一、用德拜法精确测定晶体点阵常数的一种新方法(论文文献综述)
廖青[1](2020)在《基于电子衍射动力学理论的长周期结构EBSD花样分析》文中认为长周期结构因其特殊的显微组织和优异的性能而广泛受到研究者们的关注。由于其堆垛结构的复杂性以及其独特的组织结构,人们在对长周期结构物质在进行EBSD分析时,发现电子束入射深度发生变化,EBSD的花样也产生变化。这可能是由于长周期结构物质在不同厚度情况下其相应的结构对称性不同所导致的。然而,通过EBSD实验很难深刻地理解长周期结构物质在不同厚度下的晶体结构与EBSD花样之间的一一对应关系,而借助电子衍射动力学理论进行分析,可以揭示长周期结构在不同厚度下的晶体结构对EBSD花样的影响。本文选取具有代表性的长周期结构物质Si C为对象开展研究工作,主要研究内容和结果如下:(1)基于单胞为整体对电子束入射不同深度处时长周期结构物质Si C的EBSD花样进行了电子衍射动力学模拟。推导了非正交晶系下的EBSD花样电子衍射动力学模拟公式,归纳了非正交系与正交系之间相互转换的关系,并总结出了非正交系下EBSD花样的作图方法。通过实验EBSD花样与模拟EBSD花样的比较,以及原子模型投影图与模拟势函数的对比,验证了我们的模拟方法是正确的。采用非正交系下的实空间方法对2H-Si C、3C-Si C、4H-Si C、6H-Si C在电子束入射不同深度处的EBSD花样进行了电子衍射动力学模拟,研究结果表明:电子束在不同入射深度处,由于晶体对称性的不同,其EBSD模拟花样各不相同。(2)基于堆垛结构对长周期结构物质Si C的不同堆垛序列进行了EBSD花样的模拟。构造了堆垛单胞并建立基于堆垛结构的实空间方法,模拟了长周期结构物质Si C中几种不同堆垛序列的EBSD花样,并将基于堆垛算法的模拟结果与基于单胞算法的模拟结果进行了对比分析。研究结果表明:由于不同堆垛序列的对称性不同,其EBSD模拟花样也不相同。而且由于基于堆垛单胞模拟EBSD花样时其计算过程不是在一个完整的单胞内进行,单胞结构周期性被破坏,导致采用堆垛算法模拟的EBSD花样中没有出现高阶劳厄带效应。
任玉兰[2](2015)在《石墨烯基磁性纳米复合材料的可控合成及其吸波性能研究》文中指出随着电子设备在商业、工业、医疗和军事等领域的快速发展与应用,由于电磁辐射而造成的电磁干扰问题变得日益严重了。于是,研发高效微波吸收剂成为了当前的一项重要工作。近年来,研究人员做了大量的理论和实验研究工作,希望能够获得具有“涂层薄、密度小、频带宽、强度大”等特点的微波吸收材料。单一类型的吸波材料很难满足这一要求,因而复合型吸波材料的研究逐渐成为一个重要方向。石墨烯具有独特的二维结构,是由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,具有良好的导电性能、优异的机械特性以及高化学稳定性、高比表面积等特点。石墨烯表面可引入丰富的官能团(如-OH、-C=O等),其他功能材料可以很好地沉积或生长在其表面。石墨烯质量轻、比表面积大,可望用作轻质量微波吸收材料,但是高导电性又限制了石墨烯在这一方面的应用。将具有介电损耗或磁损耗的纳米材料沉积在石墨烯上,形成石墨烯基纳米复合材料,可以极大地改善石墨烯在吸波材料方面的应用。本论文以石墨烯作为负载平台,合成了4种石墨烯基磁性纳米复合材料,研究了纳米复合材料的合成方法及纳米材料在石墨烯上的生长机制,讨论了它们的吸波性能。采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析、X射线光电子能谱等技术对所合成的纳米复合材料的形貌和结构进行了表征,采用矢量网络分析仪测定了材料的电磁参数。本论文的主要研究内容和研究结果如下:合成了由石墨烯、Fe3O4@Fe核/壳纳米颗粒、ZnO纳米颗粒组成的四元纳米复合材料。其中,Fe3O4@Fe核/壳纳米颗粒的直径约为18 nm,Fe3O4壳的厚度约为5 nm,ZnO纳米颗粒的直径在210 nm之间。电磁参数测量表明,该复合材料的反射损耗低于–20 dB的带宽高达7.3 GHz,在此带宽范围内,超过99%的电磁波能量被衰减了,此时吸收剂基质中纳米材料的添加量仅为20 wt%。因此,所合成的四元纳米复合材料具有优良的电磁吸收特性,以及“质量轻、吸收带宽”等特点。发展了一种新的方法——种子辅助法,采用这种方法设计合成了三维SiO2@Fe3O4核/壳纳米棒阵列/石墨烯复合结构。其中,SiO2@Fe3O4核/壳纳米棒的长度和直径分别约为60 nm和25 nm,几乎垂直生长于石墨烯的两面。电磁参数测量说明,三维结构具有优异的电磁吸收特性。在石蜡基质中三维结构的添加量为20 wt%,该复合材料可以衰减99%的电磁波。另外,提出了三维纳米结构的生长机制,此方法还可应用于合成其他三维磁性石墨烯纳米结构,拓展了其应用领域。在此基础上,采用种子辅助法成功地将具有顺磁性行为的超薄γ-Fe2O3纳米片生长在了石墨烯的表面。其中,纳米片的长度、高度和厚度分别约为140 nm、120 nm和5 nm。电磁参数测量表明,与石墨烯和其他一些磁性纳米材料相比,三维G/γ-Fe2O3纳米片阵列具有显着增强的电磁波吸收特性。当厚度为2 mm时,三维G/γ-Fe2O3纳米片阵列的最小反射损耗低于–15.2 dB,厚度为4.92 mm时,则低达-64.1 dB。因此,三维G/γ-Fe2O3纳米片阵列具有良好的电磁吸收特性,有望应用于电磁吸收领域。以石墨烯为基质,采用一步低温液相合成法,成功地将金属铁、镍合金生长到了石墨烯上。由透射电镜图可以看出,FeNi纳米晶粒均匀地分布在石墨烯的表面,平均粒径小于10 nm。由于石墨烯与金属合金之间的协同效应,G/FeNi纳米复合材料具有优异的电磁吸收性能。G/FeNi纳米复合材料在石蜡基质中的添加量为20 wt%,在吸波剂的厚度为0.45 mm时,其最低反射损耗几乎达到-40 dB;涂层厚度低于1 mm时,在1217.5GHz之间其反射损耗低于-20 dB,微波吸收率达到了99%以上,频宽达到了5.5 GHz。相对于G/Fe、G/Ni纳米复合材料,G/FeNi纳米复合材料具有更好的吸波性能。综上所述,为了获得具有“薄、轻、宽、强”特性的吸波材料,本论文采用简单易行的方法可控合成了几种石墨烯基纳米复合结构,所合成的几种复合结构均表现出了比较强的电磁吸收特性。本论文的研究工作不仅为新型材料的设计合成方法提供了新的思路,而且为石墨烯基纳米复合材料在微波吸收领域的应用奠定了理论研究基础。
陈媛媛[3](2014)在《YBCO膜热稳定性、熔化机制及取向调控研究》文中认为固体熔化是自然界中的一种常见现象。作为相变的一种,它也是材料科学与工业应用领域的重要研究对象之一。固体的热稳定性是材料的一种本征属性,与熔化相变密切相关。人们对于材料的熔化行为及热稳定性的研究由来已久。近年来发现,通过包裹以抑制表面熔化形核可让固体材料在高于熔点的温度下仍不熔化,这种过热现象为熔化相变提供了一个新的研究视野。和传统包裹材料的过热现象不同,最新研究报道了一种具有低能自由表面的YBCO薄膜,可实现数十开尔文的过热,远高于传统金属及合金的过热。这种优异的过热特性令其在器件开发和材料制备中具有重要应用。因此,澄清此特殊薄膜过热本质、熔化机制以及影响热稳定性的因素,不仅对进一步理解熔化具有重要科学意义,对于实际应用来说也十分关键。作为与熔化相逆的相变过程,晶体生长是材料制备科学的重要组成部分。YBCO材料由于具有卓越的本征性能,在大电流传输、微波器件等方面都具有巨大的实用价值及广泛的应用前景。但由于它具有强烈的各向异性,其应用和取向密切相关。对于其取向调控机理的研究是实现微结构精确控制的前提,也是稳定地获得具有特定功能的高品质REBCO材料的基础。本文工作主要研究目标:从宏观与微观角度研究YBCO薄膜材料熔化相变,分析其过热的本质和影响因素,探索具有高热稳定性的薄膜结构;系统研究YBCO液相外延膜在NGO(110)基板上的取向转变机理,为其微结构的精确控制提供基础。研究内容和主要成果包括:1.