Co含量对Co-C纳米复合薄膜磁性能和磁电阻的影响

采用磁控共溅射法制备了Co含量介于6.4at%~16.4at%的Co-C纳米复合薄膜。形貌观察表明,Co纳米颗粒均匀分散在C基体中,相邻Co颗粒被C基体较好地分离,样品呈现典型的颗粒薄膜结构。Co颗粒平均尺寸随Co含量增加而增大。薄膜在低温下磁性较强,在室温下磁性较弱;磁化强度随Co含量增加显著提高。当温度为4.2K、磁场为90×79.6kA·m-1时,在Co含量为6.4at%、8.3at%和9.6at%的Co-C薄膜中分别观察到9.1%、4.3%和1.9%的负磁电阻,为碳基磁性颗粒薄膜获得优异磁输运性能提供可能。受微结构变化影响,样品磁电阻值随Co含量的增加而下降。     

Co-TiO_2纳米复合薄膜中化学状态和磁电阻的基底温度依赖性（英文）

采用磁控溅射法在不同基底温度下制备Co-TiO_2纳米复合薄膜。所合成的纳米复合薄膜由TiO_2非晶基体和分散其中的Co颗粒组成,呈铁磁和超顺磁共存的特性。随着基底温度从室温升高到400°C,Co颗粒尺寸逐渐增大,氧化程度明显降低。因此,在Co含量相同的情况下,随着基底温度的升高(从室温升高至400°C),饱和磁化强度从0.13增加到0.43 T。在高基底温度下,一部分Co颗粒聚集形成导电路径,导致电阻率从1600快速下降至76μΩ·m。即使在电阻率低至76μΩ·m的情况下,依然能获得Co-TiO_2的磁电阻性能。结果表明,纳米复合薄膜在室温下具有低Co氧化、高磁化强度和磁阻特性。     

Co-C纳米复合薄膜的微结构、磁性能和磁输运特性

采用磁控溅射法在硅基片上制备了Co原子分数为13.0%的Co-C纳米复合薄膜.在真空条件下,对薄膜进行退火处理,退火温度从473K逐步提高至773K,保温时间30min.形貌观察表明,未经退火处理的薄膜中,Co颗粒均匀分布在非晶C基体中,Co颗粒尺寸为1.5-3.0nm;673K退火后,Co颗粒尺寸增大.磁性能测试表明,未经退火处理的薄膜磁性较弱,随着退火温度升高,薄膜的磁化强度和矫顽力均明显增大;当退火温度增加至673—773K时,薄膜呈现出低温铁磁性、室温超顺磁性的典型颗粒体系磁性特征.磁输运特性研究表明,未经退火处理的薄膜在温度为4.2K,磁场为3980kA/m时表现出1.33%的负磁电阻,随着退火温度升高,样品磁电阻值下降;电阻与温度关系在4.2—60K范围内符合lnR-T~(-1/4)线性关系,磁输运遵循变程跳跃(variable range hopping)传导机制.     

Ni-P-SiO2(纳米)化学复合镀研究

通过Ni-P化学镀及Ni-P-SiO2(微米)、Ni-P-SiO2(纳米)化学复合镀探讨纳米SiO2颗粒对镀速及镀层性能的影响。结果表明：添加适量的SiO2纳米粒子于镀液中，使镀速上升，所得镀层硬度、耐磨性等性能相对于Ni-P镀层及微米颗粒复合镀层都有显著地提高。     

NiCrAlY薄膜对Sm2Co17磁体高温抗氧化性的影响

采用直流磁控溅射方法在Sm2Co17磁体表面制备Ni Cr Al Y薄膜,分别探讨了Ni Cr Al Y薄膜防护的Sm2Co17(Ni Cr Al Y/Sm2Co17)磁体在500,600和700℃空气中的氧化行为,测试了磁体的氧化增重和磁性能,并用SEM,EDS和XRD对薄膜的微观形貌、化学成分和相组成进行表征。结果表明,Ni Cr Al Y薄膜在600℃以下可明显减缓O向Sm2Co17基体的扩散速率,提高Sm2Co17磁体的抗氧化性;当氧化温度升高到700℃,Ni Cr Al Y薄膜的防护效果有所下降。在高温氧化过程中,Ni Cr Al Y薄膜选择性氧化形成富Al2O3的致密氧化膜,可提升薄膜的高温抗氧化性能。     

