激光晶化形成纳米硅基电致发光材料及其性质研究

为实现基于硅基材料的高效光源,提出激光晶化形成纳米硅基电致发光材料性能研究,来明确了激光晶化形成纳米硅基电致发光材料的基本性能。主要以选择的纳米硅基电致发光材料作为研究对象,首先采用激光晶化技术完成制备工作,其次设计对电致发光材料性能计算方法,最后设计吸收光谱、固态与薄膜态量子产量、发光寿命、发光率四方面的测定环节,依此对晶化处理和未晶化的两个样本进行电致发光材料测定。结果表明：晶化后的电致发光材料中存在尺寸可控的纳米硅量子,且当氧气量充足时,晶化后的致电发光材料的硅粒子产出量会逐渐增加;光学带隙要比原始沉积样本要小,且当精光密度增加时光学带隙发生进一步缩减;晶化后的样本发光寿命有、无氧两种状态均为1 200 ns,发光率可达到99%。以上结果说明激光晶化形成纳米硅基电致发光材料性能优越,具有较强的发展潜力。以期可为日后的纳米硅基电致发光材料研究与制作过程中提供理论支撑,在此基础上制备出性能更加优异的电致发光材料。     

Co基磁性薄膜的快速循环纳米晶化

采用独特的快速循环纳米晶化技术(RRTA)对直流磁控溅射制备的非晶CoNbZr软磁膜进行纳米晶化。研究了不同的纳米晶化工艺条件下,薄膜的微观结构和软磁性能。结果表明,CoNbZr软磁薄膜晶粒细化到30 nm,RRTA晶化方法可有效地控制CoNbZr薄膜的软磁性能。     

纳米软磁铁氧体材料液相合成技术

随着电子产品向小型化、轻量化和高性能化方向发展以及应用领域的不断拓展,作为一新材料,纳米软磁铁氧体粉体的制备技术成为国际研究的热点之一。介绍了纳米软磁性铁氧体料的液相合成技术,综述了近年来具有尖晶石结构的纳米软磁性铁氧体材料的液相制备方法。中包括:化学共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法、微乳液法、相转化法、超临界法冲击波合成法和微波场下湿法合成。并对纳米软磁铁氧体材料液相合成技术的发展予以展望。     

激光冲击强化K403镍基高温合金表面纳米化

针对K403镍基高温合金铸造构建易发生裂纹、腐蚀、磨损的问题,采用激光冲击强化技术对K403薄片试件进行处理,使试件表面纳米化提高材料力学性能。利用X射线衍射、SEM扫描电镜、TEM透射电镜分析了材料表面纳米晶层的形成机理。实验结果表明:激光诱导的高压等离子体冲击波可以在样品表面上形成226 nm厚的纳米晶层;从SEM和TEM结果可以看出,激光冲击强化不会改变材料表面物相。在高冲击波压力下,K403试样表面组织产生了位错和纳米级晶粒细化。     

非晶硅薄膜激光晶化及其结构分析

以射频(频率为13.6MHz)磁控溅射系统制备的非晶硅薄膜为前驱物,采用激光晶化技术实现从非晶硅薄膜到纳米晶硅薄膜的相变过程。采用拉曼光谱仪和高分辨透射电镜对激光晶化薄膜的组织结构进行了研究。结果表明:薄膜由非晶硅结构转变为微晶硅结构,微晶硅晶粒尺寸在纳米级。激光晶化存在一个最佳工艺参数,功率太高或太低都不利于晶化。     

反应物量对纳米晶Fe_3Al组织和性能的影响

利用铝热反应熔化方法分别在反应物量为50、100、200g的条件下制备了块体纳米晶Fe3Al材料,通过TEM和XRD研究了材料的晶粒尺寸,并研究了材料室温压缩性能和硬度。结果表明,所制备的材料主要由非晶和纳米晶组织组成,当反应物量增大,部分区域甚至出现微米晶组织。反应物量为50g时Fe3Al材料中非晶较多,不存在微米晶;反应物量为100g时主要以纳米晶为主,非晶数量减少,伴随有少量的微米晶出现;反应物量为200g时,材料以纳米晶为主,微米晶数量较100g时有所增加。随着反应物量的增加,纳米晶相的平均晶粒尺寸增加,屈服强度和硬度呈先增大后减小的趋势。     

