C/Co/C纳米颗粒膜的制备及特性

应用对靶磁控溅射法在玻璃基底上制备了类三明治结构C/Co/C纳米颗粒膜,并进行了原位退火.发现磁性层厚度对C/Co/C颗粒膜的微结构和磁特性有明显影响.在400℃退火的样品具有很好的六角密堆积结构,磁矩很好的排列在膜面内.随着磁性层Co层厚度的增加,矫顽力Hc先增大然后减小,粒径和磁畴簇略微增大,样品的表面粗糙度Ra也减小到了0.5 nm左右.     

退火对IrMn基自旋阀结构和磁性能的影响

采用高真空直流磁控溅射的方法制备了结构为//Ta(5nm)/Co75Fe25(5nm)/Cu(2.5nm)/Co75Fe25(5nm)/ Ir20Mn80(12nm)/Ta(8nm)的顶钉扎自旋阀多层膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM) 和振动样品磁强计(VSM)研究了退火对自旋阀的结构及磁性能的影响.结果表明:退火使得IrMn(111)织构减弱,表面/界面粗糙度在低温退火后增大,而较高温度退火后减小;退火后交换偏置场和被钉扎层矫顽力减小,而自由层矫顽力增加;退火后自旋阀多层膜交换偏置场随样品在反向饱和场下停留时间的增加而不发生变化.     

Ta/Pt双底层Co/Ni多层膜的反常霍尔效应

通过JGP560A型磁控溅射仪制备了一系列以Ta/Pt为底层的Co/Ni多层膜样品,研究了多层膜中Pt缓冲层厚度、周期层中Co与Ni厚度以及多层膜周期数对样品反常霍尔效应和磁性的影响。结果发现:逐渐增厚的Pt层可以使样品的矫顽力增加,但是分流作用会导致样品的霍尔电阻降低,通过比较确定Pt缓冲层的厚度为2nm;磁性层中Co和Ni都处于一定厚度范围内时,多层膜的霍尔回线才能具有良好的矩形度,当厚度超出其特定范围时,多层膜的矩形度会变差,经过分析确定磁性层中Co和Ni的厚度为均0.4nm;磁性层的周期数对样品的性能也有着显著的影响,最终通过对周期数优化获得的最佳样品结构为Ta(2nm)Pt(2nm)Co(0.4nm)Ni(0.4nm)Co(0.4nm)Pt(1nm),该样品的霍尔回线矩形度非常好,霍尔信号明显,该样品总厚度在7nm以内,可进一步研究其在垂直磁纳米结构中的应用。     

退火对CoFe/IrMn双层膜结构和磁性能的影响

采用高真空直流磁控溅射的方法制备了结构为//Ta(5nm)/Co75Fe25(5nm)/Ir20Mn80(12nm)/Ta(8nm)的双层膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和振动样品磁强计(VSM)研究了退火对双层膜的结构及磁性能的影响;并通过样品在反向饱和场下停留不同的时间,研究了退火对双层膜的磁稳定性的影响。结果表明,退火使得IrMn(111)织构减弱,表面/界面粗糙度增大,交换偏置场减小,矫顽力增加,退火降低了双层膜的磁稳定性。     

溅射方法对FePt:Ag颗粒膜磁性能及微观结构的影响

分别采用共溅射和多层膜溅射方法制备了FePt:Ag颗粒膜.样品的磁性能和微观特性分别用振动样品磁强计(VSM)、磁力显微镜(MFM)和透射电镜(TEM)进行了表征.研究结果表明:多层膜溅射制备的FePt:Ag颗粒膜能在较低的退火温度下发生有序化相变;而共溅射制备的FePt:Ag颗粒膜经过相同的退火条件后,具有更高的矫顽力,及更细、分布更均匀的晶粒和磁畴结构.     

Cu/Co双层膜微观结构和磁学性能

用原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)研究了不同厚度Cu/Co双层膜的表面形貌和微观结构,并用振动样品磁强计(VSM)测量了磁滞回线。实验结果表明,薄膜表面由均匀岛状结构组成,随着Co薄膜厚度增加,"小岛"高度升高,之后部分"小岛"发生合并长大。当Co薄膜厚度为5和15nm时,Co为fcc结构;当Co薄膜厚度为30nm时,fcc结构和hcp结构同时存在。此外,随着Co薄膜厚度增加,对应磁滞回线矩形度逐渐变大,并且矫顽力和饱和磁化强度逐渐增大。     

