离子辐照后4H-SiC晶体退火前后的光谱研究

分析了高能pb27 辐照预注入12C 的和未预注入12C 4H-SiC样品在,退火前后傅立叶变换红外光谱和拉曼散射光谱的变化.从傅立叶变换红外光谱可以知道,900℃以上的退火使损伤层发生显著恢复;在拉曼散射光谱中可以看到1200℃退火后有石墨相的存在.实验结果说明,高温退火有利于损伤的恢复,使注入到碳化硅中的碳原子发生聚集并引起相变.     

低速高电荷态重离子在GaN单晶中引起的辐照损伤研究

利用Rutherford沟道背散射分析研究了低速高电荷态重离子(Xe26 )在氮化镓(GaN)晶体中辐照损伤的产生对剂量的依赖关系,比较了垂直照射和60°倾斜照射的差异.基于"库仑爆炸"模型对结果进行了解释.     

电子辐照PVA/CMC共混水凝胶的成胶研究

本试验利用电子辐照PVA/CMC共混水凝胶,通过外观透明度、凝胶分数、溶胀度和红外光谱分析,研究了样品中结构的变化与外观透明度、凝胶分数和溶胀度的关系,以及辐照剂量对样品中结构和性能的影响.结果表明,不同比例的PVA与相同比例的CMC组成的共混水凝胶,经电子辐照后呈现不同的宏观特性.辐照样品萃取后得到的凝胶比萃取前的混合凝胶拥有更强的吸水性,表明辐照PVA/CMC共混凝胶形成了网状结构凝胶.几种竞争反应导致不同辐照剂量下混合凝胶中凝胶含量随PVA含量的变化变得复杂.辐照后样品的红外光谱分析显示,辐照使凝胶中部分仲醇中C上链接的H原子被取代而转变为叔醇,从而产生交联.     

高能重离子辐照制备碳氮化合物材料研究

室温下,先用100-120 keV的N离子注入类金刚石薄膜和石墨中,注入剂量5×1017至5×1018 cm-2,再用高能Xe、U、C60离子分别辐照注氮后的样品,然后用显微FTIR和Raman、XRD/XPS等手段进行分析表征,研究了实验样品中由辐照引起的新化学键和新相的产生.实验结果显示,高能重离子辐照可在所有样品中产生大量的CN键,高N浓度和大密度能量沉积导致sp3/sp2键比率的增加以及形成α-和β-C3N4必需的N-sp3C键的量的增加.C60离子辐照在注氮石墨样品中引起了ta-C、N=sp2C和N-sp3C键的形成;而高能离子辐照在注氮类金刚石薄膜样品中产生了α-和β-C3N4晶态夹杂物,其尺寸在1.4-3.6 nm之间.     

离子辐照引起Eu掺杂氧化镁的发光特性

利用320 kV高压综合实验平台,通过6 MeV Xe离子辐照Eu掺杂氧化镁(MgO)单晶样品对其光致发光现象进行了研究。Xe离子辐照后,样品380~550 nm的发光带出现先减弱后增强的现象,400~450 nm处出现了平坦的较宽的蓝色发光带,经拉曼光谱和红外光谱的综合分析可知离子辐照能够使掺杂的Eu很好的进入晶体内部形成稳定的缺陷类型,产生更好的发光效果。     

1.23 GeV Fe离子在C60薄膜中形成潜径迹的Raman谱分析

用能量为1.23GeV的快Fe离子辐照了多层堆叠的C60薄膜。用Raman散射技术分析了快Fe离子在C60薄膜中由强电子激发引起的效应，主要包括辐照引起C60分子的聚合及其高温、高压相（HTHP）的形成，和在高电子能损下C60晶体点阵位置上的C60分子向非晶碳的转变。由此演绎出了快Fe离子在C60薄膜中的损伤截面或潜径迹截面σ和潜径迹的半径心，及其随沉积在电子系统中的能量密度的变化而变化的规律。     

高能重离子辐照制备SiOC复合材料的研究

用120 kev碳离子注入非晶SiO2薄膜,再用高能Xe、Pb和U离子辐照.注碳剂量范围为2.0×1017-8.6×1017 cm-2,高能离子辐照剂量1.0×1010-3.8×1012 cm-2.辐照后的样品用傅里叶变换红外光谱仪进行系统分析.实验结果显示,高能离子辐照在注碳非晶SiO2薄膜中形成了大量的Si-O-C键和Si-C键.这些Si-O-C结构具有环链、开链和笼链等多种结构形式.随电子能损、辐照剂量或者沉积能量密度的增加,SiOC结构由类笼向环/开链结构演化.对高能重离子驱动产生SiOC结构的机理进行了简单的讨论.     

Modification of Optical Band-Gap of Si Films After Ion Irradiation

Amorphous silicon (a-Si),nanocrystalline silicon (nc-Si) and hydrogenated nanocrys-talline silicon (nc-Si:H) films were fabricated by using chemical vapor deposition (CVD) system.The a-Si and nc-Si thin films were irradiated with 94 MeV Xe-ions at fluences of 1.0×10 11 ions/cm-2,1.0×10 12 ions/cm-2 and 1.0×10 13 ions/cm-2 at room temperature (RT).The nc-Si:H films were irradiated with 9 MeV Xe-ions at 1.0×10 12 Xe/cm-2,1.0×10 13 Xe/cm-2 and 1.0×10 14 Xe/cm-2 at RT.For comparison,mono-crystalline silicon (c-Si) samples were also irradiated at RT with 94 MeV Xe-ions.All samples were analyzed by using an UV/VIS/NIR spectrometer and an X-ray powder diffractometer.Variations of the optical band-gap (E g) and grain size (D) versus the irradiation fluence were investigated systematically.The obtained results showed that the optical band-gaps and grain size of the thin films changed dramatically whereas no observable change was found in c-Si samples after Xe-ion irradiation.Possible mechanism underlying the modification of silicon thin films was briefly discussed.     

MgAl2O4掺杂对ZTA-MgAl2O4复相陶瓷力学及热学性能的影响

以Al_2O_3、Zr O_2、MgO为初始粉末,采用放电等离子体烧结(SPS)制备ZTA-MgAl_2O_4复相陶瓷,研究MgAl_2O_4掺杂对ZTA-MgAl_2O_4复相陶瓷微观结构,力学及热学性能的影响。结果表明:ZTA-MgAl_2O_4复相陶瓷物相包括α-Al_2O_3、t-Zr O_2和MgAl_2O_4,烧结过程中MgO与Al_2O_3完全反应生成MgAl_2O_4;随MgAl_2O_4添加量增加,复相陶瓷Vickers硬度由21 GPa逐渐降低至17.5 GPa;而断裂韧性及抗弯强度呈现先增大后减小的趋势,当MgAl_2O_4添加量为15%(体积分数)时,断裂韧性和弯曲强度达到最大值,分别为8.55 MPa·m~(1/2)和1 056 MPa;此外,相同测试温度下复相陶瓷热导率随MgAl_2O_4添加量的增加逐渐减小,如温度为50℃时复相陶瓷热导率由18.5 W/(m·K)逐渐降低到14.3 W/(m·K)。     

C60薄膜在快重离子辐照下的结构稳定性研究

用傅立叶变换红外光谱、X射线衍射谱、X射线光电子谱和拉曼散射技术分析了能量为GeV量级的S、Fe、Xe、和U离子,以及120keV的H离子在室温下辐照多层堆积C60薄膜的结构稳定性,即快重离子在C60薄膜中由高密度电子激发引起的效应,主要包括C60分子的聚合、分子结构的损伤、新的高温-高压相的形成和晶态向非晶态的转变.