薄膜/衬底结构对于YBCO薄膜材料的热稳定性的影响采用高温金相显微镜,研究了薄膜/衬底结构对YBCO薄膜热稳定性的影响,发现了一种新型高热稳定性YBCO/LAO薄膜。实验结果表明,在三种基板上YBCO均表现出了过热的特性,但其过热度各不相同。这证实了YBCO薄膜过热的普适性,同时说明基板材料对于薄膜的热稳定性具有重要的影响。其热稳定性由高到低的趋势为:YBCO/LAO> YBCO/STO> YBCO/MgO。特别的,YBCO/LAO薄膜表现出了高达100K的过热现象。我们将其主要归因于LAO基板与Y123界面的精确适配,它可有效抑制Y123的分解。其次,液体对不同基板的浸润性差异也是影响薄膜热稳定性的重要因素。液体对基板的不浸润可引起液相迁移,带走了熔化前沿的热量而引起熔化生长暂停。另外,薄膜制备过程中基板中的元素可能会对薄膜有部分掺杂,从而影响YBCO材料的包晶反应温度,对其热稳定性产生间接影响。但结合STO>LAO>MgO的液体润湿性结果和各基板元素对YBCO材料包晶反应温度(Tp)的影响结果来看,这两个方面均不是薄膜热稳定性的决定性因素。简而言之,上述三个因素组成了影响薄膜热稳定性的基板效应,此过热研究为具有包晶熔化的薄膜材料提供了一种普适意义的新型热稳定性判据,并为器件开发及高熔点材料制备提供了一种优质新型籽晶。2.在深过热状态下YBCO薄膜的亚稳相生长自100年前亚稳相生长被发现以来,大部分报道均是在深过冷状态下的研究。本文利用上述YBCO薄膜的高过热能力,实时研究了在高过热情况下的相转变。其中,在高过热状态下Y123/LAO薄膜分解形成的并不是针状的Y211,而是一种未知方形晶粒。通过EDS的分析发现,此方形晶粒为Y200相,且与基板具有良好的外延关系:Y200[100]//LAO[110]。这意味着在Y123/LAO的熔化过程中,发生了+L’这样一种非平衡相变,这是关于在深过热状态下亚稳相生长的首次报道。与此不同的是,在整个熔化过程中,沉积在STO和MgO基板上Y123薄膜中仅发生了+L+L’的热力学平衡相变。基于相图和相选择理论分析,我们发现高过热能力是亚稳相生长发生的决定性前提,其过热的临界温度可通过相图估算得到;而所生成相与基板间的晶格匹配则是进行相选择的标准。此工作首次将亚稳相生长拓展到了深过热领域,并为研究亚稳相提供了一种新方法。3.YBCO包晶熔化中的第二相生长动力学众所周知,结晶过程中的生长动力学研究有着重要科学意义,并已趋于成熟。但是目前对于熔化过程中的动力学研究仍不是很清晰。本论文对具有不同微观结构的YBCO的熔化过程进行了实时观察,并通过观察第二相的生长来研究包晶熔化动力学。实验表明,第二相的生长在尺寸、密度、外延取向、形核温度和速度上均表现出了很大的差异。这主要是由薄膜/基板界面微结构(主要包括面内取向和晶格适配度)作为内部因素,以及与升温、过热相关的过饱和度作为外部因素所导致。结合晶体生长中的经典生长模式,本文提出了描述薄膜微结构生长驱动力生长速度间关系的熔化动力学,并阐述了薄膜微结构、熔化动力学及其热稳定性之间的联系。该模型适用于同样具有包晶熔化特性的其他薄膜,可通过改善薄膜/基板界面微结构来探索制备具有更高热稳定性的薄膜材料。4.关于YBCO薄膜表面熔化的原子尺度机理晶体表面熔化研究已经持续了近百年,但大量工作均集中在如金属等具有简单结构的材料上,对于具有复杂层状结构的材料鲜有报道。另外,近来在实验中发现了具低自由能表面的YBCO薄膜具有较传统金属材料高出几十K的过热能力,但对于其微观机理的理解尚不清晰。本文采用分子动力学方法,模拟了(001)和(100)表面的YBCO薄膜的熔化行为,研究了熔化的各向异性。发现YBCO沿[001]方向的熔化呈现低温预熔化,之后逐层推进的模式,且熔化前沿保持与(001)面平行,其推进的不连续性主要源于Ba-O原子层的高热稳定性对于熔化的阻挡,揭示了(001)表面YBCO材料过热的微观本质。另外发现,YBCO沿[100]方向熔化时,熔化前沿则呈现为一种波浪式的起伏,并在预熔化之后可连续推进,这都与氧原子扩散的各向异性密切相关。熔化的连续推进导致了此YBCO表面不具有过热能力。结合传统表面熔化的热力学模型,本文首次给出了在高于熔点温度的过热状态下,表层液体厚度随温度变化的关系。此工作不仅研究了层状结构晶体在过热状态下的表面熔化,澄清了YBCO过热的微观本质,同时也提出了一种通过控制表面Ba-O原子层来制备具有高热稳定性薄膜的有效途径。5. YBCO材料在液相外延生长中的取向转变机理由于REBCO超导体强烈的各向异性,具有不同面外取向的REBCO样品其应用领域也各不相同,这便对生长取向的精确调控提出了要求。至今,对YBCO材料的取向转变机制尚未明确了解。为此,本文采用液相外延方法,使用(110)NdGaO3(NGO)单晶作为基板,通过改变熔体组分和氧分压,在一个相对宽的温度范围内得到了一系列具有不同面外取向的YBCO/NGO厚膜。在空气环境中,随着生长温度的降低,发现YBCO膜取向呈现c轴→a/c混合生长→c轴的转变趋势。在氧气环境中,则呈现c轴→a轴的转变趋势。在高于YBCO包晶反应温度下的c轴生长主要归因于NGO基板在高温下的腐蚀效应导致的有效过饱和度的变化。而对于氧环境在低温下表现出不同于空气环境下的a轴取向,主要是由于溶液在外延生长之前便发生自发形核,从而影响了实际生长的有效过饱和度。基于晶粒稳定性及薄膜/基板界面角度的分析,我们明确了过饱和度与面外取向间的关系。进一步结合基板腐蚀效应和溶质扩散,提出了在整个生长区间均适用的有效过饱和度的概念,给出了一个完整的取向生长机制。这将有利于实现面外取向精确调控生长,为实现在宽的生长区间内保持特定取向上的稳定生长提供了理论依据和启示,从而真正实现高性能高温超导器件的制备及应用。本论文的工作对薄膜过热本质提出了新的见解,为高热稳定性薄膜/衬底结构的探索提供了新的途径,为深过热领域研究的深入打下前期基础。为薄膜取向和微结构的精确控制提供了完整的依据和新方法的启示,以适应基础研究和器件开发、高熔点材料制备等实际应用的需要。
张杰[4](2013)在《固体材料中正电子自洽与非自洽场理论计算》文中研究指明正电子是电子的反粒子,同时是人类发现的第一个反粒子,正电子与电子相遇会以两γ光子为主要形式发生湮没。这些湮没光子为研究固体材料的基础特性提供了一种途径。在过去半个多世纪里,在无数科研工作者不懈努力下,已发展出一门新型独立学科——正电子湮没谱学(Positron Annihilation Spectroscopy),它是一种无损探测手段,并且已广泛应用于材料科学如原子层次点缺陷、费米面、元素鉴别等,医学如正电子断层扫描等众多领域。实验上这些诸多成功极大促使了正电子湮没理论研究。为了能更深刻、定量分析这些实验结果,需要全面的、广泛的理论研究。正电子理论模拟计算是正电子材料研究中的一个重要而不可或缺的研究领域,只有通过正电子定量的理论计算,才能从实验上分析出更多物理结果,同时更能可靠地判断材料的微观缺陷结构、化学环境等等。事实上,在正电子各实验探测技术发展的同时,正电子相关理论模拟计算同时也在发展。这里我们认为没有涉及任何自洽计算过程的方法称为非自洽场方法,如经验赝势方法、中性原子叠加方法等,相反则称为自洽场方法,如第一性原理赝势平面波方法等。无论什么方法,到目前为止,基本上都是将正电子与电子这“二态”分开处理,这就是所谓的" conventional scheme ",本文将详细讲述非自洽场中的中性原子叠加方法与自洽场中的赝势平面波方法。在正电子理论计算领域,其它众多的方法虽然有所不同,但处理流程却基本相同,掌握这两种方法,其它计算方法就容易掌握。本文在参阅国内外大量正电子文献及前人工作基础上搭建了正电子相关计算系统,以相关晶体为例进行全面测试,并与实验结果或文献理论计算结果进行比较,对比结果表明这些计算系统的正确性与可靠性,并可用于计算其它复杂材料中正电子湮没行为,为理论研究固体材料打下一定的基础。