自旋阀结构多层膜的热稳定性

研究了Si/Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta结构的自旋阀的热稳定性及层间扩散问题.高分辨电镜(HREM)观察表明,各层呈柱状晶生长.低于200℃退火能有效地提高钉扎场.高于200℃退火后,钉扎场下降,300℃时降为零.利用俄欧电子能谱仪(AES)研究了在相同的条件下制备的基片/Ta/NiFe/FeMn/Ta结构多层膜.结果表明,200℃以下时薄膜层之间主要发生沿晶界的扩散,300℃时体扩散的作用不能忽略.     

CoSiB/Pd多层膜垂直各向异性及热稳定性的研究

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了以Pd为底层的CoSiB/Pd多层膜样品,利用反常霍尔效应研究了多层膜垂直磁各向异性(perpendicular magnetic anisotropy,PMA)及薄膜的热稳定性。实验中改变了样品周期层中各层的厚度和周期数,结果表明这些变化对反常霍尔效应有着重要的影响。本实验通过对这些参数的调节获得了最佳多层膜样品结构Pd(3)/[CoSiB(0. 5)/Pd(0. 8)]_2,周期层中CoSiB和Pd的最佳厚度分别为0. 5和0. 8 nm,最佳周期数为2。根据最佳样品的磁滞回线,计算得出该样品的有效各向异性常数Keff为9. 0×10~4J·m~(-3),说明样品具有良好的PMA性能。之后又对Pd(3)/[CoSiB(0. 5)/Pd(0. 8)]_2进行了热稳定性分析,由于适当的退火有利于提高样品的结晶度,结果发现样品在200℃退火1 h之后的Keff提高到了9. 6×10~4J·m~(-3),样品的PMA性能得到了进一步的提高。而退火温度超过300℃时,由于高温破坏了多层膜界面,导致其PMA明显变差。该样品的总厚度为5. 6 nm,完全满足制备垂直磁结构材料的厚度要求。这些特点使其有利于作为自由层应用到磁隧道结构中。     

电沉积铜镍纳米多层膜的机理

采用动电位扫描、循环伏安法以及交流阻抗等方法,研究了从柠檬酸盐体系中电沉积铜镍纳米多层膜的电沉积机理。研究结果表明:在研究体系中铜的沉积是扩散控制的电极过程,而镍的沉积则是首先形成类似Ni(OH)_ads的吸附中间产物,而后在电极上进一步还原为原子态。     

首次制备各向异性纳米复合稀土永磁多层膜

正近日,中国科学院金属所沈阳材料科学国家实验室磁性材料与磁学研究部的科研人员在国际上首次成功制备了硬磁相、软磁相和隔离层组成的各向异性纳米复合稀土永磁多层膜。软磁材料的磁性能特征就像个子高高的瘦子,而硬磁材料的磁性能特征就像个子矮矮的胖子。纳米复合永磁材料的研究思路就是将这两队胖子和瘦子组成一个联合战斗小组,从而可以充分利用他们各自的优势条件。要实现这个目的,胖子和瘦子要充分结合在一起,最好是一个一个地在纳米尺度交替排列。但这之前还要突破几个技术难点。首先,要让软磁材料和永磁材料两相整     

低压等离子喷涂涂层膜基界面结合能的研究

用努氏界面印痕法 ,对铁基Ni/Fe、镍基Cu/Ni低压等离子喷涂涂层的膜基界面进行界面结合能的研究 ,分析得到涂层界面的断裂表面能。分析得出铁基纯镍Ni/Fe涂层界面的断裂表面能比镍基铜Cu/Ni涂层的断裂表面能高。界面微观分析表明 ,镍基铜Cu/Ni涂层材料疏松 ,膜基界面存在较多裂纹 ,另外涂层和基体观察不到元素扩散层。Ni/Fe涂层界面结合致密 ,约有 2～ 3 μm的元素扩散层。     

