100°C的温度下合成了TiO2膜.对TiO2膜的晶相、形貌和亲水性表征,结果表明,TiO2膜的微晶晶相结构为锐钛矿相,膜对波长大于400nm的可见光透过率为75%-85%,自然风干的膜表面均匀致密,在紫外光照10min后可达到超亲水状态.     

LCMO,LSMO单、双层薄膜的制备和电学性质

采用脉冲激光沉积法在Si衬底上沉积La1-xCaxMnO3,La1-xSrxMnO3(x=0.2,0.5,0.8)单钙钛矿锰氧化物单层膜和双层膜.采用LCR仪等分析测试手段研究了薄膜异质结的电流-电压特性.I-V特性曲线表明:单钙钛矿La1-xCaxMnO3/Si和La1-xSrxMnO3/Si均表现出了与传统p-n结相似的整流特性,但是La1-xCaxMnO3/Si的整流特性要明显优于La1-xSrxMnO3/Si,这可能是因为La1-xCaxMnO3同衬底晶格常数更为匹配且Sr掺杂引起的晶格畸变场势阱更深的缘故.在双层膜结构中可能是由于能带结构的原因,按La1-xSrxMnO3/La1-xCaxMnO3/Si顺序排列的异质结相当于p+-p-n结构,I-V特性明显类似传统的整流特性,而La1-xCaxMnO3/La1-xSrxMnO3/Si顺序的异质结相当于n-p-n型,整流特性不明显.     

以PMMA为模板剂制备大孔ZrO2膜的研究

提高陶瓷膜孔隙率是高性能陶瓷膜制备的重要研究方面,有序大孔材料具有很高的孔隙率。以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为成孔模板剂,采用抽滤和重力沉积的组装方法制备了对称的大孔ZrO2膜。实验考察了制膜液的合成每件,通过调节模板剂和ZrO2粒子的电性制得了稳定的制膜液。同时用浸浆法在Al2O3多孔支撑体上制备了非对称大孔ZrO2膜。制得的对称大孔ZrO2膜的孔隙率达到了62％。扫描电子显微镜（SEM）照片显示制备出的ZrO2膜孔径均一,孔排列规则,具有很大的孔隙率。     

化学气相沉积（CVD）金刚石薄膜的主要制备方法及应用

介绍了化学气相沉积金刚石薄膜的主要制备方法：热灯丝法、微波法、等离子体喷射法、火焰燃烧法。 Ｃ Ｖ Ｄ 金刚石膜的应用。     

镁合金表面制备硅掺杂类金刚石膜的性能研究

将无铬化学转化新工艺与射频等离子化学气相沉积（PECVD）技术相结合,先在镁合金表面生成一层多孔结构、附着力高的化学转化膜作为过渡层,再采用PECVD技术低温沉积一层硅掺杂类金刚石（Si-DLC）薄膜复合涂层。扫描电子显微镜和拉曼光谱图分析证实,获得的薄膜由sp2和sp3键杂化的碳硅氢化合物呈层状堆积而成,薄膜均匀、平整致密;制备的薄膜为典型的类金刚石结构。原子力显微镜直观地观察到,掺杂硅的类金刚石薄膜比未掺杂的平整致密。当硅含量达到20%时,得到的DLC薄膜最为平整致密,无铬化学转化膜层均被含硅的DLC薄膜覆盖。性能测试实验表明,将化学转化膜作为中间过渡层并采用PECVD沉积含硅的DLC薄膜明显提高了镁合金基体与其的结合强度,同时也大幅度提高了镁合金的耐磨、耐高温和耐蚀性。     

CO_2超临界干燥制备SiO_2气凝胶及其表征

以正硅酸乙酯为原料,应用溶胶—凝胶两步催化法制备SiO2醇凝胶,醇凝胶用CO2超临界干燥后得到SiO2气凝胶.以比表面积和密度为评价标准,以CO2流量、超临界温度、干燥时间和超临界压力为实验因素,设计了四因素三水平的正交实验,研究CO2超临界干燥的工艺条件,并运用SEM、TEM、BET、FTIR对SiO2气凝胶结构、形貌及化学组成进行分析.结果表明：优化的工艺条件为CO2流量12 kg.h-1,干燥压力13 mPa,超临界温度45℃,干燥时间6 h.制得SiO2气凝胶的比表面积为927.37 m2.g-1,密度是0.195 6 g.cm-3,由球形纳米颗粒堆积而成,颗粒尺寸范围在0～20 nm左右,孔径分布主要集中在10 nm左右,是典型的纳米孔材料.     

CO2超临界干燥制备SiO2气凝胶及其表征

以正硅酸乙酯为原料,应用溶胶-凝胶两步催化法制备SiO2醇凝胶,醇凝胶用CO2超临界干燥后得到SiO2气凝胶.以比表面积和密度为评价标准,以CO2流量、超临界温度、干燥时间和超临界压力为实验因素,设计了四因素三水平的正交实验,研究CO2超临界干燥的工艺条件,并运用 SEM、TEM、BET、FTIR对SiO2气凝胶结构、形貌及化学组成进行分析.结果表明:优化的工艺条件为CO2流量12 kg·h-1,干燥压力13 mPa,超临界温度45 ℃,干燥时间6 h.制得SiO2气凝胶的比表面积为927.37 m2·g-1,密度是0.195 6 g·cm-3, 由球形纳米颗粒堆积而成,颗粒尺寸范围在0～20 nm左右,孔径分布主要集中在10 nm左右,是典型的纳米孔材料.     

无定形C掺杂对MgB2微结构和超导电性的影响

采用原位法粉末装管工艺制备了MgB2-xCx/Nb/Cu单芯线材.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(EMS)和物性测试仪(PPMS)等手段研究了无定形C掺杂对线材微观结构及超导电性的影响.结果显示,随着C掺杂量的增加,进入MgB2晶格的C含量增加,MgB2层间结构不变.样品性能达到实用化超导磁体要求,在温度30 K外场0.2 T条件下,C掺杂量x=0,0.05,0.10,0.15的样品临界电流密度分别达8.1×104,1.7×105,1.6×105和1.0×105A/cm2.实验表明最佳C掺杂量x在0.05与0.10之间.