金属含量对Co-TiO2纳米颗粒复合薄膜微观结构及其性能的影响

目的使Co-TiO_2纳米颗粒复合薄膜同时具备高的磁化强度及电阻率,从而实现更好的高频软磁特性。方法通过磁控共溅射的方法,在不同金属靶功率下制备了Co-TiO_2纳米颗粒复合薄膜,并探究金属含量对薄膜的微观结构、表面形貌、电学和静态磁学性能的影响。结果薄膜中的金属颗粒被非晶态的TiO_2分散。金属含量的增加可以显著提高纳米颗粒薄膜中金属颗粒的结晶性,降低薄膜电阻率,并且通过改变金属含量,可使薄膜逐渐从超顺磁态向铁磁态转变,达到精确调控纳米颗粒复合薄膜的磁学和电学性能的目的。结论在金属含量达到54%时,实现了高电阻率和高饱和磁化强度共存,有望得到具有高频软磁特性的纳米颗粒复合薄膜。     

纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒的制备和光催化性能

用钛酸丁酯为原料,通过胶溶-沉淀的方法在低温下制备了纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒,利用SEM、DRS、XRD等表征了复合颗粒的结构和形貌。结果表明,玻璃微珠表面被20nm左右的TiO2包覆形成核-壳型结构,XRD结果显示表面的TiO2为锐钛矿型,复合颗在紫外光区有强烈吸收,呈现出纳米TiO2半导体光吸收特征。以含甲基橙废水为降解对象研究了所制备复合颗粒的光催化活性。     

304不锈钢表面ZnO/TiO2复合薄膜的制备与光生阴极防腐蚀性能研究

采用溶胶-凝胶法和旋涂技术在304不锈钢表面制备了纳米Zn O/Ti O2复合薄膜,使用XRD和SEM对复合薄膜的晶体结构和表面形貌进行了表征。采用电化学分析手段研究了薄膜的复合方式和煅烧温度对复合薄膜光电性能的影响,考察了复合薄膜在3.0%Na Cl溶液中对304不锈钢的光阴极保护性能。结果表明,采用分层制备和分步煅烧工艺制备的Zn O/Ti O2复合薄膜具有优良的光电性能,在紫外光激发下对304不锈钢的光阴极保护性能要显著优于单一Ti O2薄膜和Zn O薄膜。     

纳米TiO2添加剂对润滑油防锈性能影响的研究

利用液相沉积法制备了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)修饰的油溶性纳米TiO2粒子,通过透射电子显微镜(TEM)和马尔文激光粒度仪对纳米粒子的微观结构和在基础油中的粒径分布进行了分析,采用电化学方法和湿热试验,研究了纳米TiO2粒子作为润滑油添加剂的防锈性能。结果表明:DTMS的表面修饰有效控制了纳米TiO2粒子的团聚,并且使纳米粒子在基础油中基本呈正态分布,平均粒径60 nm左右。基础油中加入5%纳米TiO2粒子,能有效地提高油膜对金属表面的防锈性能。     

纳米颗粒TiO2化学复合镀层的功能特性

本文研究了化学镀Ni-P-TiO2(纳米颗粒)复合镀层的磁学性能和光催化性能。实验结果显示,纳米颗粒化学复合镀层是较好的高耐磨软磁材料;其光催化性能和粉体纳米TiO2不相上下。这些优越的性能展示了纳米颗粒复合镀层具有良好的应用前景。     

