缓冲层和退火气氛对Cu掺杂ZnO薄膜稀磁性的影响

采用直流与射频双靶共溅射的方法在石英衬底上制备Cu掺杂的ZnO薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔测试仪(HALL8800)以及超导量子干涉仪(SQUID)分别对样品的结构、表面形貌、电学特性和磁性进行表征,研究了AZO缓冲层以及不同气氛下退火处理对薄膜磁性的影响。结果表明,加入缓冲层的样品结晶质量有所改善,但不利于磁性的产生;空气退火使样品中氧空位大量减少,同时磁性减弱;真空退火使样品中氧空位得以保留,磁性增强,氧空位缺陷对磁性的产生有很大贡献。样品中载流子浓度不高,电阻率较大,载流子浓度对样品磁性的影响不明显。     

溶胶-凝胶法制备Mg0.2Zn0.8O阻变薄膜的研究

采用溶胶-凝胶工艺在氧化铟锡(ITO)玻璃衬底上制备Mg0.2Zn0.8O阻变薄膜,研究了退火温度和薄膜层数对Mg0.2Zn0.8O薄膜生长行为、漏电流性能的影响。研究发现,Mg0.2Zn0.8O薄膜是多晶态结晶结构,薄膜的(100)、(002)和(101)晶面所对应衍射峰的强度随镀制薄膜层数的增多和退火温度的升高明显增强。结果表明,随退火温度的升高,高阻态(HRS)和低阻态(LRS)的漏电流减小;然而,HRS时薄膜的漏电流却随Mg0.2Zn0.8O薄膜层数的增多而变大。退火温度和薄膜厚度改变Mg0.2Zn0.8O阻变薄膜中氧空穴和缺陷的数量,进而影响Mg0.2Zn0.8O薄膜的漏电流。     

Fe:SmCo(Cr)薄膜的结构、磁性能与磁光克尔效应

利用脉冲激光沉积工艺,分别在单晶Si(100)衬底和玻璃(Si O2)衬底上制备Fe:Sm Co/Cu(Cr)薄膜,研究了Fe掺杂对Sm Co薄膜结构、磁性能与磁光效应的影响。实验发现,衬底对Fe掺杂Sm Co薄膜性能有很大影响,Si衬底薄膜的矫顽力和饱和磁化强度均优于玻璃衬底样品;同时退火温度也会影响Fe掺杂Sm Co薄膜形貌及磁性能,高温退火后,Sm Co衍射峰得到了增强,尤其是Sm Co5的(001)、(002)和(003)衍射峰最为明显,这是由于高温退火后Cu(111)衍射峰增强的缘故。同时发现,退火后的Si O2衬底与Si衬底样品的磁性和磁光效应均得到增强,但Si O2衬底的矫顽力Hc变化更明显,这是因为较高的表面应力会导致样品的矫顽力增强。因此可以通过调节Fe含量来控制样品的磁光性能,这就为优化Sm Co薄膜作为磁光存储介质的性能指出了一个研究方向。     

过渡族金属掺杂ZnO薄膜的晶体结构和磁性能

采用电子束蒸发法制备了过渡族金属(Fe、Co、Cu)掺杂ZnO薄膜。分析和研究了衬底温度以及Cu掺杂量对薄膜相结构的影响,获得沿c轴高度择尤取向的高质量ZnO薄膜。采用原子力显微镜(AFM)观察薄膜的显微结构,利用所得的图象信息对薄膜进行分析,发现400℃的衬底温度对硅衬底薄膜是合适的,与XRD分析相吻合。通过对薄膜磁性能的分析和研究,得出一些有意义的结果:适量Fe、Co离子掺杂的ZnO薄膜,在室温下具有铁磁性,而在此基础上掺入少量的Cu离子能改善薄膜的磁性能。     

室温无反应磁控溅射法制备ZAO导电薄膜及其特性研究

以氧化铝(Al2O3)掺杂的ZnO陶瓷靶材为基础,室温下采用无氧直流磁控溅射法在载玻片衬底上制备了ZnO∶Al(ZAO)透明导电薄膜,研究了不同的Al2O3掺杂量对薄膜微观结构、电阻率和透光率性能的影响。结果表明:掺杂量大于1%(质量分数,下同)的薄膜均呈c轴择优取向生长,薄膜致密无裂纹,具有光滑表面;掺杂量对薄膜的电阻率影响显著,当掺杂量为3%时,薄膜的电阻率最小,仅为7.4×10-3Ω.cm;掺杂量对薄膜的透光性无明显影响,不同掺杂量的薄膜在可见光区的平均透光率接近90%。     

