蒙特卡罗方法在纳米尺度薄膜成分分析中的应用

通过选择在低加速电压下,根据蒙特卡罗模拟入射电子在纳米薄膜中的弹性及非弹性碰撞、能量损失、方向改变等信息,建立纳米薄膜蒙特卡罗吸收修正模型。并将此修正模型结合低加速电压能谱谱图应用于纳米尺度薄膜成分的检测。选择使用该方法对膜厚90 nm MoSi_2薄膜进行低电压EDS成分定量分析验证。结果表明,蒙特卡罗方法分析纳米尺度薄膜成分的准确性较高,元素含量大于20%时,分析结果相对误差小于±5%。因此,利用蒙特卡罗模拟可以有效提升纳米尺度薄膜EDS成分分析的准确性。     

离子轰击能量对ZrN/TiAlN纳米多层膜性能的影响

使用超高真空离子束辅助沉积系统(IBAD)制备一系列具有纳米调制周期的ZrN/TiAlN多层膜,研究了离子辅助轰击对薄膜性能的影响.结果表明:离子辅助轰击使大部分ZrN/TiAlN多层膜的纳米硬度和弹性模量值高于两种个体材料硬度的平均值;离子的轰击和薄膜表面原子与轰击离子之间的动量传输提高了薄膜的致密度;当轰击能量为200 eV时,多层膜的硬度最高(30.6 GPa),弹性模量、表面粗糙度和摩擦系数等也明显改善.     

动力学Monte Carlo模拟原子相互作用对薄膜外延生长的影响

运用动力学蒙特卡罗方法模拟两种原子组成的薄膜外延生长时形成纳米团簇的过程,通过分析原子相互作用能和相分离的关系,发现动力学影响对纳米团簇的形貌起主导作用,给出原子发生分离时相互作用能满足的条件为(EAA+EBB-2EAB)>0,动力学Monte Carlo模拟结果也同样显示,在适当高的温度范围内,当两种原子的相互作用能满足(EAA+EBB-2EAB)>0条件时,分子外延薄膜生长会趋于相分离进而形成纳米团簇。     

离子注入氧化锌纳米晶体光致发光特性(英文)

为进一步了解离子注入过程对纳米晶体发光响应的损伤效果,研究了注入氢离子和氦离子对氧化锌纳米晶体光致发光(PL)特性的影响.首先在二氧化硅衬底上制备了直径为4 nm和9 nm的氧化锌纳米晶体薄膜,接着在室温下向生成的薄膜中注入氢离子和氦离子,并研究其PL响应变化.结果表明,与未注入离子的纳米晶体相比,注入氦离子导致缺陷PL发光增加,而当注入氢离子之后,缺陷发光大幅降低,表明氢原子对注入损伤有钝化作用.比较近谱带边沿(NBE)与缺陷发光之比发现,较大颗粒的纳米晶体其近谱带边沿与缺陷发光比在注入氢离子后增大,而在注入氦离子后降低.该规律同样适用于较小颗粒的纳米晶体,但其近谱带边沿与缺陷发光比在注入氢离子之后的增幅比大颗粒晶体的小得多.     

不同晶格结构纳米金属薄膜的力学性能和破坏属性研究

基于修正的镶嵌原子势,采用分子动力学方法建立多粒子系统模型,研究了面心立方晶格(FCC)和体心立方晶格(BCC)纳米金属薄膜的力学性能和拉伸破坏过程,分析了不同晶格结构纳米金属薄膜在拉伸变形时的能量、应力和构型变化过程,得到纳米单晶镍和α-铁薄膜的弹性模量、断裂强度、屈服强度.模拟表明FCC薄膜的拉伸断裂符合Griffith断裂理论;BCC薄膜的断裂过程有较长屈服阶段,自由表面对初始弹性模量的软化作用明显.     

薄膜成分俄歇深度定量分析中的若干问题

深度分辨率和定量分析精度是薄膜组份深度剖面分析中两个基本物理量。首先从实际应用的角度出发.讨论了薄膜成分的俄歇深度剖面定量分析中的几个主要问题。其中包括溅射离子能量、入射角度和样品的化学组成对深度分辨率的影响及其优化。给出了组份溅射深度剖面定量分析方法。提出了定量分析中进行离子溅射修正、基本效应修正和深度定标的具体方法和措施。     

偏压对反应磁控溅射TiN薄膜结构以及性能的影响

本文采用直流反应磁控溅射技术,以Ar和N2为反应前驱气体制备了TiN功能装饰薄膜.重点研究了衬底负偏压对沉积TiN薄膜的色泽、性能及微结构的影响.采用台阶轮廓仪、X射线衍射仪、EDS能谱仪、纳米压痕仪等分析了薄膜的粗糙度、晶相、组分、纳米硬度以及弹性模量.结果表明,采用适宜的衬底负偏压调控轰击离子能量,能够有效阻止薄膜结构中空位以及缺陷的产生,从而有效避免薄膜表面的紫黑色氧化钛的生成,有利于表面光滑的金黄色TiN薄膜制备,同时使薄膜具备更优异的力学性能.实验结果还表明基体偏压可显著影响TiN薄膜的择优生长取向:随偏压增加,薄膜由(111)晶相择优生长转变为(200)晶相的择优生长,(200)晶相的薄膜比(111)晶相薄膜具有更佳的力学性能.     

离子液体添加剂对电沉积氢氧化镁薄膜形貌的影响

以离子液体[MEIM]+[ES]-为晶体生长调控剂,采用简便的电化学方法合成了特定形貌的氢氧化镁纳米结构薄膜.对影响电沉积氢氧化镁薄膜的合成参数(如离子液体的含量、沉积电位和沉积时间)进行了研究,并分别用电镜、X射线衍射和热分析技术对所得氢氧化镁薄膜的形貌和热稳定性进行了表征.此外,该电化学过程可望推广到制备其它形貌独特和性能奇特的纳米/介观结构.     

等离子体状态对PECVD SiC薄膜微结构的影响

在PECVD法制备SiC薄膜过程中,深入研究了工作气压及工作气体中氢稀释比例对薄膜的影响．发现以上两个参数是通过共同调整等离子体状态的两个主要参数——等离子体成分及离子能量来起作用的。在此基础上,讨论了等离子体状态在SiC薄膜微结构从非晶转化为纳米晶过程中的作用．发现可以通过控制等离子体成分及离子能量来得到可用于场发射阴极的纳米晶SiC薄膜。     

纳米杂化PI薄膜击穿孔区形貌及元素分布

无机纳米杂化聚酰亚胺(PI)薄膜具有优良的耐电晕特性,通过观察击穿孔区形貌研究薄膜击穿机理及纳米颗粒的作用,利用SEM观察阶梯式升压强电场击穿无机纳米杂化PI薄膜孔区形貌,能谱仪测试孔区附近元素分布.研究表明:杂化薄膜严重破坏区域仅局限在孔洞附近10～50 μm范围内,随半径增加,其表面由颗粒大小不均匀、表面粗糙不平,逐渐过渡到颗粒均匀的微观结构状态;Cu含量逐渐减少,Au含量逐渐增加,正常区域电极表面没有损伤;氧化铝纳米颗粒在杂化薄膜中起到阻止电极破坏的作用,薄膜击穿机理属热击穿类型.     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

卧式金属罐容量的测量结果不确定度

本文根据多年的实践检定经验 ,参照JJF1 0 59- 1 999《测量不确定度评定与表示》以及《测量不确定度表达 1 0讲》 ,对卧式金属罐容量的测量结果不确定度进行了评定。