本博士论文取得的主要成果如下:(1)通过对单质的大量模拟计算发现,在超热化阶段,正电子超热化时间很短,与其在固体材料中的寿命相比可完全忽略,注入深度满足很好的指数关系,这一点与文献符合,但我们计算发现在某些轻元素单质如单晶Si中,正电子注入轮廓不能很好地满足Makhov形式;对于热化过程,计算发现固体材料在低温情况下(小于100K),超热化时间一般大于5ps,在实验上是可以探测到的,因此在分析低温寿命谱时,必须考虑热化时间的影响,也就是说在通过传统的方法计算得到正电子寿命后,需要考虑热化时间的修正,才能与低温正电子寿命实验结果进行对比。(2)通过对闪锌矿结构和氯化钠结构的化合物计算发现,对于相同晶体结构的化合物,正电子寿命与晶格常数存在简单的关系,这为避免繁琐的寿命计算提供了一种途径。同时应用中性原子叠加方法计算了复杂体系如AgBiSe2体系中寿命情况,计算得到的Ag单空位理论结果是195ps,与我们的实验结果198ps符合很好,从而确定材料中存在Ag空位,而正是Ag空位的存在,使得体系在升温过程中,Ag和Bi双金属原子位置发生交换,这是AgBiSe2体系发生p-n-p转换的重要原因。(3)运用Generator Coordinate Hartree Fock方法可以计算出元素周期表中几乎所有的原子波函数。本文首次将此方法用于正电子理论计算领域,从而可以理论计算出元素周期表中几乎所有元素的正电子波函数参量,这一点弥补了芬兰开发的MKA/Doppler程序包严重的不足;在此自由原子波函数基础上,进一步计算得到的Si多普勒展宽谱与实验结果符合较好;通过与第一性原理赝势平面波方法的对比计算发现,由于其理论模型的根本问题,由中性原子叠加方法计算得到的多普勒展宽谱有些高估了低动量湮没成分,而低估了高动量湮没成分。(4)在考虑带隙修正与虚电荷修正的基础上,计算了半导体Si和AlN中的单空位电荷态缺陷形成能,计算得到的Si单空位形成能与正电子寿命实验获得的缺陷形成能符合很好;而在AlN中,计算得到的N空位形成能很高,因此AlN呈现n型半导体的原因并不是N空位引起的。初步搭建的正电子理论计算系统可用于计算众多晶体结构材料中正电子热化、捕获、湮没等行为,为以后正电子研究固体材料提供理论平台。
王宏伟[5](2011)在《应力电场耦合作用对2E12铝合金微观组织和力学性能的影响》文中提出合金的热处理工艺与其微观组织演变规律及力学性能有着密切的联系,通过热处理工艺优化及新型处理工艺开发对合金微结构进行调控具有重要价值。本文以航空用2E12铝合金为对象,采用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)、示差扫描量热仪(DSC)等分析手段,通过电导率、室温拉伸试验,研究了应力、应力-电场耦合作用处理后的2E12铝合金力学性能、微观组织的演变规律,分析和探讨了不同热处理状态下合金微观组织演变对合金力学行为的影响规律及其机理,研究结果表明:(1)施加应力场时效合金试样电导率随时间变化规律与无应力时效的合金试样具有相同的变化规律,但其电导率值在各个阶段大小却呈相反趋势:前10h应力时效的电导率值较低,10h后应力时效的电导率超过无应力时效的电导率值;(2)时效过程中施加应力时抑制了S相的析出,在随后的DSC非等温时效中S相析出量大于无应力时效态的试样,而电场则促进S相的析出,随后的DSC升温过程中S相析出量低于应力时效态的试样;(3)应力时效可明显降低2E12铝合金在随后DSC升温过程中S相的析出激活能,而应力电场耦合场则增大S相的析出激活能。(4)190℃时效时,外加应力抑制2E12铝合金中S相的均匀形核和长大;合金板材的屈服强度随着外加应力的增大而先升高后降低;电场促进S相的形核,抑制其长大和粗化,提高合金的屈服强度;(5)220℃时效时,外加应力在各个方向引起的弹性应变能增量不同,并且促使溶质原子发生定向扩散,最终形成S相的应力位向效应;外加应力促使使位错密度增大,为S相提供大量异质形核位置,同时还抑制其长大,从而提高了合金的强度;(6)时效过程中应力促进含Mn弥散相界面位错的攀移,使合金的位错密度升高,促进了S相的异质形核;(7)时效过程中应力电场耦合场激活晶界中的空位源,使晶界中的空位向基体扩散,形成高密度的位错环和蜷线位错,促进了S相的异质形核;而晶界则聚集了大量溶质原子,使S相沿晶界大量析出。
尹伊[6](2011)在《铁电薄膜生长及器件制备工艺的研究》文中研究说明本文探讨了钛酸锶钡(BST)、铌酸锶钡(SBN)和锆钛酸铅(PZT)三种重要铁电材料的薄膜生长和器件制备工作。对于钛酸锶钡(BST)材料,我们研究了成份为Ba0.7Sr0.3Ti03(BST30)的薄膜溶胶-凝胶(Sol-Gel)生长工艺及其原理。通过对其晶相,截面微结构和表面形貌的测试,重点研究了MgO缓冲层取向和厚度对BST30薄膜结构的影响,同时结合薄膜光学性能(拟合薄膜折射率和厚度)和电学性能测试(Ⅰ-Ⅴ曲线测量),分析了MgO缓冲层对BST30薄膜性能的影响;对于铌酸锶钡(SBN)材料,我们研究了成份为Sr0.75Ba0.25Ti03(SBN75)的薄膜在TiN和MgO缓冲层上的磁控溅射制备工艺。通过引入低温自缓冲层,在MgO(001)缓冲层上得到了高择优c轴取向生长的SBN75薄膜,并结合X射线衍射,扫描电子显微镜,原子力显微镜等方法研究了其生长机理。实验中还通过组分分析,研究了SBN75溅射靶材和膜层之间的成分差异以及TiN(001)缓冲层在制备SBN75薄膜过程中产生的氧化现象及其影响。SBN/MgO/Si膜系构成波导结构的应用条件则通过计算各层薄膜折射率和MgO层肌肤深度来加以确定;对于锆钛酸铅(PZT)材料,我们研究了成份为Pb(Zr52Ti48)O3(PZT52)的薄膜Sol-Gel生长工艺及其原理,并在此基础上,利用其良好的d31和d33压电特性,设计并制备了具有平行平板(d31模式)和环形叉值(IDT模式)两种电极结构的单压电片型鼓膜驱动器阵列。通过动态和静态性能分析表明,两种模式的压电鼓膜在低电压下(0~15V)具有良好的驱动能力(最大形变量>2gm)。文中还利用有限元方法(FEM)拟合了压电鼓膜的表面面形并分析了形变成因,同时在夹持状态下,分析了热效应对无鼓膜结构阵列单元形变量的影响。通过上述研究工作,我们初步掌握了制备高质量铁电薄膜及其MEMS器件的工艺方法,为后期开展铁电-硅微电子集成系统(FSMIS)的研究奠定了良好的基础。
李信[7](2010)在《应变SOI材料物理与工艺技术研究》文中指出sSOI(Strained Silicon On Insulator,绝缘体上应变硅)技术结合了应变硅和SOI的各自优点,显着的提高了材料和器件的性能。目前sSOI主流技术是基于SGOI(Silicon Gem On Insulator,绝缘体上硅锗)虚衬底的外延应变硅,其迁移率增强在高电场下会发生退化。而基于智能剥离技术和机械弯曲工艺的单轴应变SOI材料具有材料结构简单、无硅锗虚衬底、迁移率增强高及其高场下不退化等优势,即将成为sSOI研究的热点。论文深入研究了应变Si的能带结构、载流子有效质量、载流子增强机理等理论,对SOI的注氧隔离技术(SIMOX)、键合和背面腐蚀技术(BESOI)与智能剥离技术(Smart-cut)进行了对比分析。根据Si晶圆的材料特性,自主研究设计并制造了用于晶圆级Si单轴应变的专用设备。在此基础上,论文重点研究了晶圆级单轴应变SOI的工艺原理及其制备技术,包括H+离子注入工艺、硅片清洗与键合工艺、机械弯曲工艺、剥离工艺等。采样自制的专用设备,进行了晶圆级单轴应变SOI的工艺实验研究,得到了晶圆级(4英寸)单轴压应变SOI材料。论文实现晶圆级单轴应变SOI的关键与独特之处是,利用自主研制的不同曲率半径弧面设备,在200摄氏度下进行了连续15小时的机械弯曲键合。论文对实验样品进行了高分辨X射线衍射(HRXRD)和原子力显微(AFM)表征,测试结果表明:实验样品的顶层硅的2θ为69.2437,衬底硅的2θ为69.3185,样品表面平均粗糙度为9nm。计算得出顶层硅与衬底硅的垂直材料平面方向上的晶格常数分别为0.5423nm和0.5418nm。最终验证了机械单轴应变技术的可行性。