非晶纳米晶软磁材料的现状及应用

非晶纳米晶软磁材料是近期发展起来的一种新型软磁材料,特殊的制造工艺使其具有优异的软磁性能和力学性能。本文综述了软磁材料的分类及其性能对比,介绍了非晶纳米晶软磁材料的结构特征、发展过程及其应用。     

脉冲激光技术用于亚稳态纳米晶材料的制备

文中描述了我们最近发展的一种制备亚稳态纳米晶材料的脉冲激光技术即脉冲激光诱导液－固界面反应法。这种方法已经成功地合成了金刚石、碳氮等一系列重要的超硬纳米晶材料。     

YAG激光晶化多晶硅

报道了采用YAG脉冲激光器对硅基薄膜进行晶化制备多晶硅的实验结果,其中主要针对以PECVD法制备的不同硅基薄膜(如非晶硅和微晶硅)为晶化前驱物,以及对激光能量的利用等问题进行了分析研究.实验发现,晶化需要基本的阈值能量流密度,而晶化硅基前驱物材料的结构,是决定此阈值的关键.延迟降温速率对激光晶化是一种较为有效的手段,并对所得的初步结果进行了讨论.     

添加Tb对双相NdFeB磁学性能的影响

纳米双相永磁材料能够发挥其硬磁相高的磁晶各向异性和软磁相高的饱和磁化强度的优点，受到重视并成为研究的热点。这类合金一般的制备方法是通过快淬的手段将材料制作成非晶，再通过回火析出纳米晶粒的硬磁相和软磁相。两者的晶粒当尺寸达到一定程度后就可以实现交换弹性耦合，在减     

UV pre-ionized wide-aperture XeCl laser using magnetic pulsecompression

To provide a spatially homogeneous and sufficiently high-voltage discharge, the laser described here used LC inversion and two-stage magnetic pulse compression in the excitation circuit and used UV radiation for pre-ionization. It also employed one commercial thyratron as a high-voltage switch. Evaluation of the dynamic magnetic characteristics of four magnetic materials in a magnetic pulse compression circuit showed that the Fe-based nanocrystalline soft magnetic alloy was the best core material for a compact switch with low core loss. At a 10 Hz repetition rate the maximum output energy obtained in a 80×60 nm discharge cross section and in 70 ns pulses (FWHM) was 6.2 J     

退火温度对铁基纳米晶带材高频磁导率的影响

采用单线圈法,利用Agilent E4991A射频阻抗/材料分析仪,研究了退火温度对铁基纳米晶带材的高频磁导率的影响。结果表明:经550℃退火处理的30μm厚样品磁导率实部,随频率增加而减小,在1MHz下为1210,在20MHz下为234,磁导率虚部有类似的变化趋势;比较了30μm厚样品经不同温度退火处理后磁导率的测量结果,得出550℃是一个比较理想的退火温度。     

基于PXI和LabVIEW的巨磁阻抗测量系统

Co基非晶和Fe基纳米微晶材料中观察到巨磁阻抗效应(GMI),受国内外专家的广泛关注.为了对该效应的应用和开发作进一步研究,我们自行设计和制作了一套基于PXI和LabVIEW的巨磁阻抗测量系统.通过LabVIEW平台控制交流信号的产生和采集,由亥姆霍兹线圈提供外磁场.测试结果表明,该系统能够满足各类材料测定巨磁阻抗的要求,具有较好的重复性和较高的精度.     

