KTiOAsO4晶体的生长缺陷研究

研究KTiOAsO4晶体的生长缺陷,对于改善它的性能和应用前景,有很大的意义。本利用化学腐蚀光学显微术和同步辐射X射线形貌术研究了KTiOAsO4晶体的缺陷,实验结果表明,两种腐蚀剂对于显示KTA晶体的表面缺陷效果显,KTA晶体中主要的缺陷有铁电畴、生长层、扇形界、位错和包裹物。讨论了这些缺陷形成的原因。     

LiNdP4O12晶体的生长缺陷

LiNdP4O12(LNP）晶体是一种新型的激光材料。本报道了用同步辐射X射线白光形貌术和光学显微法研究由助熔剂籽晶旋转法生长的LNP晶体的生长缺陷,观察到了圆形生长台阶及精细的系列台阶结构,对晶体中的包裹物和位错缺陷等进行了详细的观察描述,还发现了一种比较奇特的腐蚀沟槽,分析了这种腐蚀沟槽的形成机理及各种缺陷的成因和克服办法。     

LiNdP4O12晶体的生长缺陷

报道了用同步辐射X射线白光形貌术和光学显微法研究由助熔剂籽晶旋转法生长的LNP晶体的生长缺陷。本除对晶体中的包裹物和位错缺陷等进行了详细观察描述外，还发现了一种比较奇特的腐蚀沟槽。最后分析了这些缺陷的成因和克服办法。     

LBO晶体的生长缺陷研究

采用化学腐蚀光学显微法和同步辐射截面形貌术研究了三硼酸锂（LBO）晶体的生长缺陷,实验结果表明,LBO晶体中的主要缺陷是位错、包裹物和扇形界。讨论了这些缺陷形成的原因和降低缺陷的措施。     

Cr：KTiOPO4晶体缺陷的研究

首次报道了利用光学显微法和同步辐射白光X射线形貌术对Cr:KTP晶体缺陷的研究结果。光学显微法采用热磷酸作为腐蚀剂,用Opton大型显微镜反射法观察,观测到（100）面和（021）面的位错蚀坑以及（021）面的小角度晶界。用同步辐射白光X射线形貌术作出（001）面、（010）面和（100）面形貌面,从图中可明显观察到生长层、扇形界及位错线。由此得出,Cr:KTP晶体的主要缺陷是位错、生长扇形界、生长层等。     

位错多结和应变强化

在显微观上，晶体强度取决于一种独特线缺陷的运动、增殖和交互作用，这个现象被称为位错。1934年，位错理论首次被用于解释试验测得的晶体强度较低的问题，20年后，位错的存在得到了证实。从此。很多位错物理方面的研究集中在位错交互作用和它们在应变强化方面的作用。应变强化是一种普遍的现象，是连续形变引起的晶体强度的增加。关于应变强化已有的理论是成对位错反应，由2个交叉位错形成交叉结，把位错连在一起。本文论述了3个位错的交互作用，形成位错网络拓扑里面特别的元素，定义为“多结”。首先，用位错动力学和原子模拟预测了多结的存在，然后用单晶钼的透射电镜试验验证了它。在大尺度位错动力学模拟中，多结表现得很坚固。几乎无法破坏，阻碍位错运动，为位错增殖提供了新的源。因此，多结在位错微结构的演化和晶体形变强度方面起关键性的作用。模拟分析推断多结是体心立方晶体应变强化的强取向性的原因。     

Si缓冲层生长温度对SiGe外延层结构的影响

用X射线摇摆曲线和掠入射衍射、透射电镜、原子力显微镜等实验技术研究了MBE方法生长的Si缓冲层生长温度对SiGe／Si异质结结构的影响。结果表明，所研究的SiGe外延层晶格发生完全弛豫，但表面粗糙度和界面失配位错随Si缓冲层的生长温度而变化，最佳生长温度为450℃；缓冲层晶格应变是达到高质量SiGe外延层的主要原因。     