关波[8](2009)在《纳米金刚石及金刚石薄膜材料的功能化修饰及应用研究》文中提出爆轰法合成的纳米金刚石(nanodiamond, ND)具有金刚石材料和纳米材料的双重优异特性,而在润滑、抛光、增强等传统领域和生物传感、生物芯片等新技术领域展现了广阔的应用前景。然而在纳米金刚石应用中存在着一个共同的问题:纳米金刚石颗粒彼此之间极易发生团聚,使粒径变大,在使用时失去超细颗粒所具有的特有功能,从而大大阻碍其优势的充分发挥。如果在纳米金刚石表面引入功能化基团不仅有助于减少其团聚,而且可以大大提高其应用性能,拓展其应用范围。本论文通过修饰在其表面引入了功能性官能团,进一步制备了稳定的水溶胶和颗粒分散性较好的纳米金刚石涂层和微囊,并且初步探索了纳米金刚石在抗癌药物输送方面的应用。另外,硼掺杂金刚石(boron-doped diamond, BDD)具有很多优异的电化学性质而广泛应用于电分析、电合成及电分解等领域,在其表面修饰氟可影响其电化学性质从而得到性能更优异的电极材料,因此还开展了硼掺杂金刚石电极表面氟化修饰的研究。论文的主要研究工作包括以下几个方面:1.首先,使用各种表征手段对纳米金刚石的结构和性质进行研究,确定其粒径大小、表面结构缺陷、带电特性和表面含氧官能团等;然后根据表面性质通过氢气还原、混合酸氧化、硅烷偶联剂修饰等方法将羧基、氨基、羟基等功能性基团修饰到纳米金刚石表面,为后续修饰功能性分子以改善其应用性能奠定了基础。2.将氧化修饰的纳米金刚石分散在水中,颗粒表面基团电离形成的双电层起到稳定水溶胶的作用,将其离心,通过控制离心转速分离制备出不同粒径的稳定的纳米金刚石水溶胶,8000 r/min的离心速度可制得颗粒的粒径在10nm左右的溶胶;利用此溶胶,以自组装方法在氨基化的玻碳表面构筑了纳米金刚石涂层,以模板法制备了纳米金刚石空心微囊结构,这两种结构中颗粒均保持了较好的分散性,避免了纳米金刚石在应用过程中发生团聚,有利于在催化剂、生物分子载体方面的应用。3.在氧化修饰的纳米金刚石表面负载了抗癌药物顺铂,通过透析方法研究了纳米金刚石-顺铂体系体外释放药物的特性,发现在磷酸盐缓冲溶液(PBS, pH=6.0)中的释放速度明显大于在PBS (pH=7.4)中的速度。这种pH响应特性对于减少毒副作用很有意义:可以预期,负载体系在血液循环中会释放少量的顺铂,到达癌细胞后将释放大量的顺铂,从而可以提高顺铂的利用率,有效降低其毒副作用,我们推测顺铂-纳米金刚石体系的这种pH响应特性是顺铂与纳米金刚石的配位作用引起的。而且,负载体系所释放的顺铂保持了药物本身的抗癌活性,可有效抑制杀死癌细胞HeLa。这些结果表明了以纳米金刚石为基础构筑新型的药物输送体系的可行性。4.提出了一种电化学方法修饰硼掺杂金刚石表面的简单方法,即通过与全氟辛酸发生电化学反应将含氟的官能团修饰到BDD表面,全氟辛酸可在电极表面分解产生含氟的自由基,该自由基可与BDD表面发生反应从而修饰到其表面。预期氟化修饰的BDD电极有更长的使用寿命,其表面吸附性小可望改善在电分析和电合成中的应用,此种方法也可用于其他材料的氟化修饰。
秦旭锋[9](2009)在《纳米ZnS:Cu薄膜的制备及其谐振腔的研究》文中认为随着半导体工艺技术的飞速发展,人们对功能材料的需求越来越大。目前,量子点和纳米晶体材料的制备技术已经发展到可以与玻尔激子半径比拟的长度,所以与半导体纳米科技相关的领域将会受到人们越来多的关注。作为一种性能优良的纳米材料,它有较宽的禁带宽度,是一种用于制作光电器件的极佳的材料。因此,如何大规模制备出性能优良硫化锌薄膜成为当前人们研究的一个热点。当硫化锌中掺入过渡金属离子银、锰、铜或稀土离子杂质作为激活剂时,会改变硫化锌内部的能带结构,形成不同发光中心,在PL光谱中也会表现不同的性质。在硫化锌中掺入铜,一般会形成绿色发光中心,其掺杂浓度对光致发光特性有很大影响。本文的研究内容和结果如下:(1)采用化学水浴法制备出了纳米硫化锌薄膜。样品的XRD图谱表明,纳米硫化锌薄膜为闪锌矿结构。研究发现选择合适的温度、时间、络合剂,硫化锌薄膜的光致发光强度最大。本文选择的反应条件和环境为:以分析纯的硫酸锌、硫脲、氯化铵为反应原料,柠檬酸三钠为络合剂,去离子水作为反应溶剂。pH值为10.5,恒定温度为90℃,反应时间为5小时。(2)从ZnS薄膜的PL光谱的高斯拟合曲线可以观察到三特征峰:波长分别为525、435、425 nm。ZnS薄膜的光致发光可能的原因是在纳米硫化锌表面存在着许多悬键,从从而形成了许多表面缺陷态。研究表明这些发射峰是表面缺陷引起的。(3)实验还比较了不同铜掺杂的纳米硫化锌薄膜的PL谱,当铜/锌摩尔比在0.0~0.1%范围时,随着铜/锌摩尔比的增加该峰发光强度增加,达到0.1%时,发光强度最大,进一步增加到2%时,发光强度又减弱了。其可能的原因是铜离子作为硫化锌基质材料中的激活剂,当铜离子含量增加时,发光中心的数量也增加,光致发光光谱的峰值也随着增大,发光亮度值增加。当铜离子的浓度达到某一值时,光致发光峰值就会降低,即发生浓度猝灭现象。(4)在纳米薄膜层表面制备聚酰亚胺层和铝层,可以在铝层与ITO层之间形成纳米谐振腔。本文用荧光技术分析了在2.37 eV特征发射峰处的Fabry-Perot干涉。它的品质因数为30.3。
熊飞[10](2008)在《钙钛矿型氧化物薄膜的激光感生热电电压效应及光探测器应用》文中研究表明基于各向异性的晶体结构和电输运特性,研究层状钙钛矿型氧化物YBa2Cu3O7-x (YBCO)、La2-xSrxCuO4(LSCO)和Nd2-xCexCuO4(NCCO)薄膜中的激光感生热电电压(LITV)效应及光探测应用。首次在倾斜生长的LSCO薄膜和NCCO薄膜中观察到横向的激光感生电压。根据电压信号对激光辐照能量、激光波长和薄膜载流子浓度的依赖关系,确认所测得的激光感生电压为LITV信号,LSCO薄膜和NCCO薄膜被证明是两类可实用的新型原子层热电堆材料。在YBCO薄膜中所测得的LITV信号随薄膜退火氧压的增大有2-4倍的增强,当退火氧压为105Pa时,能量为0.78mJ的紫外脉冲激光(脉冲宽度为28ns)在薄膜中诱导产生21.6V的LITV信号,这是迄今为止国内外所报道的灵敏度最高的LITV响应。YBCO薄膜中退火氧压的不同改变了薄膜的氧含量,LITV信号强烈地依赖于薄膜的氧含量表明材料的载流子浓度是影响LITV效应的重要因素。LITV效应的物理模型证实LITV信号产生于激光与薄膜相互作用的光热过程,基于理论模型推导出LITV信号的峰值、响应时间以及LITV型激光探测器件品质因子的表达式。结果表明:LITV信号的大小主要决定于薄膜材料热电势的各向异性和激光在薄膜中的穿透深度,信号的响应时间仅受薄膜热传导性能的影响。离子掺杂对LITV效应的影响反应层状钙钛矿型氧化物薄膜中各向异性的热电输运行为。在YBCO薄膜中LITV信号随退火氧压的变化规律与Seebeck系数的各向异性随氧含量的变化趋势相同,载流子强烈的二维局域特性对高灵敏的LITV信号起重要作用。同样的变化规律在LSCO薄膜中表现得更为明显,随Sr掺杂量的增加LSCO薄膜中的LITV信号先增大后减小,当Sr掺杂量x为0.15时LITV信号最大,这样的结果与LSCO在0.05≤x≤0.21的掺杂区域内二维的金属输运特性有关。实验在0.05≤x≤0.21的LSCO薄膜中观察到较大的LITV信号,在同样的掺杂范围内文献报道出现LSCO的超导相。在NCCO薄膜中Ce掺杂对LITV信号的影响表现为存在-个掺杂量的最优值使得薄膜中的LITV信号较大。窄带理论模型分析的结果表明,这样的变化趋势是c轴晶向上声子的散射作用和Cu02面内的局域势随载流子浓度变化共同作用的结果。三种薄膜材料中LITV信号的行为规律表现出共性特征,被推断为与晶体结构的相似性(晶格常数近似满足3a=3b=c)有关。实验观察到掺杂浓度增加和辐照激光波长变短对LITV信号有增强作用,这是LITV信号的峰值受离子掺杂影响的另一特征,是由于激光在薄膜中的穿透深度减小所致。