核壳型Fe3O4/C纳米颗粒的溶剂热法制备及其微波吸收性能

本文以二茂铁为主要原料,通过溶剂热法在190℃反应72h制备了核壳型Fe3O4/C磁性纳米颗粒。通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、矢量网络分析仪对产物进行了表征。结果表明,产物为球形核壳结构的Fe3O4/C纳米颗粒,其尺寸在100~150nm之间,其中碳壳的厚度在10~20nm之间。室温下,产物的矫顽力(Hc)为13.635Oe,剩余磁化率(Mr)为5.00725emu/g,饱和磁化率(Ms)为17.6863emu/g。在2~18GHz范围内,产物厚度为5mm、频率为12.99GHz时,产物的微波反射率为-37.85dB。     

Fe-N/Ti-N纳米多层膜结构和磁性研究

用磁控溅射技术制备了周期性良好的Fe－N／Ti-N纳米多层膜。Ti-N单层的厚度固定为3nm，Fe－N单层的厚度在2．5～11nm之间变化。用振动样品磁强计研究了样品的磁性，用X射线衍射研究了样品的结构。发现在Fe－N层较薄的样品中，饱和磁化强度明显提高，而矫顽力在所有样品中基本相同。     

Cu覆盖层对CoCrPt颗粒膜的微结构和磁特性的影响

在室温下,应用对靶磁控溅射设备制备了系列Cu(x nm)/CoCrPt(40nm)/Cu(20nm)三明治结构的纳米颗粒膜,随后进行了原位退火.实验发现Cu覆盖层的厚度(x)对颗粒膜的微结构和磁特性有很大影响.样品垂直方向的矫顽力在x=11nm时达到最大,为138kA/m,平行于膜面方向的矫顽力基本上与x的变化无关,且所有的样品都显示出很强的垂直各向异性.退火后的CoCrPt薄膜呈六角密堆积(HCP)结构,AFM和MFM测量显示在x=11nm时,颗粒的平均粒径和磁畴尺寸均为最小.开关场分布(SFD)的测量表明,退火有效地减弱了颗粒间的交换耦合作用.     

沉积厚度对L10-FePd颗粒膜结构和磁性能的影响

采用直流磁控溅射法在石英玻璃基片上制备不同厚度的FePd纳米颗粒膜,利用X射线衍射仪、X射线能谱仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和振动样品磁强计表征薄膜的结构和磁性能。结果表明,经过550℃热处理3h后,薄膜的X射线衍射谱中出现(002)超晶格衍射峰,表明薄膜中出现了四方有序结构。随着薄膜厚度的减小其有序化程度增加,在膜厚为47nm时,样品矫顽力达到3.5kOe,剩磁比达到0.94,最大磁能积((BH)_(max))达到17.6 MGOe。FePd薄膜的相转变温度降低,磁性能较好。     

C/C及C/C-Cu复合材料的摩擦磨损性能

通过化学气相渗透(CVI)、树脂浸渍/碳化(I/C)的工艺制成多孔的C/C预制件,采用气体压力浸渗方法向预制体中渗入铜,制备出C/C-Cu复合材料。以高密度C/C复合材料(1.9g/cm~3)作为对比样,在MM-200型磨损试验机上对其摩擦磨损性能进行测试,并对其微观结构和摩擦磨损机理进行分析。研究结果表明:C/C-Cu的摩擦系数比C/C复合材料的低,这主要与摩擦表面的摩擦膜有关,铜在摩擦力带动下填充摩擦表面的凹坑,并与碳材料共同形成摩擦膜,摩擦膜的碳含量越高,润滑效果越好。当C/C预制件密度为1.59g/cm~3时,C/C-Cu的摩擦系数和磨损量均小于C/C复合材料,摩擦磨损性能良好。     

C/C材料市场调查分析报告

Ｃ／Ｃ材料具有优良的物理性能,可以代替钢和其它一些材料在尖端领域应用,如飞机和赛车的刹车片、火箭喷管和再入热防护等。Ｃ／Ｃ材料最主要的应用是飞机刹车片,约占总产量的６０％～７０％。飞机刹车市场每年近８亿美元,目前Ｃ／Ｃ占２５％,到２０００年将达到５０％。当Ｃ／Ｃ材料价格大幅度降低时,在很多需要高比强度、高热导、高电导的地方都可以使用。     

C/C/Cu及C/Cu复合材料摩擦磨损行为比较

采用无压熔渗工艺制备一种新型的具有优异耐磨性能的碳纤维整体织物/炭/铜(C/C/Cu)复合材料,在UMT23多功能摩擦磨损测试仪上考察复合材料的摩擦磨损行为,并与粉末冶金方法制备的滑板用炭/铜(C/Cu)复合材料进行了对比分析。结果表明：C/C/Cu复合材料形成了连通状的网络结构,其导电性能及力学性能明显优于传统C/Cu复合材料;2种复合材料摩擦系数相近;2种复合材料及其对偶的磨损率随载荷增大而增大;与C/Cu相比,C/C/Cu的耐磨性较优,且对对偶损伤较小,在70N载荷下更为明显。连通状的网络结构及磨损表面形成的磨屑保护层是C/C/Cu复合材料具有良好摩擦磨损特性的主要原因。     