Mg掺杂对LiFePO4材料电化学性能的影响

采用固相反应法合成了锂离子蓄电池正极材料LiFePO_4。为了改进LiFePO_4的高倍率充放电性能,我们采用Mg对其进行了体掺杂。通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)分析以及电化学测试等手段,研究了Mg掺杂对材料的结构和电化学性能的影响。研究结果表明,Mg的加入不仅会提高材料的比容量,而且还降低了材料在充放电过程中的极化电位。但在Mg替代Fe的同时,材料的晶胞体积减小,可能会造成离子导电的降低。研究发现,当Mg的掺杂量为10%(摩尔百分数)时,材料表现出较优的电化学性能,比容量可以提高到129mAh/g。当Mg掺杂量达到20%时,比容量下降到108mAh/g,且高倍率性能较差。     

氮化硼纳米片/氢氧化镁/聚乙烯复合材料导热性能研究

以低密度聚乙烯（LDPE）为基体材料,选用氮化硼纳米片（BNNs）作为第一掺杂填料,选取氢氧化镁（Mg(OH)2）作为第二填料,基于熔融共混法制备多填料结构绝缘复合材料,研究了常温常压下两种填料掺杂量对不同厚度的复合材料热导率的影响。结果表明：在多填料复合体系中,Mg(OH)2会改变BNNs在基体中的取向度、连接度从而...     

Co掺杂对纳米TiO_2薄膜磁电阻特性的影响

为了研究复合纳米TiO_2材料的磁电阻特性,通过磁控溅射方法和原位退火工艺制备了Co掺杂TiO_2薄膜样品。利用X射线衍射仪和扫描探针显微镜观测薄膜样品的微结构特征,利用振动样品磁强计和多功能物理性质测量系统测试样品的磁特性和磁电阻。结果表明,Co掺杂量对TiO_2薄膜的磁电阻特性有重要影响:磁性金属含量较高的薄膜样品出现较大的磁电阻,磁电阻峰值为-14%,峰值温度为250K;磁性金属含量较低薄膜样品具有较小的磁电阻值;由于Co掺杂影响了薄膜的微结构和导电性,导致出现了特殊的磁电阻效应。     

热处理温度对NdFeB稀土永磁薄膜磁性能的影响

采用直流磁控溅射法制备NdFeB稀土永磁薄膜,并对其进行了退火热处理,主要考察了热处理温度对薄膜磁性能的影响.结果表明,热处理后的薄膜磁性能显著提高,随热处理温度的升高,薄膜的磁性能逐渐升高,但当温度上升到700℃时,薄膜的磁性能迅速下降.在热处理温度为650℃时,薄膜的最佳磁性能为,矫顽力Hc=650kA/m,剩余磁感应强度Br=0.72T,最大磁能积(BH)max=74kJ/m3.     

磁性薄膜高频特性研究进展

对国内外近年来在磁性薄膜高频特性的研究进展进行了较为系统的总结.包括单层膜到多层膜的转变促进高频特性的改善;不同材料对(金属层/绝缘层)对多层膜高频特性的影响;一些特殊材料薄膜的高频特性;退火效应对磁性薄膜高频特性的影响;薄膜的微结构和薄膜特性的关系等几方面.     

微波频段用高磁导率铁氧体薄膜研究进展

主要介绍了微波频段用的高磁导率铁氧体薄膜近年来的研究进展。尖晶石铁氧体薄膜的重点集中在Ni-Zn和Li系材料上,介绍了旋转喷涂法以及Co2 掺杂对薄膜微波磁性的影响,并分析了微波频段高磁导率机理;对于六角晶系铁氧体薄膜,重点叙述了衬底层对BaM六角结构形成的影响以及BaCoxTixFe12-2xO19铁氧体薄膜的共振特性,也对(Zn1-xCox)2-W铁氧体薄膜作了适当介绍。最后,讨论了目前存在的问题和发展前景。     

Mg2+掺参杂对LiFePO4/C结构和性能的影响

以乙酸镁为镁源,用LiOH·H2O、Fe(NO3)3·9H2O、NH4H2PO4为原料,通过水溶液法制备了掺杂Mg2+的LiFePO4/C正极材料.用XRD、SEM、恒流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)方法,研究了Mg2+掺杂对LiFePO4/C的结构、形貌及电化学性能的影响.研究结果表明:Mg2+掺...     

PI/AIN纳米复合薄膜结构与介电性能研究

采用原位聚合法制备了聚酰亚胺/氮化铝(PI/AlN)纳米复合薄膜,用小角散射(SAXS)、扫描电镜(SEM)对薄膜进行表征,研究了不同纳米掺杂量对材料电阻率、介电常数(ε)和介质损耗因数(tanδ)的影响.结果表明,随着纳米AlN含量的增加,分形结构由质量分形转变为表面分形,当AlN含量为1％时,复合薄膜的介电常数达到最低值,电阻率提高了一个数量级；介质损耗在低频范围内明显增加；AlN的掺杂提高了纳米复合薄膜的绝缘性能.     

