纳米晶Ba(Zr0.2 Ti0.8)O3薄膜的外延生长与介电特性

用脉冲激光沉积工艺在半导体(001)SrTiO3∶ω(Nb)=1.0%单晶基片上,外延生长出Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(简称BZT)介电薄膜.在650℃原位退火10 min,薄膜为(001)外延生长的晶粒.薄膜的晶化特征与表面形貌用薄膜X-ray衍射仪和原子力显微镜测量完成.BZT薄膜(002)峰的半峰宽只有0.72°,说明薄膜晶化良好;薄膜的平均晶粒为90 nm,表面均方根粗糙度为4.3 nm,说明薄膜表面平整.在室温、100 kHz和500 kV/cm条件下,BZT的最大介电常数和调谐百分率分别达到317和65%.     

Bi0．5Na0．5TiO3无铅压电陶瓷的结构有序化控制

以片状SrTiO3晶粒作为模板,使用模板晶粒生长法（TGG）控制制备[001]取向的有序化Bi0.5Na0.5TiO3压电陶瓷,同时研究了过量Bi2O3烧结温度以及掺MnO对Bi0.5,Na0.5TiO3有序度的影响．研究结果表明,过量Bi2O3的最佳掺入量为BNT粉料质量的1％;1190℃是合适的烧结温度,在1190℃下,BNT-1试样的有序度相对较高,有序度为88．2％;MnO的加入有效地提高了试样的有序度,并且降低了试样的烧结温度,同时也使得烧结温度范围变窄．在烧结温度为1170℃下,掺质量分数为0．3％MnO的BNT-1试样的有序度为91．1％．     

氮气分压对Cu3N薄膜性质的影响

采用反应射频磁控溅射法,通过改变混合气体（N2＋Ar）中氮气分压来改变元素的沉积能量和密度,在玻璃基底上制备出了表面光滑、致密的氮化铜（Cu3N）薄膜,研究了不同氮气分压对Cu3N薄膜的择优生长取向和晶粒尺寸的影响．结果表明：随着氮气分压的增加,Cu3N薄膜由沿（111）晶面择优生长转变为沿（100）晶面择优生长,晶粒尺寸变小,表面均方根粗糙度和光学带隙Eopt增大;薄膜在300℃的条件下会完全分解成铜和氮气;薄膜表面的Cu元素以＋1价形式存在,Cu2p3／2,Cu2p1／2和N1s峰分别位于932．7,952．7和397．3eV．     

退火温度对锆酸铅薄膜光学性能的影响

用溶胶-凝胶法在石英玻璃基片上成功地制备了PbZrO3(PZ)薄膜．X射线衍射分析结果表明晶化好的PZ薄膜,是多晶钙钛矿结构．750℃晶化的薄膜,晶粒尺寸为30～50nm．用紫外-可见光分光光度计在波长200～900nm范围内,测量了不同温度退火的PZ薄膜的透射率,结果表明450、600、750℃退火的薄膜样品,其光学吸收边分别为4．11、4．56、4．59eV．     

Si(100)上Ge1-xCx合金薄膜的CVD外延生长

用化学气相淀积生长方法，以乙烯为碳源、锗烷为锗源，在Si(100)村底上外延生长出了C组分达3％的Ge1-xCx合金薄膜，研究表明随着生长沮度和乙烯分压的提高均可导致Ge1-xGx薄膜中碳组分的增加；X射线衍射测量显示随着C组分的增加合金薄膜晶格常数不断减小，这表明外延薄膜中的C原子主要以替位式存在．红外吸收谱的测量结果显示Ge1-xCx合金的禁带宽度随着C组分的增加而线性增加，从0．67eV到0．87eV．与理论相符，说明碳的掺入有效地调节了禁带宽度．另外拉曼光谱显示Ge1-xCx合金在387cm^-1出现一新峰，该峰是Ge1-xCx薄膜中的Ge在K点的双声子振动引起的。     