浸渍提拉法合成Bi4Ti3O12基复合薄膜及其光催化性能

以TiO2、Bi4Ti3O12为原材料,采用浸渍-提拉法制备复合薄膜,研究了材料合成工艺对复合薄膜微观形貌、相结构及光催化性能的影响。XRD研究结果表明,合成的复合薄膜材料中含有正交相Bi4Ti3O12和锐钛矿TiO2两种晶相,Bi4Ti3O12沿垂直于玻璃基片的<001>方向取向生长。TiO2溶胶的浓度,Bi4Ti3O12的用量,以及表面活性剂的用量,拉膜次数对复合薄膜的成型有明显的影响,当TiO2溶胶的浓度为3mol/L、TiO2溶胶和Bi4Ti3O12质量比为10:1、表面活性剂的质量分数为3%、拉膜次数为3次的时候,合成的Bi4Ti3O12/TiO2复合薄膜较均匀且具有较优异的光催化性能。     

Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜的制备及其性能

为了降解环境污染物,通过磁控溅射的方法在玻璃基底上溅射沉积Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光谱仪(UV-vis)和光致发光光谱仪(PL)对复合薄膜的表面形貌和光学性能进行分析。通过可见光下对甲基橙溶液的光催化降解试验研究了薄膜的光催化活性。结果表明:Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜共有3层,从下到上依次为Pt层、锐钛矿型TiO2层和Cu2O层。薄膜表面平整致密,由形状规则的球形颗粒组成。Cu2O/TiO2/Pt复合薄膜的光催化活性高于Cu2O/TiO2复合薄膜的和纯TiO2薄膜的光催化活性。光催化活性的提高是由于Pt层的存在进一步抑制了光生电子与空穴的复合,延长了光生载流子的寿命,提高了量子产率,进而有效地改善了薄膜的光催化活性。     

磁控溅射和退火制备ZnO/SiO2复合薄膜

采用射频磁控溅射和退火处理的方法在单晶硅衬底上制备了ZnO/SiO2复合薄膜,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角测量等测试手段研究溅射气压、溅射功率、氧氩比和退火温度等对复合薄膜成分组成、组织结构及润湿性能的影响。研究表明,复合薄膜中主要有ZnO、SiO2、Zn2SiO4 3种物相,且分别以六方纤锌矿结构、无定形态和硅锌矿型等形式存在。随着溅射和退火工艺的改变,复合薄膜的接触角在41°～146°间变化,组织形态由颗粒状向纳米竹叶状变化。溅射气压0.5 Pa,溅射功率120 W,氧氩比(O2∶Ar)为0∶30,退火温度为700℃的条件下获得具有六方纤锌矿结构的ZnO纳米组织,该组织呈现出竹叶状,在薄膜表面交错排列形成了无序多空隙的微观形貌,使复合薄膜具有超疏水性,接触角为146°。     

Co_(0.8)Zn_(0.2)Fe_2O_4及其磁电复合薄膜的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备Zn2+取代钴铁氧体Co0.8Zn0.2Fe2O4及Co0.8Zn0.2Fe2O4/(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3磁电复合薄膜(CZFO/BCZT)。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),拉曼光谱仪及振动样品磁强计(VSM)等对样品进行表征。研究表明,沉积在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上的CZFO薄膜为多晶结构,无明显择优取向,处于压应变状态。磁场平行于CZFO薄膜表面的饱和磁化强度和矫顽力分别为405emu/cm3和780×79.577A/m,其矫顽力高于CZFO粉体样品。制备的磁电复合薄膜结晶质量良好,多层纳米结构清晰完整。     

多铁/顺磁复合薄膜的界面输运特性与耦合机制研究

本文通过BiFeO3/La2/3Sr1/3MnO3（BFO /LSMO）,研究了多铁/顺磁复合结构的界面输运以及磁电耦合机制。利用激光分子束外延技术制备了单相、质量良好的薄膜结构,采用电学、磁学、光学等多种测试手段对其输运特性、铁磁性、磁介电特性等进行了测试与表征.结果表明界面的漏电导机制是空间电荷限制电流机制;复合薄膜在室温下表现出的铁磁性主要来源于BFO层,界面处诱导出的网状磁矩会使样品产生比较明显的磁电耦合.在零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）下,样品的磁介电系数分别在160K和170K达到极大值,介电损耗-温度曲线在150-170附近产生分裂,该温度区间与BFO层的相变相关.     