GaAs晶体位错缺陷的同步X光透射形貌研究

利用同步X光透射形貌技术,研究了液封直拉（LEC）、水平布里支曼（HB）、垂直梯度凝固（VGF）三种生长技术制备的Φ2"晶片的位错缺陷。发现LEC晶体中缺陷明显高于HB、VGF晶体,VGF缺陷缺陷最低,HB晶体居于两之间。结合生长界面温度梯度和杂质掺入水平,讨论了位错分布差异的原因。     

纳米磁性氧化铁溶液的颗粒度测定

用透射电镜、激光散射、原子力显微镜、穆斯堡尔谱等方法测定了3种不同批号自制磁性氧化铁溶液 样品的颗粒度。结果显示,本工作制备的磁性氧化铁的颗粒度有一个大致分布范围,为5-100 nm,激光散射 扫描仪和原子力显微镜的结果还显示,<20 nm的颗粒是主要成分;各种方法测得颗粒度略有差异。     

原子力显微镜在生物医学中的应用

详细介绍了新一代显微镜——原子力显微镜(AFM)的基本工作原理以及在形态结构、力学特性、分子间作用力等生物医学研究领域中的应用,特别阐述了原子力显微镜在染色体研究方面的现状和进展。     

电解抛光法制备超细钼丝及其表征

研究利用交流电解抛光技术制备用于惯性约束聚变Z-pinch物理实验的超细钼丝。实验研究了电解液浓度、温度、电解电压和腐蚀时间对制备超细钼丝的直径、表面状态和钼丝抗拉强度的影响,并用电阻法和扫描电镜、原子力显微镜表征了钼丝直径和表面形貌,用数字测力仪测定了钼丝的强度。测试结果表明,采用该技术能制备出5~15μm的超细钼丝。     

腐蚀疲劳断裂过程中氢与缺陷相互作用的正电子湮没研究

用正电子湮没谱研究了40CrNiMo低合金高强钢海水腐蚀疲劳断裂后,低温释氢过程中正电子湮没H参数和寿命参数随温度的变化。实验表明H-T和寿命参数-T曲线有三个极点,分别对应于氢从晶界、位错和微空洞处释出。第一阶段断裂区晶界释氢和位错释氢多于第二阶段区。而微空洞释氢则第二阶段多于第一阶段。晶界与氢相互作用能较有利于氢沿晶界运动,促使氢致开裂沿晶发展。位错与氢相互作用使位错增殖并有利于氢的输运。氢与微洞作用促使微空洞尺寸和数目在几小时内达到并超过空气疲劳200多小时的水平,并促进腐蚀疲劳第二阶段快速断裂。估计了氢与晶界、位错和微空洞的结合能,并结合电镜结果进行了讨论。     

GaN外延衬底材料LiGaO2晶体的生长缺陷

LiGaO2与GaN的晶格失配率只有0．2％，是一很有潜力的蓝光衬底材料。本利用化学侵蚀、光学显微镜、透射电子显微镜对晶体中的缺陷进行了分析，研究了生长参数、原料化学配比对晶体质量的影响及其和晶体中缺陷形成的关系。TEM分析表明，由于原料近非化学计量比挥发致使组份偏离，容易产生γ－Ga2O3包裹物。包裹物和位错形成具有一定的相互促进作用。X射线貌相分析发现提拉法生长LiGaO2晶体中易于形成平行于（001）面的亚晶界，这可能和其沿[001]方向的极性有关。     

腐蚀疲劳断裂前氢与缺陷相互作用的正电子湮没研究

用正电子湮没谱和加热释氢研究了低合金高强钢人工海水腐蚀疲劳断裂前经若干小时疲劳的样品。实验结果表明,腐蚀疲劳早期阶段产生的位错、空位团以及钢中晶界是氢的捕获位,其捕获氢量随疲劳时间增加。氢与空位相互作用使空位团尺寸增加,数目增多,氢与位错相互作用促使位错增殖且随疲劳时间增加。晶界与氢相互作用能随疲劳时间、晶界捕获氢量增加而降低。碳化物沿晶析出促进了晶界捕获氢。较低的晶界-氢结合能有利于氢沿晶运动,促使预裂缝沿晶发展。     