掺杂锂镍钴锰氧材料的合成及电化学性能

采用改进的共沉淀法合成掺杂Al、Mg的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2系列材料,通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、伏安法(CV)、充放电测试、交流阻抗等技术对材料进行了表征,比较了掺杂元素(Al、Mg)对电化学性能的影响.在2.8～4.3 V,0.1 C倍率下未掺杂材料的首次放电比容量达171.1 mAh/g,循环10次后为152.2 mAh/g,掺杂Al、Mg后容量有所下降,但循环性能得到改善,前10次容量衰减分别为2.5%、3.3%.采用Voigt模型对交流阻抗谱进行拟合,比较了电解液阻抗、交换膜阻抗和法拉第阻抗的变化,发现10次循环后电荷传递阻抗明显增大.     

AFM探针热磁写入中薄膜温度场的有限元模拟

针对光磁混合记录中微区热磁写入方式,提出利用原子力显微镜(AFM)内的显微探针将激光热源导入磁性薄膜,并采用有限元方法对TbFeCo磁性薄膜温度场进行模拟.模拟结果表明:磁性薄膜中,高于居里温度的区域范围与原子力探针针尖直径、薄膜厚度、激光能量之间存在紧密的关系.高于居里温度的区域范围随针尖直径呈线性增大,随薄膜厚度的增高而减小,在薄膜厚度超过15nm后趋于稳定.     

重掺杂Bi:YIG溅射薄膜的磁和磁光性能

用磁控溅射 快速退火晶化处理在YAG、Al2O3基片上制备了重掺杂Bi:YIG磁光薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、磁光克尔仪/光学分度计、振动样品磁强计(VSM)分别研究了薄膜的微结构、磁光性能和磁性能.薄膜的饱和磁化强度为135～139 kA/m,不同基片上制备的薄膜的矫顽力不同,薄膜的法拉第角在450～610nm的光波段范围内约为3～5°/μm;当退火温度在600℃时,在两种基片上制备的薄膜透射率谱非常相似,当退火温度为800℃时,在Al2O3基片上的薄膜透射率谱将出现一个台阶.     

CoFe2O4/TiO2纳米复合薄膜的制备与磁性

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺制备了磁性CoFe2O4/TiO2复合薄膜.通过综合热分析(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、偏光显微镜(PLM)观测了复合薄膜的相结构和表面形貌,探讨了薄膜的合成机理,采用振动样品磁场计测量样品的磁性.研究发现,溶胶-凝胶法制得的复合薄膜中,随着热处理温度的升高,两相组分晶体各自析出长大,CoFe2O4均匀地分布在TiO2网状基体中.样品经800℃退火后得到了平整的CoFe2O4/TiO2磁性复合薄膜,晶粒平均粒径大约为19nm.随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.     

GMR读磁头用面内取向CoCrPt永磁薄膜的结构与性能

用磁控溅射的方法在Cr1-xWx衬底上制备了GMR读磁头中用来提供水平偏置磁场的易轴水平取向的CoCrPt合金薄膜.研究了Cr1-xWx衬底(200)织构与W含量之间的关系,沉积在CrW衬底上的CoCrPt合金薄膜微结构及磁性能,以及CoCr中间层的添加对CoCrPt合金薄膜生长出面内取向的()织构的影响及磁性能的影响.实验结果表明,CoCr中间层的引入对CoCrPt合金薄膜易磁化轴的面内取向起到了十分关键的作用.     

从过冷熔液中生长高质量石榴石簿膜

介绍了一种生长磁性石榴石薄膜的新技术,此种薄膜厚度均匀、缺陷密度低,适用于泡畴器件。这种技术的根据是:含有适当助熔剂和石榴石成分的熔液能在很大的温度范围内过冷,且会保持过冷,故允许在恒温下生长磁性石榴石簿膜。     

低成本PEM电解水阳极催化剂研究进展

质子交换膜(PEM)电解水作为一项高效制氢技术在可再生能源储能方面有巨大的潜能,降低PEM电解水的成本是研究的重点.对阳极氧析出反应(OER)催化剂进行分类:非贵金属掺杂型催化剂,单原子催化剂以及非贵金属催化剂.非贵金属掺杂催化剂在掺杂成分的活性与稳定性兼顾方面仍然有一定的挑战.单原子催化剂在大幅降低贵金属含量(质量分数小于5％)、提升活性(过电势220～270 mV@10 mA/cm2)方面具有明显优势,但其发展往往需要借助特异性结构的载体材料,如氧缺陷型二氧化钛、金属有机框架材料(MOFs)、迈克烯等.非贵金属催化剂的研究目前较少,相比贵金属催化剂,其活性相差甚远.