Ti-Zr-Be-Cu-Co块体非晶合金形成能力及其耐蚀性的研究

采用磁控溅射法制备Dyx(Co21Cu79)100-x(x=0,4,8,9,12,14)颗粒膜.XRD结果表明:添加稀土元素Dy将促进CoCu过饱和固溶体分解,此外Dy元素还具有细化晶粒的作用.磁电阻测试发现:随着Dy含量的增加,Dyx(Co21Cu79)100-x薄膜的电阻逐渐增大,而薄膜的巨磁电阻(GMR)值先升后降,当退火温度Ta=425℃时,Dy4(Co21Cu79)96薄膜的GMR值达到最大,为-4.68％.薄膜的磁滞回线表明:矫顽力Hc随退火温度的升高逐渐增大,随Dy含量的增加,却单调减小.     

Pr掺杂对(Fe_(100-x)Co_x)/Cu多层膜GMR及电磁性能的影响

采用直流磁控溅射法制备Pr_x(Fe_(100-x)Co_x)_(100-x)/Cu多层膜,X射线衍射实验结果表明,稀土元素Pr有促进FeCo、Cu的相分离的作用,热处理提高了薄膜的结晶度;巨磁电阻(GMR)效应测量结果表明,在同样的退火温度下,随着Pr掺杂含量的增加,薄膜的GMR值呈急速下降趋势;随着退火温度的升高,样品的巨磁电阻效应GMR呈现出先增后减小的趋势。随着退火温度的升高,样品的矫顽力随之升高,并可在在550℃时达到4.0437×10~4A/m。     

退火、稀土Pr对Prx(Co40Ag60)100-x颗粒膜的结构与巨磁电阻效应的影响

采用磁控溅射法制备Prx(Co40Ag60)100-x颗粒膜。X射线衍射实验结果表明:稀土元素Pr有促进薄膜中溶于Ag中的Co发生相分离的作用,并且在退火过程Ag颗粒的聚集生长具有(111)轴择优取向的颗粒膜;巨磁电阻(GMR)效应测量结果表明:当退火温度小于或等于250℃时,随着Pr含量的增加,薄膜的GMR值先升后降,其峰值出现在x=0.5～1.0处。适量的Pr元素能够增强GMR效应以及提高GMR效应对磁场的灵敏度,GMR效应以及灵敏度的最大值分别为:-14.34%和0.67×10-3(A/m)-1。     

(FeCo)-Ag颗粒膜制备及GMR性能的研究

采用磁控溅射方法制备了一系列的(Fe83Co17)xAg100-x(x=40,45,50,55,60)颗粒膜样品,并利用X射线衍射(XRD)、四探针方法以及振动样品磁强计(VSM)研究了(Fe83Co17)55Ag45颗粒膜沉积态及真空退火后的结构、巨磁电阻效应(GMR)以及磁性能。磁电阻测量表明:当x=55时,厚度为400nm的制备态薄膜样品(Fe83Co17)55Ag45的GMR值最大,为–8.1%;XRD结果表明,随着退火温度的升高,(Fe83Co17)55Ag45颗粒膜的微结构发生了演变,导致(Fe83Co17)55Ag45颗粒膜的GMR值呈现先增后降的趋势,在150℃达到最大值,其值约为–8.3%;(Fe83Co17)55Ag45样品的磁滞回线显示随着退火温度的不断升高,矫顽力逐渐增大。     

淀粉包覆纳米银粒子的简易合成及其抗菌性能

采用直流磁控溅射技术,在n-Si (100)衬底上制备了CoxC100-x(x=2.5～50,at％)颗粒膜,并对薄膜的结构、形貌、磁性能和巨磁电阻(GMR)效应做了系统的研究.结果表明:制备态的Co-C薄膜为非晶结构,且表面光滑、颗粒尺寸及膜厚度均匀;随热处理温度的增加,Co成分在300℃逐渐开始晶化,400℃基本晶化完全,500℃度的时候膜层开始出现裂纹;拉曼光谱显示制备态薄膜为类金刚石(DLC)薄膜;X射线光电子能谱(XPS)分析表明,包埋在碳基薄膜中的Co掺杂纳米颗粒以单质形态存在,没有Co的碳化物出现,且Co掺杂没有促进碳膜的石墨化,Co-C纳米复合薄膜组成了一个互不相溶的金属/绝缘体体系;磁性能测试显示薄膜的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)与Co的含量和颗粒的晶化程度有密切关系;磁电阻测量结果表明Co2.5C97.5薄膜具有高达36％的正GMR效应,GMR效应遵循输运通道的转变机制.     