LITV信号的衰减时间随掺杂量增大而减小是不同薄膜中LITV信号的又一共同特点,而LITV信号的上升时间随掺杂量的增大趋近于激光的脉冲宽度,意味着高掺杂的薄膜可以应用于飞秒激光的快响应探测。具有LITV效应且倾斜生长的薄膜被定义为原子层热电堆材料。具有高灵敏LITV响应的原子层热电堆材料,要求生长具有特定外延取向的单相薄膜。采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在LaAlO3(100)衬底上生长YBCO和LSCO薄膜的实验研究表明,薄膜外延取向的控制是一个热力学过程,沿不同晶向沉积形核的自由能变化是影响薄膜外延取向的主要因素。由于依赖电子输运的特点,NCCO薄膜不同于空穴掺杂的YBCO和LSCO薄膜,被称为n型原子层热电堆材料。杂相的产生和消除是PLD法生长NCCO薄膜的关键问题。实验研究表明,在SrTiO3(100)衬底上生长NCCO薄膜的PLD过程中,低沉积温度、高沉积氧压和较大的激光脉冲重复频率导致NCO杂相的产生,是由于衬底表面吸附粒子扩散迁移困难所致;高温下真空退火导致杂相的出现,则与NCCO的结构相变所引起的热分解有关。高质量的YBCO、LSCO和NCCO的外延薄膜可以用作激光探测器件的光敏元件,制成高灵敏、快响应的激光功率/能量计。根据LITV信号的峰值与辐照激光能量(或者功率)的线性关系,设计制作的YBCO薄膜探测器具有较高的品质因子,在5000Pa的退火氧压下生长的薄膜其品质因子高达0.680V/mJ.ns。与之不同,LSCO和NCCO薄膜中LITV信号的衰减时间大,LITV信号的时间积累效应明显。依据LITV信号的时间积分强度和辐照激光能量(或者功率)的线性关系,LSCO和NCCO薄膜被设计成LITV效应的时间积分型激光功率/能量计,这种探测器相对于基于峰值信号与激光能量线性关系的探测器,灵敏度有3-4个数量级的增强,同样可以满足高灵敏、快响应的特点。
二、用德拜法精确测定晶体点阵常数的一种新方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用德拜法精确测定晶体点阵常数的一种新方法(论文提纲范文)
(1)基于电子衍射动力学理论的长周期结构EBSD花样分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 EBSD简介 |
1.2.1 EBSD的应用 |
1.2.2 EBSD设备和构造 |
1.2.3 EBSD花样成像原理 |
1.2.4 EBSD发展历程 |
1.3 EBSD花样分析研究现状 |
1.4 选题依据及研究内容 |
第2章 电子衍射理论分析方法 |
2.1 电子衍射运动学理论 |
2.2 晶体结构与晶体势之间的关系 |
2.3 电子衍射动力学理论 |
2.3.1 布洛赫波方法 |
2.3.2 多片层方法 |
第3章 基于单胞算法的长周期结构EBSD花样模拟 |
3.1 引言 |
3.2 计算模型与方法 |
3.2.1 计算模型 |
3.2.2 计算方法 |
3.3 模拟结果与分析 |
3.3.1 实验结果与计算结果的对比 |
3.3.2 投影结构与势函数的对比 |
3.3.3 单胞内不同深度处EBSD花样的模拟 |
3.4 小结 |
第4章 基于堆垛算法的长周期结构EBSD花样模拟 |
4.1 引言 |
4.2 计算模型与方法 |
4.2.1 计算模型 |
4.2.2 计算方法 |
4.3 模拟结果与分析 |
4.3.1 投影结构与势函数的对比 |
4.3.2 不同堆垛序列EBSD花样的模拟 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 :个人简历 |
(2)石墨烯基磁性纳米复合材料的可控合成及其吸波性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 石墨烯概述 |
1.1.1 石墨烯的发现与诺贝尔奖 |
1.1.2 石墨烯的优异性能 |
1.1.3 石墨烯的制备方法 |
1.1.4 石墨烯的应用研究 |
1.2 石墨烯基纳米复合材料的合成及应用 |
1.2.1 石墨烯基纳米复合材料的制备方法 |
1.2.2 石墨烯基纳米复合材料的应用 |
1.3 吸波材料及其应用研究进展 |
1.3.1 吸波材料研究的目的及意义 |
1.3.2 吸波材料的吸波机理 |
1.3.3 吸波材料的分类 |
1.4 本论文的研究内容 |
第2章 材料与表征 |
2.1 材料与试剂 |
2.2 表征与测量手段 |
2.2.1 扫描电镜和X射线能量色散光谱仪 |
2.2.2 透射电镜和选区电子衍射 |
2.2.3 X射线衍射分析 |
2.2.4 X射线光电子能谱 |
2.2.5 振动样品磁强计 |
2.2.6 矢量网络分析仪 |
第3章 G/Fe_3O_4@Fe/ZnO四元纳米复合材料的合成及其电磁吸收特性 |
3.1 引言 |
3.2 石墨烯基纳米复合材料的合成 |
3.2.1 G/β-FeOOH纳米复合材料的合成 |
3.2.2 G/Fe_3O_4@Fe三元纳米复合材料的合成 |
3.2.3 G/Fe_3O_4@Fe/ZnO四元纳米复合材料的合成 |
3.2.4 G/ZnO纳米复合材料的合成 |
3.3 石墨烯基纳米复合材料的表征 |
3.3.1 G/β-FeOOH纳米复合材料的表征 |
3.3.2 G/Fe_3O_4@Fe三元纳米复合材料的表征 |
3.3.3 G/Fe_3O_4@Fe/ZnO四元纳米复合材料的表征 |
3.4 石墨烯基纳米复合材料的性能研究 |
3.4.1 三元和四元纳米复合材料的磁性质 |
3.4.2 三元和四元纳米复合材料的电磁吸收特性 |
3.5 本章小结 |
第4章 三维SiO_2@Fe_3O_4核/壳纳米棒阵列/石墨烯的合成与电磁吸收特性 |
4.1 引言 |
4.2 三维SiO_2@Fe_3O_4核/壳纳米棒阵列/石墨烯的合成 |
4.2.1 β-FeOOH种子/石墨烯的构建 |
4.2.2 三维β-FeOOH纳米棒阵列/石墨烯的制备 |
4.2.3 三维SiO_2@β-FeOOH纳米棒阵列/石墨烯的合成 |
4.2.4 三维SiO_2@Fe_3O_4核壳纳米棒阵列/石墨烯的合成 |
4.3 材料的微观结构表征 |
4.3.1 β-FeOOH种子/石墨烯的微观结构表征 |
4.3.2 三维β-FeOOH纳米棒阵列/石墨烯的微观结构表征 |
4.3.3 三维SiO_2@β-FeOOH核/壳纳米棒阵列/石墨烯的微观结构表征 |
4.3.4 三维SiO_2@Fe_3O_4核/壳纳米棒阵列/石墨烯的微观结构表征 |
4.4 三维SiO_2@Fe_3O_4核壳纳米棒阵列/石墨烯结构的电磁吸收特性 |
4.5 本章小结 |
第5章 G/γ-Fe_2O_3纳米片阵列的合成及其电磁吸收特性 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 G/β-FeOOH纳米片阵列的合成 |
5.2.2 G/γ-Fe_2O_3纳米片阵列的合成 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 石墨烯/β-FeOOH种子的微观结构表征 |
5.3.2 G/β-FeOOH纳米片阵列的微观结构表征 |
5.3.3 三维G/γ-Fe_2O_3纳米片阵列的微观结构表征 |
5.3.4 三维G/γ-Fe_2O_3纳米片阵列的电磁吸收特性 |
5.4 本章小结 |
第6章 G/FeNi纳米复合材料的合成及其微波吸收性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 G/FeNi纳米复合材料的合成 |
6.2.2 G/Fe纳米复合材料的合成 |
6.2.3 G/Ni纳米复合材料的合成 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 G/Fe纳米复合材料的表征 |