FeNiMnCuC0．2Alx高熵合金结构及性能研究

通过高频感应加热在真空下制备FeNiMnCuC0．2Alx（x=0、0．1、0．2、0．5mol）高熵合金,对固溶处理后的试样进行结构及性能研究。结果表明,FeNiMnCuC0．2Alx高熵合金具有简单的面心立方结构;添加少量Al（x=0．1、0．2mol）能细化FeNiMnCuC0．2Alx高熵合金晶粒,但x=0．5mol时,晶粒又变得粗大;初生树枝状晶富含Fe、Ni元素,Mn、Cu在枝晶间相内有所聚集,C、Al大体上均匀分布于两相中;x=0时,FeNiMnCuC0．2Alx高熵合金具有高的抗压强度（5218MPa）,x=0．1mol时,舍金抗压强度（4037MPa）和压缩率（〉75％）均较佳,随Al添加量的继续增加,合金压缩性能有所下降,x=0．5mol时,合金表现为脆性断裂。     

Cao．7Sro．18-1.5x（WO4）0.5（MoO4）0．5：0．08Eu^3＋，xTb^3＋

采用高温固相法合成系列Cao．7Sro．18-1.5x（WO4）0.5（MoO4）0．5：0．08Eu^3＋,xTb^3＋红色荧光粉,对其晶体结构和荧光性质进行X射线衍射（XRD）、荧光光谱（PL）表征．确定荧光粉的合成条件,同时研究共激活剂Tb^3＋和助熔剂H3BO3对荧光粉光谱性能的影响．结果表明：900℃焙烧2h荧光粉发光性能较好,共激活剂Tb^3＋和助熔剂H,BO,较明显增大荧光粉的发光强度．所制备的荧光粉均可以被近紫外光（395nm）和蓝光（465nm）有效激发,发射峰位于616nm（Eu^3＋的5D0→7F2跃迁）．     

Cao．7Sro．18-1.5x（WO4）0.5（MoO4）0．5：0．08Eu^3＋，xTb^3＋

采用高温固相法合成系列Cao．7Sro．18-1.5x（WO4）0.5（MoO4）0．5：0．08Eu^3＋,xTb^3＋红色荧光粉,对其晶体结构和荧光性质进行X射线衍射（XRD）、荧光光谱（PL）表征．确定荧光粉的合成条件,同时研究共激活剂Tb^3＋和助熔剂H3BO3对荧光粉光谱性能的影响．结果表明：900℃焙烧2h荧光粉发光性能较好,共激活剂Tb^3＋和助熔剂H,BO,较明显增大荧光粉的发光强度．所制备的荧光粉均可以被近紫外光（395nm）和蓝光（465nm）有效激发,发射峰位于616nm（Eu^3＋的5D0→7F2跃迁）．     

低温制备高比例{001}晶面择优的锐钛矿薄膜

通过低温水热法,在经退火处理的钛片上制备高比例{001}晶面择优的锐钛矿型TiO2薄膜。采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）,研究分析不同水热条件对二氧化钛薄膜生长的影响。结果表明:在40～80℃升高反应温度,能促进晶体取向附着,有利于纳米晶在[001]方向上择优生长;适当延长反应时间,能有效促进纳米二氧化钛薄膜的结晶度和（001）晶面的择优。在钛基底上原位生长具有高比例（001）晶面择优的锐钛矿型二氧化钛薄膜具有两种不同的生长机制,[001]晶向的择优生长及（001）晶面的择优曝露,可以通过控制反应温度和反应时间等实验参数实现对二氧化钛纳米薄膜的控制。     

基片表面朝向对ZnO纳米线生长机理的影响

采用热蒸发ZnO粉末法,以金膜为催化剂,在两片表面分别朝上和朝下的Si(100)基片上生长ZnO纳米线(样品分别标为1#和2#)。X射线衍射(XRD)图谱上只存在ZnO的(002)衍射峰,说明ZnO纳米线沿(001)择优取向。通过扫描电子显微镜(SEM)表征发现,ZnO纳米线整齐排列在Si基片上,直径在100nm左右,平均长度为4mm。通过分析得出,两种基片上生长的ZnO纳米线的生长机理是不相同的:1#样品,在基片表面上先生长ZnO薄膜,再在薄膜上生长ZnO纳米线;2#样品,ZnO纳米线直接外延生长在基片表面。结果显示基片表面的朝向影响ZnO纳米线的生长机理。     