磁控溅射Cu/Mo纳米多层膜的结构与性能

用磁控溅射法在单晶硅和聚酰亚胺衬底上制备了恒定调制比(η=1)、调制周期λ=10～ 100 nm的Cu/Mo纳米多层膜,运用XRD,HRTEM,EDX,AFM,单轴拉伸系统、显微硬度仪和电阻仪对多层膜的微观结构、表面形貌和力学及电学性能进行了研究.结果表明,Cu/Mo多层膜中的Cu层和Mo层分别具有Cu( 111)和Mo(110)择优取向,Cu层呈柱状纳米晶、Mo层为极细纳米晶结构,Cu/Mo层间界面处存在一定厚度的扩散混合层.Cu/Mo多层膜的结构和性能受到调制周期和Cu层厚度的显著影响.在调制比η=1的条件下,随着调制周期的增加,软相Cu层厚度增大,Cu/Mo多层膜总体的屈服强度和显微硬度明显下降,裂纹萌生临界应变εc和电导率则显著上升.主要原因在于,随Cu层厚度的增加,Cu晶粒尺寸增大,Cu层内晶界密度降低,使Cu层的位错运动阻力减小、塑性变形能力增强,Cu层内电子散射效应减弱.同时当Cu/Mo多层膜总厚度恒定时,多层膜中Cu层和Mo层的层间界面数量亦随Cu层厚度的增加而减少,减弱了层间界面的电子散射效应,从而使多层膜电导率得以提高.     

调制周期对 纳米多层膜微观结构与性能影响

使用磁控溅射仪沉积一系列不同调制周期的 TaN/TiSiN 纳米多层膜。 采用 X 射线衍射仪 (XRD)、 显微硬度计、 摩擦磨损试验机分析与表征纳米多层膜微观结构和性能, 研究调制周期对 TaN/TiSiN 纳米多层膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响。 结果表明, TaN/TiSiN 纳米多层膜均为面心立方结构, 在 (111) 晶面和 (200) 晶面呈现择优取向。 当调制周期为 25nm 时, TaN/TiSiN 纳米多层膜硬度最大值为 30.9GPa, 摩擦系数与磨损量最小。TaN/TiSiN 纳米多层膜的位错穿过 TaN 层与 TiSiN 层界面时将受到多层膜界面对其施加的镜像力作用, 阻碍位错的运动, 引起薄膜的强化。     

不同底层对Co/Pt多层膜反常霍尔效应影响的研究

采用直流磁控溅射法在玻璃基片上制备了Au,Cu,Pt和Ta底层的Co/Pt多层膜样品,对周期层中Co和Pt进行了调制,获得了各底层的最佳多层膜结构,研究了各底层对Co/Pt多层膜的反常霍尔效应的影响。经研究发现,当底层厚度均为3 nm、周期层中Pt厚度为1.5 nm,多层膜中Co层的厚度均为0.4 nm时,样品霍尔回线的矩形度最好,对应样品具有更好的垂直磁各向异性(PMA)。在相同厚度条件下,Au和Cu作为Co/Pt多层膜的底层在保持样品的垂直磁各向异性方面的作用远不如Pt和Ta底层,而且样品的霍尔电阻比Pt和Ta做底层时要小很多。在研究的4种不同金属底层多层膜中,Pt底层可以使多层膜周期层以更薄的Pt厚度获得垂直磁各向异性,从而使得Co/Pt多层膜的磁矩垂直于膜面,但由于Pt层对样品的分流作用过大,导致样品的霍尔电阻有所降低;而Ta作为底层的Co/Pt多层膜既可以周期层以较薄的Pt保持样品的垂直磁各向异性,又可使得样品具有大得多的霍尔电阻,可研究其与互补金属氧化物半导体(CMOS)的集成。     

