Fe离子注入α-Al_2O_3单晶注入态和还原气氛退火态的微观结构

本文利用透射电子显微术,研究了注入Fe离子的α-Al2O3单晶(sapphire)在还原气氛退火过程中微观结构的变化.研究表明,在还原气氛退火过程中,先前注入的Fe离子析出为α-Fe纳米颗粒.一些α-Fe颗粒周围存在空洞,而一些大的α-Fe颗粒呈现出多面体的轮廓.大部分a-Fe析出相与α-Al2Q3基体具有如下取向关系:(111)α-Fe//(0001)sapphire,[110]α-Fe//[1120]sapphire.只有很少的α-Fe析出相偏离该取向关系,而最大的偏离角小于3°.近重位倒易点阵分析表明:在α-Fe和α-Al2O3体系中,该取向关系是最有利的;而在该体系中发现的另一取向关系(110)α-Fe//(0001)sapphire及<111>α-Fe//<5140>sapphire是次有利取向关系.     

纳米氧化铁粉体的溶胶-凝胶法制备

以硫酸亚铁为原料,柠檬酸为螯合剂,通过溶胶-凝胶法制备Fe2O3纳米粒子,采用X-射线衍射(XRD)和差重-热重(TG-DTA)分析研究了Fe2O3晶相的形成过程,用扫描电镜(SEM)对所制得粉体的表面形貌进行了分析.结果表明,煅烧温度应高于520 ℃,所制备纳米粉体为α-Fe2O3,为球形颗粒,Fe2O3粉体粒度随煅烧温度的升高而增大,煅烧温度为600 ℃时,可获得30 nm的α-Fe2O3颗粒,粉体颗粒大小均匀,分散性好.     

Heteroepitaxial growth of thick α-Ga_2O_3 film on sapphire(0001)by MIST-CVD technique

The 8 μm thick single-crystalline α-Ga2O3 epilayers have been heteroepitaxially grown on sapphire(0001) substrates via mist chemical vapor deposition technique. High resolution X-ray diffraction measurements show that the full-widths-at-halfmaximum(FWHM) of rocking curves for the(0006) and(10-14) planes are 0.024° and 0.24°, and the corresponding densities of screw and edge dislocations are 2.24 × 106 and 1.63 × 109 cm-2, respectively, indicative of high single crystallinity. The out-ofplane and in-plane epitaxial relationships are [0001] α-Ga2O3//[0001] α-Al2O3 and [11-20] α-Ga2O3//[11-20] α-Al2O3, respectively.The lateral domain size is in micron scale and the indirect bandgap is determined as 5.03 eV by transmittance spectra. Raman measurement indicates that the lattice-mismatch induced compressive residual strain cannot be ruled out despite the large thickness of the α-Ga2O3 epilayer. The achieved high quality α-Ga2O3 may provide an alternative material platform for developing high performance power devices and solar-blind photodetectors.     

磁性材料

0600220 包钴γ-Fe2O3磁粉矫力的研究[刊,中]／臧永丽／／山东理工大学学报(自然科学版)．-2005,19(2)．-57-60 (G) 0600221 溶胶-凝胶法制备纳米复合永磁材料SrFE2O5[刊,中]／曹魁／／信息记录材料．-2005,6(4)．-53-55(E) 0600222 平面各向异性非晶铁磁薄膜磁谱摸拟[刊,中]／范少春     

生长温度对ZnO薄膜性能的影响

采用常压金属有机化学气相沉积技术在Al2O3(0001)衬底上生长出高质量的ZnO薄膜.用X射线双晶衍射ω和θ-2θ扫描、室温光致发光研究了不同生长温度对ZnO薄膜的结构、发光性能的影响.结果表明,随着生长温度的升高,ZnO薄膜的c轴晶格常数逐渐增大,a轴晶格常数逐渐变小,同时带隙相应逐渐增大.     

生长温度对ZnO薄膜性能的影响

采用常压金属有机化学气相沉积技术在Al2O3(0001)衬底上生长出高质量的ZnO薄膜.用X射线双晶衍射ω和θ-2θ扫描、室温光致发光研究了不同生长温度对ZnO薄膜的结构、发光性能的影响.结果表明,随着生长温度的升高,ZnO薄膜的c轴晶格常数逐渐增大,a轴晶格常数逐渐变小,同时带隙相应逐渐增大.     