Co-C颗粒膜的结构、磁性能和GMR效应研究

采用直流磁控溅射技术,在n-Si(100)衬底上制备了Cox C100-x(x=2.5～50,at%)颗粒膜,并对薄膜的结构、形貌、磁性能和巨磁电阻(GMR)效应做了系统的研究。结果表明:制备态的Co-C薄膜为非晶结构,且表面光滑、颗粒尺寸及膜厚度均匀;随热处理温度的增加,Co成分在300℃逐渐开始晶化,400℃基本晶化完全,500℃度的时候膜层开始出现裂纹;拉曼光谱显示制备态薄膜为类金刚石(DLC)薄膜;X射线光电子能谱(XPS)分析表明,包埋在碳基薄膜中的Co掺杂纳米颗粒以单质形态存在,没有Co的碳化物出现,且Co掺杂没有促进碳膜的石墨化,Co-C纳米复合薄膜组成了一个互不相溶的金属/绝缘体体系;磁性能测试显示薄膜的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)与Co的含量和颗粒的晶化程度有密切关系;磁电阻测量结果表明Co2.5C97.5薄膜具有高达36%的正GMR效应,GMR效应遵循输运通道的转变机制。     

Dy含量对(Nd,Dy)2(Fe,Co,Nb,Ga)14B/α-Fe纳米复合材料微结构和磁性能的影响

用熔体快淬 晶化处理的方法制备了不同Dy含量的Nd8-xDyxFe83 5Co2 Nb1Ga1B4 5(x =0 ,0 2 ,0 5 ,0 8,1 0 )纳米复合材料 ,用差动 (扫描 )分析 (DSC)、X 射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM )等研究了样品的晶化过程及微结构 ,用振动样品磁强计 (VSM)测量了磁性能。实验结果表明 :硬磁性相的晶化温度随Dy含量的增加逐渐升高 ,在最佳热处理条件下 ,矫顽力随Dy含量的增加首先有较大的提高 ,在Dy含量x >0 8以后增加较缓慢。剩磁随Dy含量的增加逐渐下降 ,在Dy含量x >0 8以后下降更加显著 ,磁能积在x =0 5～ 0 8附近出现峰值。剩磁和矫顽力与Dy含量的非线性关系是由于软、硬磁性晶粒之间交换耦合作用的强弱导致的。     

增大冷速和退火对Al50Ni50合金耐蚀性能的改善(英文)

通过周向速度(S_c)分别为21和42 m/s的熔带甩带法制备单相Al₅₀Ni₅₀条带,然后采用多种实验方法研究在不同温度下退火Al₅₀Ni₅₀条带的显微组织和腐蚀行为。随着S_c从21 m/s提高到42 m/s,相应的铸态和退火条带的(100)晶体取向因子F(100)增大,再结晶的障碍减少以及钝化膜的总电阻增大。S_c=42m/s的铸态条带比21 m/s的铸态和退火的条带具有更稳定、更致密的Al₂O₃钝化膜,并可以通过在700℃退火进一步提升。因此,提高冷却速率和选择适当温度进一步退火可以提高AlNi条带的耐腐蚀性能。     

退火对Co/Cu多层膜微观结构和磁性能的影响

研究了退火对磁控溅射Co/Cu多层膜微观结构和磁性能的影响。用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)观察了沉积态及在不同温度退火后Co/Cu多层膜表面及截面的显微组织,用能谱仪(EDS)分析了退火后Co/Cu多层膜截面的元素分布,用综合物性测量系统(PPMS)对Co/Cu多层膜的磁滞回线进行了测量。表面显微组织的观察结果表明退火温度低于450℃时,多层膜表面形貌变化不大,均是由细小的晶粒组成。退火温度高于该温度后,随退火温度的升高,晶粒迅速长大。截面显微组织的观察结果和元素分布的测试结果表明,磁控溅射的Co/Cu多层膜内有大量柱状晶,随退火温度升高柱状晶长大。当退火温度达到600℃后,多层膜内的层状结构被破坏。磁滞回线的测量结果表明,退火温度低于400℃时,Co/Cu多层膜的磁性能变化不大,退火温度高于该温度后,随退火温度升高,矫顽力迅速增大。     

Co掺杂非晶C薄膜的低温磁输运特性及磁性能研究(英文)

采用磁控共溅射方法在n型Si(100)基片上制备了一系列具有不同Co含量(x,at%)的Co掺杂非晶C颗粒薄膜,溅射温度为室温。研究了Co-C颗粒薄膜的微结构,磁输运特性及磁性能。通过优化Co含量,在低温下发现了较大的负磁电阻(MR)。温度为2K、磁场为90×79.6kA.m-1时,Co含量为6.4at%的Co-C薄膜的负磁电阻值最大,达到27.6%。随着Co含量从6.4at%增加至16.4at%,MR值从27.6%逐渐减小至2.2%。电阻率??随温度T的变化曲线显示了线性的ln?-T-1/2关系,说明样品中电子传导遵循隧穿输运机制。     