Ag/AgCu 复合基 Bi-2223 多芯超导带材的研究

采用ＰＴＴ法制备ＡｇＣｕ包套Ｂｉ－２２２３多芯超导带材,研究了合金包套对带材超导性能的影响。合金包套影响带材内部芯丝变形的均匀性,一定程度上改善超导相的织构度,临界电流因此而有提高。同时,超导带材的临界电流－抗拉强度性能、耐热疲劳能力均有不同程度的提高。     

负载Ag／N-TiO2纳米膜的多孔陶粒的制备工艺

本发明提供一种负载Ag／N—TiO2纳米膜的多孔陶粒的制备工艺,包括多孔陶粒的制备和在多孔陶粒上制膜,其特征在于：①原料采用-100目的粉煤灰和生石灰、一200目的高岭土和玻璃粉,四者按70：6：10：14的重量比混合,再添加原料总重量0．5％～1％的氧化钛、20％～30％的碳酸氢铵和60％～65％的水,搅拌均匀制成粒径为1～2cm的颗粒,     

液相还原法制备纳米Ag粉的研究

分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和一种复合物作表面保护剂、水合肼作还原剂,通过液相还原法制备出Ag粉,考察了保护剂的品种、用量以及还原条件等对所制备的Ag粉粒度及形貌的影响。结果表明:采用本试验的液相还原法,可以制备出具有纳米粒度的Ag颗粒,且复合保护剂的使用可以减小Ag颗粒的粒度;当复合保护剂与Ag离子摩尔比为1∶1时,所得的纳米Ag粉形状接近球形、平均粒度约为16nm,且粒度分布范围窄。通过控制工艺,可以获得纯度高、分散性好的纳米Ag粉。     

不同底层(Ag, Ti, Cu, Pt)对[Fe/Pt]n多层膜磁性的影响

利用磁控溅射的方法, 在热玻璃基片上制备了[Fe/Pt]n多层膜, 经不同温度真空热处理后, 得到L10有序结构的FePt薄膜(L10-FePt).实验结果表明 [Fe/Pt]n多层膜结构可使FePt薄膜的有序化温度由500 ℃降到350 ℃, 350 ℃退火20 min后其平行膜面矫顽力可达到421.8 kA·m-1.同时以Ag, Ti, Cu和Pt做底层, 利用[Fe/Pt]n多层膜结构制备了FePt薄膜, 磁性和X射线衍射结果表明 与[Fe/Pt]n多层膜相比, 四种底层均没有进一步降低FePt薄膜的有序化温度, 其中Ag做底层对[Fe/Pt]n多层膜退火后的平行膜面矫顽力影响较小, 但能够提高其垂直磁各向异性;其他底层均会降低[Fe/Pt]n多层膜在高温退火时的平行膜面矫顽力, 且对其垂直磁各向异性无改善作用.     

Bi—2223／Ag超导带材Ag—BSCCO界面的TEM研究

用ＴＥＭ研究了银包套Ｂｉ２２２３超导带材的Ａｇ／ＢｉＳｒＣａＣｕＯ（ＢＳＣＣＯ）界面。大多数界面平直，连接很好，２２２３相的（００１）面平行于界面；有台阶状界面出现，偶尔在界面上观察到半个２２０１单胞层。银与超导体之间不存在固定的位向关系。     

纳米金属多层膜微观结构及其力学性能研究进展

纳米金属多层膜由于其微观结构的可调控性和优异的力学性能受到广泛关注,而建立微观结构与力学性能的内在联系则是设计制备高性能纳米金属多层膜的基础。结合当前国内外关于纳米金属多层膜微观结构和力学性能的最新研究进展,总结了晶体/晶体和晶体/非晶纳米金属多层膜的微观结构特征及其对力学性能的影响,基于位错强化模型,阐述了微观特征尺寸与力学性能之间的关系。现有研究结果表明,由于组元材料本征特性的差异以及强烈的尺寸与异质约束效应,不同组元材料构成的纳米金属多层膜具有不同的晶粒形貌和界面类型与结构,这对其强度/硬度、拉伸延性和变形行为具有显著影响。金属多层膜的力学性能表现出明显的尺寸效应和组元依赖性,而晶体/晶体纳米金属多层膜体系呈现出与晶体/非晶体系截然不同的塑性变形力学和组织结构稳定性。最后,探讨了目前纳米金属多层膜相关研究存在的不足之处及其未来研究的主要方向。     