一维WO3-ZnO异质结构的合成及生长机理研究

本文采用两步水热法成功合成出一维WO3-ZnO分级异质结构.TEM表征发现ZnO纳米棒在WO3纳米带表面均匀排列,ZnO纳米棒和WO3均各自沿着[0001]方向生长,且二者之间存在特定的取向关系,即生长方向成44°或者136°角.晶体学分析表明在ZnO和WO3之间存在失配度很小的取向关系,即(0001)WO3//(1(1)02)ZnO和(11(22))WO3//(0001)ZnO,以及经过翻转后出现的(0001)WO3//(1(1)02)ZnO和(11(2)2)WO3//(0001)ZnO.根据实验和晶体学分析结果,本文认为ZnO棒在WO3纳米带上的生长机理是符合Volmer-Weber模型的外延生长.     

08F钢离子软氮化扩散层中γ’-Fe4（C,N）形态及晶体学取向关系

利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了08F钢离子氮碳共渗扩散层中的γ’-Fe4(C,N)相的形态及其晶体学取向关系。结果表明,扩散层中的γ’-Fe4(C,N)相具有针状、片状和带状三种相貌。γ’-Fe4(C,N)相内部又分为层错型和非层错型两种,且含层错的γ’-Fe4(C,N)占多数。另外,γ’-Fe4(C,N)与α-Fe晶体学取向关系符合近似的N-W和K-S关系,即当[1 11]α//[101]γ’或者[100]α//[110]γ’时,则{110}α//{111}γ’+1.6°;当{110}α//{111}γ’,则[1 11]α//[101]γ’+0.9°。     

α-Fe_2O_3纳米粉体的低温燃烧合成与表征

以硝酸铁.聚乙烯醇为反应体系,采用低温燃烧合成法制备了α-Fe2O3粉体.通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析等测试手段,对产物进行了表征.结果表明,硝酸铁和聚乙烯醇的摩尔比为1∶0.5,150℃时制备的干凝胶加热至400℃可发生燃烧合成反应,此温度下保温煅烧1 h后可得到纳米α-Fe2O3粉体(含少量的γ-Fe2O3),反应产物颗粒边缘光滑,粒度分布均匀,呈褐红色.XRD结果表明,有机物已完全分解,经XRD计算、TEM及纳米粒子分析仪测定,晶粒尺寸在20 nm～50 nm之间.     

直流反应磁控溅射Al,N共掺方法生长p型ZnO薄膜及其特性

报道了利用直流反应磁控溅射以Al,N共掺杂技术生长p型ZnO薄膜.ZnO薄膜在不同衬底温度下沉积于α-Al2O3(0001)衬底上,N来自NH3与O2的生长气氛,Al来自ZnxAl1-x(x=0.9)靶材.利用XRD,AFM,Hall,SIMS和透射光谱对其性能进行了研究.结果表明,ZnO薄膜具有高度c轴择优取向,450℃、600℃分别实现了p型转变,电阻率为102～103Ω*cm,载流子浓度为1015～1016cm-3,迁移率为0.5～1.32cm2/(V*s).薄膜中Al原子促进了N原子的掺入.实验还表明,p-ZnO薄膜在可见光区域具有很高的透射率(约为90%),室温下光学带宽为3.28eV.而在450℃生长的p-ZnO具有较小的晶粒度和表面粗糙度.     

The morphology and crystallographic orientation of γ'-Fe4 ( C, N) phase in diffusion layer of plasma nitrocarburized 08F steel

利用扫描电子显微镜( SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了08F钢离子氮碳共渗扩散层中的γ'-Fe4(C,N)相的形态及其晶体学取向关系.结果表明,扩散层中的γ'-Fe4(C,N)相具有针状、片状和带状三种相貌.γ'-Fe4(C,N)相内部又分为层错型和非层错型两种,且含层错的γ'-Fe4(C,N)占多数.另外,γ'-Fe4(C,N)与α-Fe晶体学取向关系符合近似的N-W和K-S关系,即当[1-1-1]α//[1-01]γ'或者[100]α//[110]γ'时,则{110}α//{111}γ'+1.6°;当{110}α//{111 }γ',则[1- 11]α//[1-01]γ' +0.9°.     