6.3.2 G/Ni纳米复合材料的表征 |
6.3.3 G/FeNi纳米复合材料的表征 |
6.3.4 G/FeNi纳米复合材料的微波吸收性能研究 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)YBCO膜热稳定性、熔化机制及取向调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 超导材料的历史回顾 |
1.2 高温超导材料的晶体结构和物理性能 |
1.2.1 铜氧化物超导体的晶体结构 |
1.2.2 超导材料的物理特性与应用 |
1.3 高温超导材料的制备方法 |
1.4 高温超导材料常用表征手段 |
1.5 本章小结与论文选题 |
第二章 REBCO 高温超导材料的相关系、晶体生长与熔化 |
2.1 RE-Ba-Cu-O 体系的相关系 |
2.2 晶体生长相关的热力学与动力学 |
2.2.1 晶体生长驱动力 |
2.2.2 晶体生长动力学模式 |
2.3 晶体熔化与过热 |
2.3.1 固体熔化机制 |
2.3.2 表面熔化 |
2.3.3 晶体的过热极限与过热模型 |
2.4 晶体生长与熔化 |
2.5 本章小结 |
第三章 YBCO 薄膜的熔化及热稳定性研究 |
3.1 高温金相显微镜简介 |
3.2 YBCO 薄膜过热的前期工作 |
3.3 基板材料对 YBCO 薄膜热稳定性的影响 |
3.4 在深过热状态下亚稳相形成及机制研究 |
3.5 YBCO 薄膜包晶熔化中的第二相生长动力学研究 |
3.6 本章小结 |
第四章 YBCO 表面熔化各向异性的分子动力学研究 |
4.1 分子动力学及相关软件简介 |
4.2 YBCO 的势函数 |
4.3 模拟体系的建立 |
4.3.1 (001)表面熔化 |
4.3.2 (100)表面熔化 |
4.4 YBCO 表面熔化的热力学分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 YBCO 液相外延膜的取向控制和生长机制研究 |
5.1 背景介绍 |
5.2 YBCO 液相外延膜的面外取向,有效过饱和度及生长条件间关系研究 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
(4)固体材料中正电子自洽与非自洽场理论计算(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 正电子研究简史 |
1.2 正电子在固体材料中行为简介 |
1.2.1 正电子超热化过程 |
1.2.2 正电子热化过程 |
1.2.3 正电子扩散过程 |
1.2.4 正电子捕获过程 |
1.2.5 正电子湮没过程 |
1.3 正电子三种基本实验技术 |
1.3.1 正电子放射源 |
1.3.2 正电子寿命实验技术 |
1.3.3 正电子多普勒实验技术 |
1.3.4 正电子慢束实验技术 |
1.4 本章小结 |
参考文献 |
第二章 正电子超热化与热化动力学过程计算 |
2.1 价电子平均束缚能 |
2.1.1 铝价电子平均束缚能 |
2.1.2 硅价电子平均束缚能 |
2.1.3 铁价电子平均束缚能 |
2.1.4 铜价电子平均束缚能 |
2.1.5 C_2H_8O_2与VO_2价电子平均束缚能 |
2.2 正电子超热化过程 |
2.2.1 弹性散射 |
2.2.2 非弹性散射 |
2.2.3 正电子注入轮廓与注入深度 |
2.2.4 铝和硅单晶中正电子超热化模拟结果 |
2.3 正电子热化过程 |
2.3.1 正电子热化理论 |
2.3.2 单晶铝与硅热化过程计算结果 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 正电子能带与寿命计算 |
3.1 正电子能带计算 |
3.1.1 正电子能带计算理论基础 |
3.1.2 单晶Si与AlN中的正电子能带 |
3.2 正电子寿命计算 |
3.2.1 正电子寿命计算理论基础 |
3.2.2 正电子寿命理论与实验结果 |
3.3 本章小结 |
参考文献 |
第四章 正电子角关联计算 |
4.1 正电子多普勒展宽理论框架 |
4.2 正电子与电子波函数计算 |
4.2.1 正电子波函数 |
4.2.2 电子波函数 |
4.3 铝和硅中正电子湮没多普勒展宽谱 |
4.3.1 单晶Al多普勒展宽谱计算结果 |
4.3.2 单晶Si多普勒展宽理论与实验结果 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 电荷态缺陷形成能计算 |
5.1 晶体缺陷简介 |
5.2 缺陷形成能理论基础 |
5.2.1 超胞和特殊k点的选取 |
5.2.2 带隙修正与虚电荷修正 |
5.3 硅和氮化铝中的计算结果 |
5.3.1 硅单空位缺陷形成能理论与实验结果 |
5.3.2 氮化铝电荷态缺陷形成能计算结果 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
附录Ⅰ:文章中计算所用的常数 |
附录Ⅱ:直角坐标系与球坐标系基本物理量转换关系 |
致谢 |
在读期间已发表的学术论文 |
(5)应力电场耦合作用对2E12铝合金微观组织和力学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 2×24铝合金的发展概况 |
1.2.1 2124~2524铝合金的发展现状及应用 |
1.2.2 2524铝合金的研究现状及应用 |
1.3 2×24铝合金的微观组织 |
1.4 2×24合金的相变晶体学 |
1.4.1 S相及其亚稳相的晶体学特征 |
1.4.2 S相的取向变体 |
1.5 应力时效对合金固态相变的影响 |
1.5.1 应力时效的研究方法与结果 |
1.5.2 应力时效的作用机理与理论模型 |
1.6 静电场对合金固态相变的影响 |
1.6.1 静电场对固态相变的研究及结果 |
1.6.2 静电场的作用机理及理论模型 |
1.7 项目的来源及本研究的目的和意义 |
第二章 实验方案及实验方法 |
2.1 研究路线 |
2.2 实验材料 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 固溶热处理 |
2.3.2 温度/应力/电场耦合场时效处理用设备简介 |
2.3.3 时效处理工艺参数的制定 |
2.4 电导率测量 |
2.5 室温拉伸性能测试 |
2.6 示差扫描量热分析(DSC) |
2.7 显微组织分析 |
2.7.1 金相分析 |
2.7.2 透射电镜观察 |
第三章 应力电场耦合时效对2E12铝合金的时效动力学影响 |
3.1 应力时效对2E12铝合金电导率的影响 |
3.2 2E12铝合金析出相相变的动力学分析 |
3.2.1 2E12铝合金时效的DSC特征及析出相的确定 |
3.2.2 应力/电场时效对DSC曲线特征的影响 |
3.2.3 应力电场作用后S相的析出百分数和析出速率 |
3.2.4 外场作用后S相的析出百分数和析出速率 |
3.2.5 S相析出激活能的计算函数的选择 |
3.3 机理分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 应力-电场耦场时效对2E12铝合金微观组织及性能的影响 |
4.1 应力时效对2E12铝合金力学性能的影响 |
4.1.1 190℃应力时效对2E12铝合金力学性能的影响 |
4.1.2 220℃应力时效对2E12铝合金力学性能的影响 |
4.2 应力电场耦合时效对金相组织的影响 |
4.3 190℃应力时效对合金内部位错组态的影响 |
4.3.1 应力时效对合金中位错环的影响 |
4.3.2 190℃应力时效对合金中界面位错的影响 |
4.3.3 190℃应力电场耦合作用对合金中蜷线位错的影响 |