热处理对TiO2-V2O5纳米复合薄膜结构及性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶技术制备了TO2-V2O5纳米复合薄膜,并通过椭偏仪、AFM、XRD、TG-DSC和UV-VIS-NIR分光光度计等方法研究热处理对复合薄膜特性的影响.结果表明:随热处理温度的升高,TiO2的结构由非晶到锐钛矿再到金红石相转变,并且金红石相出现和完全转变的温度降低约200℃;晶粒尺寸从5.1 nm逐渐增大227.3 nm;复合薄膜的折射率由1.6增大到2.4,同时薄膜厚度从276 nm降低到187 nm;薄膜在紫外光区的透射率减小,吸收边缘出现红移.     

纳米压痕和划痕法测定 TiO2 纳米薄膜的力学性能

目的研究相同工艺条件下阳极氧化法在不同钛合金基底(TA1,TC4,TC4F136)上生成的TiO2薄膜的力学性能差异。方法采用扫描电镜结合原子力显微镜观察3种薄膜的形貌和结构,用UNHT型纳米压痕仪测试TiO2纳米薄膜的力学性能,利用纳米划痕法测试3种钛合金表面生成的TiO2薄膜与基底的结合强度及摩擦性能,用纳米压痕技术测试TiO2的显微硬度和弹性模量。结果电解液及其它电化学条件相同时,不同钛合金基底上形成的TiO2薄膜结构(管直径、管壁厚及管长度)不同。结论阳极氧化法在钛合金基底上生成的TiO2纳米薄膜的力学性能,由TiO2微观结构及其与基底的结合强度决定,微观结构和结合强度归根到底由合金中元素决定。     

磁控溅射Co/AZO纳米复合薄膜的结构及光学性能

利用对靶磁控溅射交替沉积技术在不同Co靶电流下沉积Co/AZO纳米复合薄膜,并对其进行真空退火。研究了Co靶电流对薄膜的结构及光学性能的影响。结果表明,沉积态薄膜晶化程度随Co靶电流增加而降低,未发现Co的相关衍射峰;真空退火后,薄膜结晶性明显改善,0.3 A薄膜中出现了Co纳米颗粒,当Co靶电流增大到0.5 A时还发现了CoO纳米颗粒。UV-Vis光谱显示薄膜透过率随Co靶电流增加而降低,退火后透过率明显提高;光谱中还出现了高自旋态Co2+(d7)电子跃迁的3个特征吸收峰,0.2 A薄膜中尤其显著。     

Co掺杂非晶C薄膜的低温磁输运特性及磁性能研究(英文)

采用磁控共溅射方法在n型Si(100)基片上制备了一系列具有不同Co含量(x,at%)的Co掺杂非晶C颗粒薄膜,溅射温度为室温。研究了Co-C颗粒薄膜的微结构,磁输运特性及磁性能。通过优化Co含量,在低温下发现了较大的负磁电阻(MR)。温度为2K、磁场为90×79.6kA.m-1时,Co含量为6.4at%的Co-C薄膜的负磁电阻值最大,达到27.6%。随着Co含量从6.4at%增加至16.4at%,MR值从27.6%逐渐减小至2.2%。电阻率??随温度T的变化曲线显示了线性的ln?-T-1/2关系,说明样品中电子传导遵循隧穿输运机制。     

基片温度对Ni80Fe20薄膜结构和各向异性磁电阻的影响

本文用磁控溅射方法制备出一系列Ni80Fe20磁性薄膜,研究不同基片温度对薄膜结构和各向异性磁电阻的影响.基片温度在150～180 ℃时制备的Ni80Fe20薄膜具有较大的各向异性磁电阻效应和较低的磁化饱和场.X射线衍射仪和扫描电子显微镜测量结果表明,基片温度通过改变薄膜的晶体结构、晶粒大小和均匀性等微观结构改变薄膜的零场电阻率和各向异性磁电阻,文章对实验结果做出了详细分析.