35CrMo激光熔覆铁基合金与镍基合金涂层性能比较

为了对35CrMo电机主轴激光熔覆铁基合金与镍基合金涂层进行对比研究,利用 CO2激光在35CrMo电机主轴表面制备3540铁基和Ni00镍基合金改性涂层,在初步满足工程应用的前提下,对两种材料改性涂层横截面横向和纵向上的硬度进行测试,并通过配备腐蚀液对其进行了金相研究。结果表明,在熔覆区和熔合区交界处附近,两种熔覆材料的显微硬度差别不大,均为640HV左右,都能满足工程应用;两种涂层材料的耐腐蚀性均较基体材料强,激光熔覆区域、熔合区的显微组织差异明显,晶粒的尺寸逐渐变小,且镍基材料的耐腐蚀更强。综合比较而言,选择Ni00熔覆材料较3540材料更能满足工程应用。     

Cr3C2对Fe基合金激光熔覆层组织与性能的影响

为了研究Fe基、Cr3C2/Fe复合涂层的显微组织、抗高温氧化性能,以及Cr3C2/Fe复合涂层相结构演化规律,采用5kW CO2激光器在与Fe基合金成分相近的Q235钢表面熔覆Fe基合金涂层及Cr3C2/Fe基合金复合涂层的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了相关试验数据。结果表明,Fe基合金涂层主要组成相为α-Fe,Cr23C6以及体心立方的α-Fe固溶体等;熔覆层主要以亚共晶方式结晶,在初生固溶体间存在层片状的共晶组织。Cr3C2/Fe基合金复合涂层组成为γ-Fe,α-Fe,Cr23C6,Cr3C2以及Cr7C3等。Fe基合金涂层由发达的α-Fe枝晶和其间共晶组织组成,Cr2C2/Fe基合金涂层典型组织为等轴晶以及细小的共晶组织;Cr3C2对熔覆层的组织有显著的改善作用,使其组织细化,促使组织由树枝晶向等轴晶转化;Cr3C2的加入可显著提高Fe基合金涂层的显微硬度、高温抗氧化性等物理性能。这一结果对以后相关的Fe基合金激光熔覆以及激光表面改性研究有一定的帮助。     

纳米晶磁芯螺线管微电感的模拟研究

为了研制小尺寸、高性能的片上微电感,采用Fe基非晶薄带经退火得到的纳米晶带材作为磁芯材料,并对其高频磁导率进行了测试。对纳米晶磁芯螺线管微电感建立了物理模型,模拟分析了结构参数对微电感性能的影响。结果表明:在1~10MHz频率范围内,所设计的微电感的电感量L在2~12μH,品质因数Q值在1.3~2.3,非常适用于DC-DC变换器等功率电子器件。     

低温多晶硅薄膜制备技术应用进展

系统介绍了金属诱导横向晶化法、准分子激光晶化法、触媒化学气相沉积法(Cat-CVD)以及电感耦合等离子体化学气相沉积法(ICP-CVD)制备低温多晶硅薄膜的原理及进展。对不同制备工艺的优势和不足进行了比较,重点讨论了Cat-CVD和ICP-CVD在实用化中需克服的技术问题。对上述制备方法的应用前景作了评述和展望。     

用于高功率铜蒸气激光器的磁脉冲压缩器

研制成一套用于高功率铜蒸气激光器的单级磁脉冲压缩装置。从磁材料的物理特性概述了设计过程中要注意的问题,包括材料的选择、装置的几何尺度和装置实际阻挡直流高压能力的确定。     

纳米固体材料的显微结构

本文综述了利用高分辨电子显微术研究以三种不同工艺制备的纳米固体材料显微结构的结果。     

Influence of Nanocrystallization on Magnetic Properties of the Co-Based Alloys Thin Films

Since Yoshizawa et al found iron-basednanocrystalline soft magnetic materials in 1988[1],nanocrystalline soft magnetic thin films have attractedmuch attention due to their wide applications.According to the random anisotropy model proposedby Herzer[2,3], as grain size is smaller than theexchange correlation length, coercivity andpermeability will be proportional and inverselyproportional to the grain size to sixth power,respectively. Therefore, in order to reach excellent softmagnetic properti…