钇掺杂纳米α-Fe2O3的合成及气敏性能研究

采用柠檬酸sol-gel法制备了不同掺杂量的Y2O3-Fe2O3(w(Y2O3)=0~7%)纳米粉体材料,并用X射线衍射仪、透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构,并进行了气敏性能测试。研究发现:掺杂适量Y2O3可抑制α-Fe2O3晶粒的生长,提高粉体材料的气敏性能,其中掺杂量为5%的烧结型气敏元件在160℃的较低温度条件下,对汽油有较高的灵敏度,较好的选择性及响应–恢复特性,且线性检测范围较宽。     

不含热池的11μm附近热带连续波CO2激光器实验研究

报道了一种非流动传统型连续波凹面光栅选支CO2激光器,为了得到11μm附近的一些热带谱线输出,在不加CO2热吸收池的情况下,通过采用较大曲率半径的凹面闪耀光栅(闪耀波长10.6μm、曲率半径10m、刻线150mm-1)和适当地增加腔长(4.5m)来提高谐振腔的选支能力。除了得到常规带0001-[1000,0200]Ⅰ,ⅡR(56)至P(56)100多条谱线之外,还得到11μm附近其它谱线16条,其中包括0111-0310谱带7条、0011-1110谱带1条、同位素C13O2160001-1000谱线5条、C13O2180001-1000谱线3条。所有谱线的输出功率均在1.6W以上。     

水热法合成多孔六边形α-Fe_2O_3纳米颗粒及其表征(英文)

报道了一种不同尺寸多孔六边形α-Fe2O3纳米颗粒的简单、高产合成方法。对所合成的多孔纳米材料进行了X射线衍射、X射线光电子谱、激光喇曼光谱、场发射扫描电镜和透射电子显微镜的表征。所得结果都表明所合成出来的样品为高选择性的多孔六边形α-Fe2O3纳米颗粒。通过系统地控制实验条件,研究了反应时间、铁盐的种类、反应物的起始浓度对所合成样品的影响。通过对所得实验结果的系统对比和分析,给出了该种结构α-Fe2O3纳米颗粒的形成机制。因而,在此报道了一种简单(仅需FeCl3.6H2O和NH4HCO3两种反应物)、一步、经济、可重复性高的多孔六边形α-Fe2O3纳米颗粒的高产合成方案,并且该方案不需要使用任何有机溶剂。     

Si(100)衬底对ZnO纳米线阵列生长方向的控制作用

采用热分解ZnO粉末法,以Au为催化剂,在Si(100)衬底上外延生长了ZnO纳米线阵列。用扫描电子显微镜(SEM)分析表明:ZnO纳米线的直径在100nm左右,长度约3μm,与衬底表面的夹角约为70.5°,纳米线具有四个特定的倾斜方向A,B,C,D。X射线衍射(XRD)图谱上只有ZnO(0002)衍射峰,说明ZnO纳米线沿C轴择优生长。结合Si与ZnO的晶格结构特征,理论研究得出ZnO纳米线与Si基片的晶格匹配关系为:[0001]_(ZnO)∥[114]_(Si),[0001]_(ZnO)∥[■■4]_(Si),[0001]_(ZnO)∥[1■4]_(Si),[0001]_(ZnO)∥[■14]_(Si),失配度为1.54%。得出了Si(100)衬底对ZnO纳米线生长方向具有控制作用的结论。     

PLD生长Fe_3O_4薄膜的微结构及磁性能研究

以烧结α-Fe2O3为靶材,采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在Si(100)基片上制备了Fe3O4薄膜。XRD分析表明,所得薄膜为立方尖晶石结构的Fe3O4,而且具有(311)和(440)择优取向;显微激光喇曼(Raman)光谱分析进一步证实薄膜中只出现单相Fe3O4;AFM分析表明,所得Fe3O4薄膜表面平整;采用VSM分析表明,Fe3O4薄膜的饱和磁化强度Ms约为170kA·m–1,而其矫顽力约为412kA·m–1。     