0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFeO3无铅压电陶瓷制备及压电性能研究

以水热法制备的0．992K0．5Na0．5NbO3（BF）粉体等为原料,采用常压烧结法在1065℃下烧结2h制备了0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFe03无铅压电陶瓷,并研究了BiFeO3掺杂对0．992K0．5Na0．5NbO3-0．008BiFeO3无铅压电陶瓷结构和压电的影响．研究结果表明：BiFeO3掺杂使K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷正交相减弱,晶粒尺寸由6／2m减小到1μm;压电性能有一定提高,压电常数（d33）、机电耦合系数（kp）分别达到120pC／N和37．8,居里温度Tc由444．4℃减少至420．6℃．     

PLD制备FePt：MgO薄膜的结构及线性光学性能研究

采用脉冲激光沉积法（PLD）制备了FePt：MgO多层复合薄膜。采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）分析了薄膜的结构;采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的线性光学性能。HRTEM分析表明基质MgO在单晶MgO衬底上同质外延生长,而FePt纳米颗粒周期性均匀地自组织嵌埋在MgO基质中。HRTEM的快速傅里叶变换（FFT）图表明,FePt纳米颗粒为富Pt的面心立方（FCC）结构的FePt3,其晶格常数αFePt3=3.90 。（1。=0.1 nm）。MgO基质与FePt纳米颗粒的界面分析表明,它们的界面处几乎不存在非晶层,只在FePt纳米颗粒与MgO基质的晶界线附近有少量的刃型位错。薄膜的紫外可见吸收谱结果表明,低脉冲数样品具有远紫外增透作用,高脉冲数样品存在3个表面等离子激元共振吸收峰,随FePt沉积脉冲数增加,吸收峰位置均发生红移,峰强逐渐减弱,峰强比规律变化。     

（Ba，Eu）Ti03细晶粒陶瓷制备中的影响因素

采用冷压陶瓷技术,分别在1400℃和1300℃制备了具有四方结构的（Ba1-xEu）TiO3和（Ba1-xEu）Ti1-x／80,陶瓷．应用x射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）研究Eu含量、n空位缺陷和陶瓷化烧结温度的变化对制备（Ba,Eu）TiO,细晶粒陶瓷的影响因素．结果表明：当z=0．05时,1300＇1：制备的（Ba1-xEu）Ti,-x／80,陶瓷细化到平均晶粒尺寸小于1μm,1400℃制备的（BahEu,）Ti03陶瓷却畸变生长到5斗m．而x=0．03时,（Ba1-xEu）TiO,陶瓷仍能细化到1μm．说明较高的陶瓷化烧结温度并不是晶粒生长的主要原因,Ti空位的存在起到抑制晶粒生长的作用．x≥0．07时,（Ba1-xEu）TiO,陶瓷为大于5斗m的粗晶粒陶瓷,说明Eu含量的继续增加不能抑制晶粒生长．     

局部双轴应变SiGe材料的生长与表征

利用分子束外延（MBE）对双轴应变SiGe局部区域外延生长和表征进行了研究.图形窗口边界采用多晶Si侧墙,多层SiGe薄膜分段温度生长.采用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线双晶衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和位错密度测试等多种实验技术,结果表明：薄膜表面窗口内双轴应变SiGe薄膜厚度和Ge组分得到精确控制,垂直应变度达到1.175%,其表面粗糙度为0.45 nm,SiGe位错密度为1.2×103 cm-2.由于采用多晶Si侧墙,外延材料表面没有发现窗口边缘处明显位错堆积.实验证实,采用该技术生长的局部双轴应变SiGe薄膜质量良好,基本满足SiGe BiCMOS器件制备要求.     

TiO2薄膜的制备及其对304不锈钢防腐性能的研究

采用过氧钛酸溶胶凝胶法（sol-gel）制备 TiO2溶胶,并用浸渍-提拉法在304不锈钢（304SS）上制备TiO2薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）,原子力显微镜（AFM ）和紫外-可见分光光度计（UV/Vis）表征了 TiO2晶型、薄膜表面形貌以及光吸收性能。通过极化曲线法分别研究了在暗态和光照条件下TiO2薄膜对304SS的防腐性能。结果表明：在暗态下,镀膜厚度为240．7 nm ,表面粗糙度为3．64 nm的 T iO2薄膜有最佳的机械防腐性能,腐蚀速率可从6．32×10-6 mm/a降低到5．65×10-9 mm/a;在光照条件下,膜厚294．3 nm ,处理温度为400℃,只有单一锐钛矿晶型的TiO2薄膜,对304SS的阴极保护性能较好,腐蚀电位可由-130 mV降到-319 mV。     