荷电离子轰击靶材料损伤潜径迹的原子水平观测研究

叙述了用扫描隧道显微镜和原子力显微镜观测研究荷电离子轰击靶材料的损伤潜径迹的状况和进展，观测研究了Ａｕ离子和Ｈ＾＋轰击高定向石墨的ＳＴＭ。给出了损伤形貌、损伤范围、表面损伤数密度和离子注入剂量的关系，并对损伤过程进行了分析和讨论。     

基于干涉法的晶体表面微损伤的定位与表征

硅晶体是同步辐射光源光束线站上的关键光学材料之一,主要应用于双晶单色器,其主要作用是将单一波长的谱线分离出来以用于特定的分析实验,实现同步辐射光的"单色化"。因此,晶体的加工质量对同步辐射光的品质具有重要影响,对晶体受光面的质量检测工作也就显得尤为重要。目前的常规方法主要是使用光学显微镜与扫描电镜来检测晶体的表面质量,查看肉眼不可见的微小裂纹、凸起、划痕以及沟槽等损伤。通过实验的方法,提出一种基于光干涉法的较为简便可行的检测方法,即联合利用Fizeau型激光干涉仪与原子力显微镜来检测与定量表征处于晶体工作面的上述损伤。通过确定微损伤的具体位置、定量表征损伤区域的大小(长度、宽度、高度/深度等),评估该微损伤对晶体光学性能的可能性影响,为晶体的表面质量检测与表征提供一种有效可行的简便方法。     

非接触调频模式AFM的发展及生物学应用

非接触调频模式原子力显微镜(AFM)可实现高分辨成像,其探针针尖与样品间的相互作用力非常小,能最大限度减少样品形变。本文综述非接触调频模式原子力显微镜在真空和溶液中的高分辨成像发展,并以DPPC磷脂双分子层和人类免疫球蛋白IgM为例,介绍了该系统在生物结构学研究中的应用。     

高温相偏硼酸钡（α—BaB2O4）晶体的缺陷行为分析

运用同步辐射X射线白光形貌研究了α-BaB2O4晶体内部的完整性并分析了α-BaB2O4晶体的缺陷行为及缺陷形成原因。在(001)面发现了生长扇界和亚晶界,而在(100)面和(120)面分别观察到了位错、位错组以及针状包裹体。运用白光形貌拍摄到高清晰的旁埃斑。     

α+β两相区热处理对Zr-Sn-Nb合金微观组织和腐蚀性能的影响

对Zr-Sn-Nb合金在α+β两相区温度下不同工艺热处理后所得样品,在360 ℃/18.6 MPa纯水环境中进行均匀腐蚀试验,并采用扫描电子显微镜（SEM）观察样品微观形貌、聚焦离子束（FIB）和原子力显微镜（AFM）分析腐蚀后样品表面氧化膜。结果表明,Zr-Sn-Nb合金在α+β两相区温度下热处理时,锆合金中会形成条带状β-Zr第二相,再经过α相区温度最终退火后,β-Zr区域会分解为α-Zr和第二相粒子;经α相区最终退火的样品,在360 ℃/18.6 MPa纯水中的耐腐蚀性能优于未经最终退火的样品;未退火样品中条带状β-Zr第二相区域的氧化膜较α-Zr基体的氧化膜厚,而经过α相区温度退火后β-Zr发生分解,该区域的腐蚀氧化膜出现凹陷。     

基于多模式扫描探针显微镜技术分析碳化硅的辐照损伤

本文在600℃对6H-SiC进行了He~+辐照实验,离子辐照能量为100 keV,剂量为5×10~(15)ions·cm~(-2)、1×10~(16)ions.cm~(-2)、3×10~(16)ions.cm~(-2)和8×10~(16)ions·cm~(-2)。本文采用多模式扫描探针显微镜技术,包括轻敲模式原子力显微镜、纳米压痕/划痕和导电模式原子力显微镜技术对样品辐照前后的表面损伤进行了分析。结果表明,随辐照剂量的增加,样品表面粗糙度逐渐增加,表面硬度逐渐下降。导电模式原子力显微镜能清晰地观测到样品表面氮泡分布形态,进一步说明材料表面的肿胀是由材料内部高压氮泡产生的。