Co-C纳米复合薄膜的微结构、磁性能和磁输运特性

采用磁控溅射法在硅基片上制备了Co原子分数为13.0%的Co-C纳米复合薄膜.在真空条件下,对薄膜进行退火处理,退火温度从473K逐步提高至773K,保温时间30min.形貌观察表明,未经退火处理的薄膜中,Co颗粒均匀分布在非晶C基体中,Co颗粒尺寸为1.5-3.0nm;673K退火后,Co颗粒尺寸增大.磁性能测试表明,未经退火处理的薄膜磁性较弱,随着退火温度升高,薄膜的磁化强度和矫顽力均明显增大;当退火温度增加至673—773K时,薄膜呈现出低温铁磁性、室温超顺磁性的典型颗粒体系磁性特征.磁输运特性研究表明,未经退火处理的薄膜在温度为4.2K,磁场为3980kA/m时表现出1.33%的负磁电阻,随着退火温度升高,样品磁电阻值下降;电阻与温度关系在4.2—60K范围内符合lnR-T~(-1/4)线性关系,磁输运遵循变程跳跃(variable range hopping)传导机制.     

Cr掺杂对Cu/Si(100)薄膜体系的微观结构及电阻率的影响

利用简易合金靶在Si(100)衬底磁控溅射制备Cu、Cu-1.19%Cr和Cu-2.18%Cr薄膜,研究Cr对Cu薄膜在300～500 ℃真空退火前后的结构和电阻率的影响.X射线衍射分析表明Cu及Cu(Cr)薄膜均呈现Cu(111) 和Cu(200)衍射峰,并且Cu(Cr)薄膜一直保持较强的(111)织构.原子力显微分析表明Cu薄膜在500 ℃退火时,薄膜与硅基底发生明显的互扩散,薄膜表面的致密度及平整度下降;而Cu(Cr)薄膜在退火时保持较高的致密度,Cr显著提高Cu/Si薄膜体系的热稳定性.Cu(Cr)薄膜的电阻率随温度升高先减小而后增加,在400 ℃及500 ℃退火30 min后分别达到最小值2.76 Μω.cm和2.97 μΩ.cm,与纯Cu膜相近(2.55 μΩ.cm).Cu(Cr)薄膜退火电阻率的大幅度减小与薄膜晶粒尺寸的增加以及Cr的扩散有关.适量的Cr掺杂和合理的退火工艺使得Cu(Cr)合金薄膜在高温互连材料方面具有很大的应用前景.     

Low-Temperature Magnetotransport and Magnetic Properties of Cobalt-Doped Amorphous Carbon Thin Films

采用磁控共溅射方法在n型Si(100)基片上制备了一系列具有不同Co含量(x,at％)的Co掺杂非晶C颗粒薄膜,溅射温度为室温.研究了Co-C颗粒薄膜的微结构,磁输运特性及磁性能.通过优化Co含量,在低温下发现了较大的负磁电阻(MR).温度为2K、磁场为90×79.6 kA.ml时,Co含量为6.4 at％的Co-C薄膜的负磁电阻值最大,达到27.6％.随着Co含量从6.4 at％增加至16.4 at％,MR 值从27.6％逐渐减小至2.2％.电阻率ρ随温度T的变化曲线显示了线性的lnρ-T1/2关系,说明样品中电子传导遵循隧穿输运机制.     

退火工艺对Ce69Al10Cu20Co1非晶合金热稳定性与力学性能的影响

利用X射线衍射分析、差热扫描热分析仪和纳米压痕仪研究退火保温时间对Ce69Al10Cu20Co1非晶热稳定性和力学性能的影响。结果表明:在低于玻璃转变温度以下长时间等温退火,材料仍保持非晶结构,随退火时间的延长,合金的自由体积和缺陷浓度逐渐减少,合金玻璃转化温度逐渐升高,而晶化温度逐渐降低。纳米压痕结果表明,铸态和弛豫态非晶合金在压痕保载曲线均出现明显的蠕变平台,随退火时间延长,由于形成更加致密的堆垛结构,蠕变平台宽度不断减小,而合金的模量和硬度均有提高。     

直流磁控溅射制备Zr-B-O薄膜及其热稳定性

利用直流磁控溅射技术在Si(100)基底上制备了不同偏压的Zr-B-O和Cu/Zr-B-O薄膜体系,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等对薄膜样品的微观组织形貌和热稳定性进行表征分析.结果 表明:不同偏压得到的Zr-B-O薄膜均为非晶结构,薄膜表面平整,膜厚均匀,膜基结合良好,薄膜方阻随偏压增加而减小;当退火温度低于750℃时,Cu膜表面完整连续,方阻较小,750℃退火后,由于Cu膜严重聚集并出现孔洞导致薄膜不连续而使电阻增加,但未发生Cu与Si的扩散,说明非晶Zr-B-O薄膜仍可以有效阻挡扩散.     