Co/Pt多层膜反常霍尔效应的研究

通过磁控溅射方法制备了一系列以Pt为底层的Co/Pt多层膜样品,研究了周期层中Co层厚度、周期层中Pt层厚度、底层厚度和多层膜周期数对样品霍尔效应和磁性的影响。结果表明,多层膜中各层的厚度及周期数对样品的霍尔效应和磁性有重要的影响。通过对样品测试结果的分析发现多层膜的界面效应是影响其宏观性能的主要因素,样品的霍尔电阻和矫顽力随着膜厚和周期数的变化均体现了这一效应。通过优化多层膜各层厚度参数及周期数,获得了最佳样品结构为Pt 1.0 nm/(Co 0.4 nm/Pt 0.8 nm)3,周期层中Co和Pt的最佳厚度分别为0.4和0.8 nm,最佳周期数为3,该样品的霍尔电阻最大,同时样品霍尔曲线的矩形度最好,且矫顽力也较小,通过磁性测量得到其磁各向异性能为2.0×105J·m-3,具有良好的垂直磁各向异性。     

Pb/Al金属多层膜的红外性能研究

利用紫外-可见-近红外分光光度计和傅立叶红外光谱仪分析了用真空磁控溅射技术制备的A1/Pb金属多层膜的对红外光的吸收、反射和透射.结果表明,在近红外200-2500 nm波段,多层膜具有良好的吸波特性,在中红外和远红外波段,多层膜呈现出低反射强吸收效果.     

Pb／Al属多层膜的红外性能研究

利用紫外-可见-近红外分光光度计和傅立叶红外光谱仪分析了用真空磁控溅射技术制备的Al／Pb金属多层膜的对红外光的吸收、反射和透射．结果表明，在近红外200～2500nm波段，多层膜具有良好的吸波特性，在中红外和远红外波段，多层膜呈现出低反射强吸收效果．     

调制周期对TaN/TiSiN纳米多层膜微观结构与性能影响

使用磁控溅射仪沉积一系列不同调制周期的TaN/TiSiN纳米多层膜。采用X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机分析与表征纳米多层膜微观结构和性能,研究调制周期对TaN/TiSiN纳米多层膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明,TaN/TiSiN纳米多层膜均为面心立方结构,在(111)晶面和(200)晶面呈现择优取向。当调制周期为25nm时,TaN/TiSiN纳米多层膜硬度最大值为30.9GPa,摩擦系数与磨损量最小。TaN/TiSiN纳米多层膜的位错穿过TaN层与TiSiN层界面时将受到多层膜界面对其施加的镜像力作用,阻碍位错的运动,引起薄膜的强化。     

γ-TiAl基两相合金中非平衡片层组织的热稳定性

利用常规电镜及高分辨电镜等方法,研究了热锻Ti-45Al-8Nb-2.5Mn-0.05B合金中具有较高应变能的非平衡片层界面,在随后的800℃,15min与1000℃,4min退火过程中的结构变化.这些结构松弛主要有:片层界面趋于更加弯曲,α₂片层的缩颈与球化和γ片层中形成许多小角度晶界等.     

(AlCrTiZrNb)N/Al2O3纳米多层膜的微观结构和力学性能研究

在单晶硅片基底上采用反应磁控溅射技术交替溅射AlCrTiZrNb靶与Al2O3靶,制备了不同厚度Al2O3层的(AlCrTiZrNb)N/Al2O3纳米多层膜.采用X射线衍射仪(X-ray?diffraction,XRD),高分辨率透射电子显微镜(high?resolution?transmission?electro...