金属Ag微网格修饰ITO薄膜的制备及光电性能

利用聚苯乙烯(PS)微球模板技术和直流磁控溅射技术在ITO(In2O3∶Sn)薄膜表面进行Ag的微网格修饰,得到具有良好周期性的表面结构。研究了PS微球直径和直流磁控溅射Ag时间对ITO薄膜表面形貌、可见光区透过率、漫反射率和导电性能的影响。实验及分析证明,对ITO表面进行Ag微网格修饰,当微球直径为2μm,溅射时间为30s时,最大可提高薄膜的导电性能19.5%,其漫反射性能可提高200%,同时在可见光区透过率的降低控制在10%以下,这将有助于提高ITO薄膜作为太阳能电池透明电极的陷光性能。     

高速原子力显微术研究进展

自1986年发明原子力显微镜以来,它已成为材料、生物以及纳米科技等许多领域的重要工具。由于常规原子力显微镜成像速度缓慢,在动态过程观测、工业生产线原位测量以及高密度信息存储等领域的应用受到限制,因此发展高速原子力显微术近年来已引起国内外的高度关注。本文综述了高速原子力显微术关键技术(包括:微小探针、高速扫描器设计和控制方法)以及应用等方面的最近进展。     

化学氧化法制备可膨胀石墨过程中的电位控制

以高锰酸钾、硫酸、天然鳞片石墨为原料,采用化学氧化法制备可膨胀石墨。通过调控体系初始氧化还原电位,并结合其膨胀容积值,探讨石墨氧化的最佳电位区间,采用扫描电镜及X射线衍射仪对样品进行表征。结果表明,当体系初始氧化还原电位为1340~1810mV时,能够获得平均膨胀容积大于230mL/g,最高300mL/g的可膨胀石墨,扫描电镜及X射线衍射结果证实了此区间的合理性。此法避免了传统化学氧化法通过复杂正交实验来确定最佳工艺的弊端,可为实现可膨胀石墨制备的自动化和工业化生产提供重要的理论依据。     

基于透射电子显微镜TDX-200观察室的应力、应变分析

透射电子显微镜的观察室不仅要有便于观察、成像、照相等功能,还承载着电镜主体镜筒和电子枪的重量,因此观察室的设计与加工是镜筒主体制造的关键部分。本文以我国自主设计的TDX-200透射电子显微镜的观察室为研究对象,采用有限元结构分析软件ANSYS对其进行应力应变分析计算,为该类型的透射电子显微镜观察室设计和制造提供可靠数据。     

磁约束核聚变托卡马克等离子体与壁相互作用研究进展

核聚变能是潜在的清洁安全能源,其最终的实现对中国能源问题的解决尤其重要。磁约束托卡马克是目前最有可能实现受控热核聚变的方法。磁约束聚变能的实现面临两大瓶颈问题：高参数稳态等离子体物理问题和托卡马克装置及未来反应堆关键材料问题。其中关键材料问题的解决在很大程度上取决于我们对等离子体与壁材料相互作用（Plasma－Wall Interactions,PWI）过程和机理的深入理解。PWI现象主要发生在托卡马克磁场最外封闭磁面以外的边界等离子体（又称为刮削层,Scrapped—Off Layer,SOL）和直接接触SOL的面对等离子体材料（Plasma—Facing Materials,PFM）区域内。因此,PWI问题直接决定了聚变的装置运行安全性、壁材料部件研发进程和未来壁的使用寿命。弄清PWI的各种物理过程和机理并施以有效的控制,是未来核聚变能实现的重要环节之一。对PWI国内外研究现状进行了详细的总结评述,并阐述了PWI的未来发展趋势和亟待解决的问题。     

ZnGa2O4:Mn2+粉末的电致发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了ZnGa2O4∶Mn2+粉末,利用丝网印刷技术制得交流粉末电致发光器件,并对其电致发光性能进行了测定和分析。结果表明:器件所发出的绿光(504nm)是Mn2+的3d5电子构型内4T1→6A1跃迁所致;启亮电压为100V左右;发光亮度与所加驱动电压满足B=Boexp(-bV-1/2)关系,这与传统电致发光器件类似,且在3000Hz以内发光亮度与频率成正比。讨论了ZnGa2O4∶Mn2+粉末的光致发光(PL)和电致发光(EL)的机理。     

便携式原子力显微镜扫描驱动器的设计与实现

设计了一种便携式原子力显微镜压电陶瓷管驱动器,该驱动器使用5～12V宽幅直流电源,产生+215V和±15V的电源供给高压放大模块和信号调理模块,可将输入的-10V～+10V控制信号,放大为-200V～+200V的电压驱动压电陶瓷扫描管,功耗仅为2W左右,体积为150mm×60mm,可以使用电池供电并连续工作7～8h。该驱动器是便携式原子力显微镜的一个重要模块,该模块功能的实现使原子力显微镜在工业现场和野外环境进行测量成为可能。     

铜铟镓铝硒(Cu(InGaAl)Se2)薄膜制备及其光学性能研究

本文采用溶剂热法制备出掺铝的铜铟镓硒Cu(InGaAl)Se₂(简称CIGAS)纳米粉末,并直接将此纳米粉末作为蒸镀材料制备铜铟镓铝硒CIGAS薄膜,再将其放置在装有高纯硒粉的自制密封法兰内在真空下进行硒化和退火处理,从而得到符合化学计量比的铜铟镓铝硒CIGAS薄膜。采用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)以及扫描电镜(STM)观测和能谱(ED)对样品结构和成分进行测量,确认CIGAS薄膜样品是黄铜矿结构和铜铟镓硒成分。采用椭圆偏振光谱测量术对铜铟镓铝硒CIGAS薄膜进行椭偏光谱测量,进而得出薄膜光学参数如折射率n(λ)、消光系数k(λ)、吸收系数以及薄膜光能隙Eg, 并发现Al元素的掺杂明显增加了薄膜光能隙,并进行了相关物理分析。     

磁性目标定位误差分析及修正

磁性目标定位方法在很多领域都有重要的应用价值,如航空磁性探测,地下矿产检测等。当磁传感器与磁性目标的距离足够远时,磁性目标可以等效成磁偶极子,通过磁传感器测量磁场值和磁场梯度值,依据算法得出定位结果,并对定位误差进行了分析,主要是系统误差和随机误差的分析。通过对传感器间距(即基线距离)引起的误差进行分析,提出使用迭代校正方法对误差进行修正,对于磁矩强度为2 Am~2的磁偶极子,在70 cm范围内不同基线距离的梯度传感器通过迭代校正方法可以将误差由10%以上降低到5%以下;通过对磁性目标磁矩方向引起的误差进行分析,提出使用广义逆矩阵法来消除磁矩方向变化引起的盲区问题,由此可以实现无盲区的探测。     

TDX-200透射电子显微镜灯丝像的调节

透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）在工作状态时要求精确的合轴,电子枪作为TEM电子光学系统主要部件之一,要求电子源必须与镜筒中整个电磁透镜系统严格合轴,否则会造成到达样品的电子束流减少,引入球差等不良影响。在操作中灯丝像的对称性是判断电子枪是否合轴的重要判据。研究了TDX-200透射电子显微镜灯丝像的调节过程,给出了透射电子显微镜灯丝像的具体调节步骤,并通过课题室透射电子显微镜TDX-200进行了实际验证。