Fe_(78)Co_2Zr_8Nb_2B_9M_1(M=Ta、Cu)合金的微观结构和巨磁阻抗效应北大核心CSCD

采用单辊快淬法制备Fe78Co2Zr8Nb2B9M1(M=Ta、Cu)非晶合金薄带,在不同温度下对合金进行等温热处理。利用DTA、XRD、TEM、VSM和阻抗分析仪研究合金的热行为、微观结构、磁性能及巨磁阻抗效应。结果表明,晶化初期,Fe78Co2Zr8Nb2B9Ta1非晶合金析出α-Mn亚稳相和α-Fe(Co)相,Fe78Co2Zr8Nb2B9Cu1非晶合金仅析出α-Fe(Co)相。600℃退火后的Fe78Co2Zr8Nb2B9Cu1合金中晶化相的平均晶粒尺寸小于Fe78Co2Zr8Nb2B9Ta1合金。合金的M s均随退火温度的升高而逐渐增大。Fe78Co2Zr8Nb2B9Ta1合金的H c在600℃退火后明显增大,这与α-Mn型相的析出有关;而Fe78Co2Zr8Nb2B9Cu1合金的H c在600℃退火后达到极小值。合金的GMI max值随退火温度增加先上升后下降。Fe78Co2Zr8Nb2B9Cu1合金具有比Fe78Co2Zr8Nb2B9Ta1合金更显著的GMI效应。     

Tb0.3Dy0.7(Fe1-xPtx)1.95合金的结构与磁致伸缩特性研究

利用XRD、SEM和电阻应变片等方法研究了Tb0.3Dy0.7(Fe1-xPtx)1.95(x=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08)合金的微结构和磁致伸缩特性.结果表明:当Pt含量x≤0.06时,合金为具有立方MgCu2型结构的Laves单相,Pt置换Fe导致合金相的晶格常数α线性增大;磁致伸缩系数λ随Pt含量的增加不断减小,随外磁场(H≤500mT)的增大而单调增大;当合金在950℃退火4 h,可获得较好的磁伸缩性能.在x=0.08时,合金中出现微量第二相Fe3Dy,证实Pt在Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金中的最大固溶度小于5at%.     

Fe83Ga17Dyx合金组织结构及磁致伸缩性能

研究了Fe83Ga17Dyx(x=0,0.2,0.4,0.6)系列合金的晶体结构、显微组织、磁致伸缩性能。结果表明,稀土Dy添加到Fe83Ga17合金中对合金的晶体结构影响很小,对显微组织影响显著。Fe83Ga17合金中添加稀土Dy后,性能最好的Fe83Ga17Dy0.2合金在5000 Oe外加磁场下,磁致伸缩系数达到300×10-6。     

Co1_(-x)Pt_x薄膜的结构与磁学性能

采用直流磁控溅射法制备了Co1_(-x)Pt_x合金薄膜,并详细研究了其结构和磁学性能随x变化的规律。通过XRD结构分析可知:溅射态的薄膜当x≤28%时,为hcp结构;x=35%和40%时,为hcp和fcc的混合结构;x≥46%以后,为fcc结构。VSM测试结果表明:随x的增大,溅射态薄膜的矫顽力先增大后减小,当x=23%时,矫顽力达到最大值2147×79.6A/m,在x=46%处矫顽力急剧下降至100×79.6A/m左右,x>46%以后,矫顽力随x的增大不再明显变化。退火后,hcp结构的薄膜矫顽力基本不变,而接近等原子比的fcc结构的CoPt薄膜,由于部分转变为fct结构,矫顽力有很大提高;fcc结构的CoPt3薄膜矫顽力有所增大,但是增大不多。     

Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能

采用单辊快淬法制备Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15非晶合金薄带,并对两合金进行不同温度下热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能。结果表明,Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化激活能分别为404.42 kJ/mol和370.75 kJ/mol。晶化初期,有α-Mn型相和α-Fe相从Fe79Zr9B12非晶合金基体中析出,Fe23B6型相和α-Fe相从Fe76Zr9B15非晶合金基体中析出。α-Mn型相和Fe23B6型相均为亚稳相,进一步高温热处理后,α-Mn型相转变为α-Fe相,Fe23B6型相转变为α-Fe相、Fe2B相和Fe3B相。Fe79Zr9B12合金的矫顽力(Hc)在600℃退火后突然增大,继续高温退火,Hc下降;Fe76Zr9B15合金的Hc随着退火温度的升高持续增大。两种合金矫顽力随退火温度的变化与退火后合金的微观结构密切相关。