La1-x Cex Ni3．54 CO0．78 Mn0．35 A10．32贮氢合金相结构和电化学性能的研究

采用真空电弧熔炼和热处理方法制备了La1-x Cex Ni3．54 CO0．78 Mn0．35 A10．32（x=0．1,0．2,0．3,0．4,0．5,0．6）贮氢合金．x射线衍射（XRD）分析表明,合金含有单-CaCu5型六方结构相．电化学性能测试表明,随着x的增加,合金的最大放电容量从348．1mAh／g（x=0．1）单调地减小到310．1mAh／g（x=0．6）;HRD1200先从28．6％（x=0．1）增加到65．4％（x=0．5）然后降低到60．1％（x=0．6）,归因于合金表面的电催化活性和合金体内氢原子扩散速率均随z的增大先增大后减小．     

钛合金表面TiO2薄膜制备及生物活性研究

使用TiCl3盐酸溶液作为前驱液,通过简单易操作的水热法在Ti-6Al-4V合金基体表面原位生长TiO2纳米棒阵列薄膜。使用扫描电子显微镜（SEM）、场发射电子显微镜（FESEM）和X射线衍射仪（XRD）等手段研究不同水热反应条件对其表面形貌和结构的影响。结果表明:纳米棒阵列薄膜为混晶结构,具有沿[001]轴择优生长和金红石（101）高能晶面曝露的特点,并且能够适用于3D打印的多孔钛合金种植体,说明了该薄膜具有一定的普适性。该基体表面的TiO2在3d就能诱导羟基磷灰石的生长,说明其具有优异的生物活性,显示了其在骨科、牙科等植入体表面改性领域的应用前景。     

Fe-Cr基等离子熔覆层的相结构特征

为了提高钢铁材料表面的硬度和耐磨性，用弧光等离子体在45^#钢表面制备了Fe-Cr基熔覆层．根据热力学和动力学原理对相的形成进行了分析，用X射线衍射仪、能谱、透射电镜对熔覆层的晶相与非晶相及其相界面结构进行了研究．结果表明：熔覆层中晶相与非晶相并存，非晶相中含有较多的过渡族和类金属元素，如Si，Cr等；晶相由A，F，M23C6，M7C3等相组成，且[211]A／／[211]M23C6，（1^-11）A／／（1^-11）M23C6，（01^-1）A／／（01^-1）M23C6,即A与M23C6保持共格关系，而[111]，／／[321]M23C6,（0^-11）F//（11^-1^-）M23C6，即F与M23C6保持位向平行关系，晶相晶粒显著细公共晶组织中的奥氏体体晶粒达到200nm，铁素体尺寸约为70nm．熔覆层的显微硬度为HV0．2 650—750．熔覆层的组织属非平衡组织，有利于提高其硬度．     

在蓝宝石、MgO衬底上ZnO波导膜的制备

以ZnO烧结陶瓷为靶材,应用射频磁控溅射技术在（001）蓝宝石、（100）MgO衬底上制备ZnO波导薄膜。利用棱镜耦合、X射线衍射、RBS背散射分析等技术研究了所沉积薄膜的光波导及内部结构信息。结果表明：在两种衬底上所沉积的ZnO薄膜可以形成优良的平面光波导结构;薄膜结晶状况为存在少量其他晶向的C轴择优取向;薄膜含有的Zn及O组分原子数比例为近化学计量比;薄膜的沉积速率受衬底材料表面能作用轻微影响;薄膜的有效折射率较ZnO体材料小且受衬底材料影响。生长在蓝宝石衬底上ZnO薄膜的平均晶粒尺寸较在MgO衬底上的小,且其随膜厚的增加无明显变化,但在MgO衬底上晶粒尺寸则随膜厚的增加有增大趋势。     

热壁外延C_(60)膜的特性研究

研究了不同衬底温度下Ｃ６０膜的热壁外延生长特性．Ｘ射线衍射结果表明,当衬底温度高于１６０℃时,在氟金云母（００１）面上外延生长出完全（１１１）取向了Ｃ６０膜,此外,对薄膜结晶的完整性及晶粒尺寸的随温度的变化进行了讨论．