自适应锁相光纤激光阵列的湍流大气传输性能

研究一种具备校正活塞和倾斜像差能力的自适应锁相光纤激光阵列,利用多相位屏法对其在不同强度湍流大气中的传输性能进行数值计算,引入光束质量因子BPF对湍流大气的影响进行定量分析.当湍流强度较弱(折射率结构常数为Cn2+1×10-15m-2/3,传输距离为10 km,相干长度为4.3 cm)时,湍流大气对激光阵列传输的影响较小,光强分布与在真空中传输效果基本一致.当湍流强度较强(折射率结构常数分别为Cn2=5×10-15m-2/3和1×10-14m2/3,相干长度分别为1.6 cm和1 cm)时,自适应锁相光纤激光阵列的BPF分别为理想情形下的86%和70%;对应的未校正活塞像差和倾斜像差的光纤激光阵列传输至远场处的BPF值分别为理想情形下的55%和38%.计算结果表明,由于校正了活塞和倾斜像差,在较强湍流大气中传输时,自适应锁相光纤激光阵列能够显著提高远场光强的能量集中度.     

表面包裹γ-Fe2O3超微粒的光谱特性研究

为了避免γ-Fe2O3超微粒的团聚,改善其性能,用超声分散的方法将γ-Fe2O3超微粒分散于硬脂酸/正己烷/氯仿溶液中,使γ-Fe2O3超微粒表面被硬脂酸包裹。用紫外–可见光的吸收光谱、红外光谱和XRD的方法对表面包裹的γ-Fe2O3超微粒的光谱特性进行了研究。实验结果显示γ-Fe2O3超微粒被表面包裹后,紫外–可见光的吸收边从495nm移到了836nm,出现了“红移”现象;红外光谱中1056cm–1到2055cm–1区域的吸收反映了γ-Fe2O3超微粒和硬脂酸连成为一个整体,在600cm–1到400cm–1范围内的Fe–O振动峰也发生了变化;X射线衍射峰的位置向衍射角减小的方向移动,晶格常数和相对强度增大。     

Li_2O.3Nb_2O_5的电镜研究

电子显微术可以提供晶体微区的三维对称性,能显示原子尺度范围的结构和缺陷,所以是研究象Li_2O.3Nb_2O_5(LN_3)这一类复杂氧化物很好的手段。我们同时用CBED和HREM分别测定了LN_3的空间群和观察了微结构。 LN_3的CBED带轴图(ZAPS)表明,LN_3的最高镜面对称是m,如[001]ZAP和[103]ZAP(图1,图2)所示,所以LN_3属单斜晶系;在垂直于镜面的[010]方向有一2次旋转轴,所以点群是2/m。高阶劳厄带投影到零阶上的衍射点表明,LN_3有简单格子。图1[001]ZAP给出,在垂直于全图镜面的方向,在中心透射盘两旁的衍射盘内,可见明显的消光线,这是动力学消光线,表明垂直于电子束方向有2次螺旋轴。图2[103]ZAP给出,在平行于全图镜面的方向,在中心透射盘两旁的衍射盘内,可见交替出现的动力学消光线,表示平行于电子束有一滑移面。事实上,点群2/m中的2次旋转轴即为2次螺旋轴,镜面即为滑移面。所以LN_3的空间群是P2_1/a。     

Cr3C2对Fe基合金激光熔覆层组织与性能的影响

为了研究Fe基、Cr3C2/Fe复合涂层的显微组织、抗高温氧化性能,以及Cr3C2/Fe复合涂层相结构演化规律,采用5kW CO2激光器在与Fe基合金成分相近的Q235钢表面熔覆Fe基合金涂层及Cr3C2/Fe基合金复合涂层的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了相关试验数据。结果表明,Fe基合金涂层主要组成相为α-Fe,Cr23C6以及体心立方的α-Fe固溶体等;熔覆层主要以亚共晶方式结晶,在初生固溶体间存在层片状的共晶组织。Cr3C2/Fe基合金复合涂层组成为γ-Fe,α-Fe,Cr23C6,Cr3C2以及Cr7C3等。Fe基合金涂层由发达的α-Fe枝晶和其间共晶组织组成,Cr2C2/Fe基合金涂层典型组织为等轴晶以及细小的共晶组织;Cr3C2对熔覆层的组织有显著的改善作用,使其组织细化,促使组织由树枝晶向等轴晶转化;Cr3C2的加入可显著提高Fe基合金涂层的显微硬度、高温抗氧化性等物理性能。这一结果对以后相关的Fe基合金激光熔覆以及激光表面改性研究有一定的帮助。