气体流速对FCVA技术制备nc-ZrC/a-C：H复合膜的影响?

采用磁过滤阴极真空弧(FCVA)技术,室温下通入C2H2在Si(100)与304不锈钢片上制备nc-ZrC/a-C:H复合薄膜.采用XRD、Raman、XPS、SEM-EDS研究了薄膜的成分及微观结构,利用纳米力学探针和摩擦磨损仪测试薄膜的硬度及摩擦磨损性能.主要讨论了不同C2H2气体流速对复合膜成分、结构及其性能的影响,研究结果表明:C2H2气体流速由20mL·min-1增加到70mL·min-1时,薄膜中的C原子分数逐渐升高;气体流速超过70mL·min-1后,C原子分数趋于平稳(约为75%).随着气体流速的增加,薄膜硬度呈现先增后减的趋势,当气体流速为40mL·min-1时(C原子分数约为65%),制备的薄膜综合机械性能达到最佳(硬度41.49GP,摩擦因数0.25).     

非晶碳氮薄膜的X射线光电子能谱研究

采用空心阴极等离子体化学气相沉积法,在甲烷一氨气、氢气混合气体体系下,制备出了非晶碳氮薄膜。利用原子力显微镜（AFM）及X射线光电子能谱（XPS）对薄膜的表面形貌、成分及微观结构进行了测试和表征。结果表明,薄膜的表面光滑、致密,均方根粗糙度小于0．5nm;薄膜中的氮含量随NH3（H2）流速的增加呈现降低的趋势,sp^2C—N及sp^3C—N键含量均随氮含量的增加而增加。     

镍超氧化物歧化酶模型化合物的合成、表征和量化计算

以N,N,N',N'-四(2-苯并咪唑亚甲基)-1,2-乙二胺(EDTB)为配体,合成了一种新的Ni( )单核配合物即镍超氧化物歧化酶(Ni-SOD)的模型化合物.采用元素分析、UV和IR光谱对其进行了结构表征,应用X射线衍射方法测定了其晶体结构,并利用G98W程序在HF/LanL2DZ基组水平上对该单核配合物进行了量子化学计算.晶体结构分析表明,Ni( )单核配合物的化学式量分子(C38H46Cl2N10NiO11S)的单胞中含有2个配合物分子{Ni[C34H32N10]·(ClO4)2·2(CH3OH)·(CH3)2SO},Ni( )与配位原子形成六配位的扭曲八面体结构.量化计算所得原子轨道贡献和原子净电荷布居分析结果与晶体结构中的配位情况相符.     

用非平衡磁控溅射法制备CNx薄膜

利用非平衡磁控溅射法,用一对石墨溅射靶,以N2,Ar为工作气体,在Si(100)衬底上溅射生长CNx薄膜。X光电子能谱分析表明薄膜中的C,N原子以sp^3,sp^2杂化电子轨道成键形成化合物。氮碳原子比比值为1.06,1.24,傅里叶红外分析也证明了C－N的存在。X射线衍射谱显示薄膜中含有β－C3N4晶粒。实验证明,非平衡磁控溅射法是合成C3N4薄膜的有效方法。     

DC磁控溅射沉积FexN薄膜成分及生长机制

使用直流磁控溅射方法,Ar/N2作为放电气体,在玻璃衬底上沉积FexN薄膜.利用X射线光电子能谱(XPS)、掠入射小角X射线散射(GISAXS)、X射线衍射(XRD)、掠入射非对称X射线衍射(GIAXD)和原子力显微镜(AFM)研究薄膜的成分和生长机制.实验结果表明,在5%N2流量下获得FeN0.056单相化合物,薄膜中氮原子含量为14%,该值与α"-Fe16N2相中的氮原子的化学计量(11%)接近;GISAXS和AFM对薄膜表面分析表明,随溅射时间增加,薄膜变得愈加不光滑,用动力学标度的方法定量分析结果为:薄膜表面呈现自仿射性质,静态标度指数α≈0.65,生长指数β≈0.53±0.02,动力学标度指数z≈1.2,薄膜生长符合Kolmogorov提出的能量波动概念的KPZ模型指数规律.     