4.4 190℃应力时效对晶内析出相的影响 |
4.5 190℃应力电场耦合时效对晶界析出相的影响 |
4.6 220℃应力时效对2E12合金微观组的影响 |
4.6.1 220℃应力时效对晶内析出相的影响 |
4.6.2 220℃应力时效对晶界析出特征的影响 |
4.7 分析讨论 |
4.7.1 应力时效的热力学问题分析 |
4.7.2 应力时效的扩散动力学分析 |
4.7.3 微观组织与力学性能的关系 |
4.8 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
(6)铁电薄膜生长及器件制备工艺的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铁电材料的概述 |
1.2.1 铁电材料基本特性 |
1.2.2 铁电物理理论和研究进展 |
1.2.3 铁电材料的分类 |
1.3 铁电薄膜的性能及其应用研究 |
1.3.1 铁电材料的性能和应用 |
1.3.2 铁电薄膜的发展与实用化研究 |
1.3.3 铁电—硅基微集成系统 |
1.4 本文研究内容及创新点 |
参考文献 |
第二章 铁电薄膜的制备方法及其性能表征 |
2.1 铁电薄膜的制备方法 |
2.1.1 磁控溅射技术 |
2.1.2 溶胶-凝胶(Sol-Gel)制备法 |
2.2 铁电薄膜性能的表征方法 |
2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.2.2 原子力显微镜 |
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.4 能谱分析(EDS) |
2.2.5 反射率的测量 |
2.2.6 I-V曲线的测量 |
参考文献 |
第三章 钛酸锶钡(BST)铁电薄膜的溶胶凝胶生长和性能测试 |
3.1 钛酸锶钡(BST)铁电材料特性及研究现状 |
3.1.1 钛酸锶钡(BST)铁电材料的介绍 |
3.1.2 钛酸锶钡(BST)铁电材料的研究现状 |
3.2 钛酸锶钡(BST)铁电薄膜及其缓冲层的制备 |
3.2.1 BST铁电薄膜的成分和缓冲层选择 |
3.2.2 BST30薄膜和MgO缓冲层的制备流程 |
3.3 钛酸锶钡(BST)铁电薄膜的结构特性和物理性能分析 |
3.3.1 BST30薄膜的结晶与微结构分析 |
3.3.2 BST30薄膜的光学常数的确定 |
3.3.3 BST30薄膜的电学特性 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 铌酸锶钡(SBN)铁电薄膜的溅射生长和性能测试 |
4.1 铌酸锶钡(SBN)铁电材料特性及研究现状 |
4.1.1 铌酸锶钡(SBN)铁电材料的物理特性 |
4.1.2 铌酸锶钡(SBN)薄膜的研究现状 |
4.1.3 TiN薄膜的性质及应用 |
4.2 铌酸锶钡(SBN)铁电薄膜及其缓冲层的制备 |
4.2.1 MgO(001)和TiN(001)缓冲层的制备 |
4.2.2 SBN75铁电薄膜的制备 |
4.3 铌酸锶钡(SBN)铁电薄膜的结构特性和物理性能分析 |
4.3.1 SBN75薄膜的生长与结构分析 |
4.3.2 SBN75薄膜的光学特性 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 基于锆钛酸铅(PZT)铁电薄膜的微驱动器阵列制备和性能测试 |
5.1 引言 |
5.1.1 自适应光学简介 |
5.1.2 MEMS技术概述 |
5.1.3 材料选择和结构设计 |
5.2 实验流程 |
5.2.1 PZT52压电薄膜的制备 |
5.2.2 单压电片鼓膜驱动器阵列的制备 |
5.3 性能测试与分析 |
5.3.1 PZT52压电薄膜的结晶与微结构分析 |
5.3.2 变形反射镜的主要性能参数 |
5.3.3 单压电片鼓膜驱动器阵列的性能分析 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 存在的问题和改进建议 |
6.3 未来的展望 |
博士期间取得的成果 |
(7)应变SOI材料物理与工艺技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 应变SOI 的研究现状 |
1.3 论文的主要研究工作 |
第二章 应变SOI 基本理论 |
2.1 应变Si 能带结构 |
2.1.1 应变Si 导带结构 |
2.1.2 应变Si 价带结构 |
2.2 应变Si 载流子有效质量 |
2.3 应变Si 载流子迁移率增强机理 |
2.3.1 电子迁移率增强机理 |
2.3.2 空穴迁移率增强机理 |
2.4 应变SOI 材料特性 |
第三章 应变SOI 工艺技术研究 |
3.1 SOI 工艺技术 |
3.1.1 SIMOX 技术 |
3.1.2 BESOI 技术 |
3.1.3 Smart-Cut 技术 |
3.2 Smart-Cut 工艺关键技术 |
3.2.1 低温直接键合 |
3.2.2 氢离子注入 |
3.2.3 智能剥离 |
3.3 应变SOI 工艺技术 |
3.3.1 绝缘体上锗硅 |
3.3.2 绝缘体上应变硅 |
第四章 晶圆级单轴应变SOI 技术研究 |
4.1 晶圆级单轴应变SOI 原理 |
4.2 工艺实验研究 |
4.3 实验结果分析 |
第五章 应变SOI 材料特性表征 |
5.1 Raman 光谱分析 |
5.2 X 射线衍射分析 |
5.2.1 常规X 射线衍射 |
5.2.2 高分辨率X 射线衍射法 |
5.3 原子力显微镜 |
5.4 透射电子显微镜 |
5.5 二次离子质谱仪 |
第六章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
在研期间参与的项目和研究成果 |
(8)纳米金刚石及金刚石薄膜材料的功能化修饰及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
第一节 金刚石材料概述 |
1.1.1 金刚石的结构、性质及应用 |
1.1.2 人工合成金刚石材料的方法 |
第二节 纳米金刚石材料概述 |
1.2.1 纳米金刚石的合成方法 |
1.2.2 纳米金刚石的结构 |
1.2.3 纳米金刚石的性质 |
1.2.4 纳米金刚石的应用 |
1.2.5 纳米金刚石的分散 |
第三节 硼掺杂金刚石薄膜材料概述 |
1.3.1 硼掺杂金刚石薄膜的制备 |
1.3.2 硼掺杂金刚石薄膜的性质及应用 |
1.3.3 硼掺杂金刚石薄膜表面的修饰方法 |
第四节 本课题的提出及主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 纳米金刚石的性质及表面修饰研究 |
第一节 研究背景及意义 |
第二节 实验部分 |
2.2.1 纳米金刚石的性质表征 |
2.2.2 纳米金刚石的表面修饰 |
第三节 结果及讨论 |
2.3.1 纳米金刚石的性质表征 |
2.3.2 纳米金刚石的表面修饰 |
第四节 小结 |
参考文献 |
第三章 纳米金刚石自组装结构的构筑及应用研究 |
第一节 研究背景及意义 |
第二节 实验部分 |
3.2.1 试剂及仪器 |
3.2.2 纳米金刚石水溶胶的制备 |
3.2.3 纳米金刚石在玻碳表面自组装结构的构建 |
3.2.4 纳米金刚石自组装空心微囊的制备 |
第三节 结果及讨论 |
3.3.1 纳米金刚石水溶胶 |
3.3.2 纳米金刚石在玻碳表面的自组装 |
3.3.3 纳米金刚石空心微囊 |
第四节 小结 |
参考文献 |
第四章 基于纳米金刚石的新型抗癌药物控释体系的研究 |
第一节 研究背景及意义 |
第二节 实验部分 |
4.2.1 试剂与材料 |
4.2.2 纳米金刚石负载顺铂药物 |
4.2.3 负载体系体外释放顺铂药物 |
4.2.4 抗癌活性评价 |
4.2.5 表征方法 |