C／C多层类金刚石薄膜的热稳定性研究

采用磁过滤直流阴极真空弧源沉积技术,通过改变基体偏压,在单晶Si片和0Cr19Ni9基体表面制备了C/C多层类金刚石薄膜。为了考察多层膜的热稳定性,对薄膜进行了300℃及400℃退火处理,采用X射线光电子能谱、硬度实验及摩擦磨损性能测试分析了退火对薄膜结构及性能的影响。结果表明在400℃范围内多层膜具有较高的热稳定性。     

C/ C坯体对 C/ C2Cu复合材料摩擦磨损行为的影响

采用无压熔渗方法制备炭纤维整体织物/炭2铜 (C/ C2Cu) 复合材料 , 在 MM22000型环2块摩擦磨损试验机上考察复合材料的摩擦磨损性能 , 利用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌 , 研究 C/ C坯体对材料的摩擦磨损行为的影响及机制。结果表明 : 随着 C/ C坯体密度的增加 , 摩擦系数及 C/ C2Cu材料自身和对偶的磨损量均降低 ; 采用浸渍/炭化 ( I/ C) 坯体的 C/ C2Cu材料摩擦系数及自身和对偶件的磨损量均高于采用化学气相渗透(CVI) 坯体的试样; 摩擦面平行于纤维取向的试样摩擦系数低于垂直于纤维取向的试样 , 但磨损率较高。     

Fabrication of Al/MgO/C and C/MgO/InSe/C tunneling barriers for tunable negative resistance and negative capacitance applications

In this work, the design and characterization of magnesium oxide based tunneling diodes which are produced on Al and InSe films as rectifying substrates are investigated. It was found that when Al thin films are used, the device exhibit tunneling diode behavior of sharp valley at 0.15 V and peak to valley current ratio (PVCR) of 11.4. In addition, the capacitance spectra of the Al/MgO/C device show a resonance peak of negative capacitance (NC) values at 44.7 MHz. The capacitance and resistance–voltage characteristics handled at an ac signal frequency of 100 MHz reflected a build in voltage (V_bi) of 1.29 V and a negative resistance (NR) effect above 2.05 V. This device quality factor (Q)–voltage response is ~10⁴. When the Al substrate is replaced by InSe thin film, the tunneling diode valley appeared at 1.1 V. In addition, the PVCR, NR range, NC resonance peak, Q and V_bi are found to be 135, 0.94–2.24 and 39.0 MHz, ~10⁵ and 1.34 V, respectively. Due to the wide differential negative resistance and capacitance voltage ranges and due to the response of the C/MgO/InSe/C device at 1.0 GHz, these devices appear to be suitable for applications as frequency mixers, amplifiers, and monostable–bistable circuit elements (MOBILE).     

C/C复合材料的无损检测研究

C/C复合材料综合了碳材料优良的高温性能和复合材料优异的力学性能,它既可以作为功能材料,又可以作为高温结构材料使用,是目前唯一可用于2800℃高温的复合材料.无损检测是材料质量与安全保证的可靠手段,作为新型的结构材料,C/C复合材料的无损检测研究具有十分重要的意义.介绍了近年来有关C/C复合材料的无损检测研究的进展情况,并评价了可供C/C复合材料使用的无损检测技术.     

C/C复合材料的抗热应力因素

根据在室温与2500度之间测量的石墨化与未石墨化C／C复合材料的强度,弹性模量,热导率和热膨胀系数,计算出两种材料抗热应力因素随温度的变化,结果,表明,石墨化材料抗热应力能力总量好于未石墨化材料;未石墨化C／C材料在1300度左右抗热应力因素出现最低点,预示这种复合材料在这个温度附近由于热应力损毁的可能性最大。     

自发梯度炭／炭复合材料弯曲性能研究

对包埋－粉末涂刷高温烧结工艺制备的自发梯度二维炭/炭（2D C／C）生物活性玻璃涂层复合材料进行了弯曲力学性能测试和断口形貌观察,结果表明：生物玻璃涂层的2D C／C试样的断口形貌显示,涂层与C／C结合紧密;部分纤维插入生物玻璃内;同时,生物玻璃涂层内的裂纹能沿纤维与其界面扩展,表明位于涂层内的纤维与涂层的结合为弱结合;统计分析表明,涂层处理后的试样弯曲模量、抗弯强度都有所提高,而挠度无显著差异。