钴、镍配合物的合成及结构

在不同的酸性反应介质中合成了五个钴(Ⅱ)、镍(Ⅱ)—哌嗪化合物,并用X射线单晶衍射测得了其中三个配合物的晶体结构.配合物(1)和配合物(2)是同分异构体,配合物(1)和配合物(3)是同晶异质化合物,这三个晶体均属单斜晶系,空间群为P21/n.结构分析表明:在这三个配合物,中心金属离子和六个氮原子配位形成了一个变形的八面体,其中四个氮原子来自四个硫氰根,另外两个氮原子来自两个单质子化的哌嗪分子.在配合物(1)配合物(3)中分子之间存在着氢键(N—H…S)和S…S相互作用,而在配合物(2)中分子之间存在着氢键(N—H…S,N—H…N)和S…S相互作用.     

掺杂对MoS_2基薄膜微观结构及力学性能的影响

采用磁控溅射沉积技术制备Ti、Si、C和N掺杂的复合MoS_2薄膜,通过X射线能谱仪、扫描电子显微镜Xray衍射、拉曼光谱研究了不同掺杂元素对MoS_2基薄膜成分及微观组织结构的影响,利用纳米压痕仪、球盘式摩擦磨损实验机对比分析了掺杂金属元素及不同非金属元素对MoS_2薄膜力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:MoS_2薄膜中掺杂均可有效抑制MoS_2柱状晶的形成,N原子的添加抑制了MoS_2(002)晶面生长,薄膜向无定型结构转变;Ti原子的掺入使MoS_2薄膜硬度增加,且呈现出良好的摩擦磨损性能;非金属元素Si的掺入有效地提高了MoS_2薄膜硬度,但对薄膜的摩擦性能具有负面影响.     

采用热丝化学气相沉积法制备SiCN薄膜的研究

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)系统,在单晶Si衬底上制备SiCN薄膜。所采用的源气体为高纯的SiH4,CH4和N2。用原子力显微镜(AFM)、X线衍射谱(XRD)和X线光电子能谱(XPS)对样品进行表征与分析。研究结果表明:SiCN薄膜表面由许多粒径不均匀、聚集紧密的SiCN颗粒组成;薄膜虽然已经晶化,但晶化并不充分,存在着微晶和非晶成分,通过Jade软件拟合计算出薄膜的结晶度为48.72%;SiCN薄膜不是SiC和Si3N4的简单混合,薄膜中Si,C和N这3种元素之间存在多种结合态,主要的化学结合状态为Si—N,Si—N—C,C—N,N=C和N—Si—C键,但是,没有观察到Si—C键,说明所制备的薄膜形成了复杂的网络结构。     

NiSOD模拟化合物的合成、表征和ab从头算

以N,N,N',N'-四(2-苯并咪唑亚甲基)-2-羟基-1,3-二氨基丙烷(tbpOH)为配体,合成了一种Ni(Ⅱ)单核配合物用来模拟镍超氧化物歧化酶(NiSOD)的活性中心.利用元素分析、UV和IR光谱对其进行了表征,应用X射线衍射方法测定了晶体结构,并利用G98W程序在HF/LanL2DZ基组水平上对该配合物进行了ab从头算.晶体结构分析表明,Ni(Ⅱ)单核配合物的化学经验式C37.5H4sCl2N10O12Ni的单胞中含有两个配合物分子{Ni[C35H33N10O]·(ClO4)2·(CH3OH)25·(H2O)0.5},Ni(Ⅱ)与配位原子形成六配位的扭曲八面体结构.ab从头算所得原子轨道贡献和原子净电荷布居分析结果与晶体结构中的配位情况相符.     

氢分子在X12N12（X=B,Al）笼上的吸附

基于密度泛函理论(DFT)计算了X12N12(X=B,Al)笼的电子结构,并系统研究了氢分子在其不等价位上的物理吸附。计算表明,最稳定的吸附模式是H2以侧位方式吸附在B/Al原子顶位,以端位方式吸附在N原子顶位,而在桥位和面位很难发生物理吸附。NBO分析表明,在B原子顶位,H2向B转移电荷,在N原子顶位,H2将被极化。