第三节 结果及讨论 |
4.3.1 负载顺铂药物的纳米金刚石 |
4.3.2 负载体系体外释放顺铂药物的研究 |
4.3.3 释放的顺铂药物的抗癌活性评价 |
第四节 小结 |
参考文献 |
第五章 硼掺杂金刚石表面的氟化修饰研究 |
第一节 研究背景及意义 |
第二节 实验部分 |
5.2.1 样品和试剂 |
5.2.2 电化学反应体系 |
5.2.3 BDD表面氟化 |
5.2.4 表征仪器 |
第三节 结果及讨论 |
5.3.1 氟化修饰的BDD表面 |
5.3.2 氟化修饰的BDD表面的性质 |
第四节 小结 |
参考文献 |
结论及展望 |
发表文章及学术活动 |
致谢 |
(9)纳米ZnS:Cu薄膜的制备及其谐振腔的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 纳米材料的概述及特性 |
1.2 ZnS纳米材料的研究现状及应用前景 |
1.2.1 纳米半导体材料的制备要求 |
1.2.2 纳米半导体材料的制备方法 |
1.2.3 表征手段 |
1.3 本论文研究的内容 |
参考文献 |
第二章 纳米ZnS薄膜的制备及光致发光性质 |
2.1 导电玻璃片预处理 |
2.2 纳米ZnS薄膜的制备 |
2.2.1 pH值对制备ZnS薄膜的影响 |
2.2.2 沉积时间对制备ZnS薄膜的影响 |
2.2.3 不同络合剂对制备ZnS薄膜的影响 |
2.3 纳米ZnS薄膜的表征 |
2.4 纳米ZnS薄膜的光致发光性质 |
2.4.1 纳米材料光致发光的基本知识 |
2.4.2 纳米ZnS薄膜的光致发光 |
2.4.3 分析 |
2.5 小结 |
参考文献 |
第三章 Cu掺杂纳米ZnS薄膜的制备及光致发光性质 |
3.1 Cu掺杂的纳米ZnS薄膜的制备 |
3.2 Cu掺杂的纳米ZnS薄膜的表征 |
3.3 Cu掺杂的纳米ZnS薄膜的荧光光谱分析 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 ZnS:Cu谐振腔的制备 |
4.1 Fabry-Perot干涉原理 |
4.2 Fabry-Perot腔的制作 |
4.3 分析 |
4.4 小结 |
参考文献 |
第五章 结论与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
附录:作者在攻读硕士期间发表的论文 |
(10)钙钛矿型氧化物薄膜的激光感生热电电压效应及光探测器应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 综述 |
1.1 钙钛矿型氧化物薄膜的概述 |
1.2 钙钛矿型氧化物薄膜的激光感生热电电压(LITV)效应 |
1.2.1 LITV效应的理论研究现状 |
1.2.2 LITV效应的应用研究 |
1.3 LITV效应的热电理论概述 |
1.4 论文课题的提出、研究的目的及意义 |
第二章 LITV效应的理论计算与激光功率/能量计 |
2.1 引言 |
2.2 LITV信号的产生与表征参数 |
2.3 LITV效应的理论基础 |
2.3.1 各向异性晶体中的Seebeck效应 |
2.3.2 倾斜薄膜的"非对角"热电势 |
2.4 LITV效应的物理模型和LITV的公式推导 |
2.4.1 稳态的非均匀温度梯度场的LITV效应模型 |
2.4.2 动态的非均匀温度梯度场的LITV效应模型 |
2.5 LITV信号的衰减时间常数模型 |
2.5.1 模型的建立和推导 |
2.5.2 LITV信号的衰减时间和热扩散系数 |
2.6 LITV效应的综合物理模型 |
2.7 基于LITV效应的激光功率/能量计 |
2.8 本章小结 |
第三章 LITV效应的实验研究方法 |
3.1 LITV效应的实验研究工艺 |
3.2 脉冲激光沉积(PLD)薄膜 |
3.2.1 PLD薄膜沉积系统 |
3.2.2 PLD法的薄膜生长过程 |
3.2.3 PLD法的薄膜生长工艺及过程控制 |
3.3 LITV信号的测量工艺与信号探测系统 |
3.3.1 激光光源 |
3.3.2 LITV信号探头 |
3.3.3 LITV信号的探测系统 |
3.4 本章小结 |
第四章 YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)薄膜中的LITV效应研究 |
4.1 引言 |
4.2 样品制备与LITV信号测量 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 YBCO多晶靶材与结构分析 |
4.3.2 YBCO薄膜的生长取向研究 |
4.3.3 低温退火氧压对LITV信号峰值的影响 |
4.3.4 低温退火氧压对LITV信号响应时间的影响 |
4.4 YBCO薄膜激光功率/能量计 |
4.5 本章小结 |
第五章 La_(2-x)Sr_xCuO_4(LSCO)薄膜中的LITV效应研究 |
5.1 引言 |
5.2 样品制备与LITV信号测量 |
5.2.1 LSCO多晶的合成 |
5.2.2 LSCO薄膜的生长 |
5.2.3 LSCO薄膜中的LITV信号测量 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 Sr掺杂对LSCO薄膜结构的影响 |
5.3.2 LSCO薄膜中Sr掺杂对LITV效应的影响 |
5.4 LSCO薄膜激光功率/能量计 |
5.5 本章小结 |
第六章 Nd_(2-x)Ce_xCuO_4(NCCO)薄膜中的LITV效应研究 |
6.1 引言 |
6.2 NCCO多晶靶材的制备与结构分析 |
6.3 NCCO薄膜的生长 |
6.3.1 NCCO薄膜生长的关键问题 |
6.3.2 NCCO薄膜生长过程中杂相的产生与消除 |
6.3.3 Ce掺杂量不同的NCCO薄膜 |
6.4 NCCO薄膜中的LITV效应 |
6.4.1 NCCO薄膜中的LITV信号测量 |
6.4.2 LITV信号的测量结果与讨论 |
6.5 NCCO薄膜激光功率/能量计 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 论文的主要研究工作与重要结论 |
7.2 论文工作的主要创新点 |
7.3 未来工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 部分理论模型公式的数学推导 |
附录B 攻读博士学位期间发表的论文 |
四、用德拜法精确测定晶体点阵常数的一种新方法(论文参考文献)
- [1]基于电子衍射动力学理论的长周期结构EBSD花样分析[D]. 廖青. 湘潭大学, 2020(02)
- [2]石墨烯基磁性纳米复合材料的可控合成及其吸波性能研究[D]. 任玉兰. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
- [3]YBCO膜热稳定性、熔化机制及取向调控研究[D]. 陈媛媛. 上海交通大学, 2014(07)
- [4]固体材料中正电子自洽与非自洽场理论计算[D]. 张杰. 中国科学技术大学, 2013(10)
- [5]应力电场耦合作用对2E12铝合金微观组织和力学性能的影响[D]. 王宏伟. 中南大学, 2011(12)
- [6]铁电薄膜生长及器件制备工艺的研究[D]. 尹伊. 浙江大学, 2011(07)
- [7]应变SOI材料物理与工艺技术研究[D]. 李信. 西安电子科技大学, 2010(12)
- [8]纳米金刚石及金刚石薄膜材料的功能化修饰及应用研究[D]. 关波. 中国科学院研究生院(理化技术研究所), 2009(03)
- [9]纳米ZnS:Cu薄膜的制备及其谐振腔的研究[D]. 秦旭锋. 华东师范大学, 2009(12)
- [10]钙钛矿型氧化物薄膜的激光感生热电电压效应及光探测器应用[D]. 熊飞. 昆明理工大学, 2008(01)