金刚石薄膜抗激光破坏研究

介绍了金刚石优异的光学和力学特性,对金刚石薄膜在从紫外到红外波段以及不同脉宽激光参数下的激光损伤行为和损伤阈值进行了评述。分析了不同激光工作参数对金刚石薄膜的激光损伤机理,认为石墨化导致晶格失稳是金刚石薄膜激光损伤的主要原因。金刚石薄膜石墨化有两种方式:垂直表面向体层方向石墨化和平行表面按分层的方式逐层石墨化。     

1μm激光对光学薄膜的损伤

本文采用不同的高折射率薄膜材料,分别镀制了增透模和高反模,送往三个不同的实验室,在不同条件下进行了１μｍ的损伤阈值测试,对薄膜的弱吸收也进行了测试,并比较了不膜系结构、薄膜材料、吸收和薄膜缺陷密度对其激光损伤阈值的影响。     

高激光损伤阈值266nm紫外增透膜研究

为了研制高激光性能紫外增透膜,分别使用HfO2/SiO2和Al2O3/MgF2两种高低折射率材料组合,采用物理气相沉积技术,设计制备了266 nm增透膜;分析测试了不同材料所组成的增透膜的剩余反射率、粗糙度、光学损耗、界面电场强度和激光诱导损伤阈值等特性。研究结果表明,两组不同膜料制备的266 nm增透膜都能达到剩余反射率<0.2%的要求,且激光诱导损伤阈值都大于5 J/cm(2266 nm,7 ns)。     

激光辐照对类金刚石薄膜改性及损伤研究

介绍了激光损伤的检测及损伤阈值的测量方法.讨论激光辐照对类金刚石结构和性质的影响规律.并论述不同工作参数的激光对类金刚石薄膜的激光破坏行为及其损伤阈值.在此基础上分析类金刚石薄膜激光损伤的机理.还从物理特性及制备技术方面着手,比较分析金刚石及类金刚石薄膜各自的优缺点和实际应用状况,并提出类金刚石薄膜的应用前景和有待进一步研究的问题.     

纳秒激光辐照对类金刚石薄膜的损伤及改性

利用Nd:YAG纳秒激光(波长分别为355、532和1 064 nm)辐照由电子束蒸发技术制备的类金刚石(DLC)薄膜,通过光学显微镜、光学轮廓仪和拉曼光谱仪等分析了辐照后的薄膜样品,结果表明:不同波长的单脉冲激光辐照时,DLC膜的激光损伤阈值不同;同一波长的多脉冲激光辐照时,损伤阈值低于单脉冲辐照阈值;脉冲激光辐照对DLC膜具有改性作用,受辐照薄膜区域表层发生了石墨化、剥落和气化效应,致使DLC膜表面出现了隆起和弹坑,隆起高度和弹坑深度与激光能量密度大小和脉冲个数有关.     

脉冲激光沉积有机薄膜

脉冲激光沉积(PLD)技术是一门新兴的薄膜制备技术,在无机薄膜的制备和研究方面取得了令人满意的成果,技术也比较成熟.但利用脉冲激光沉积技术制备和研究有机膜方面的工作开展较晚,工作也比较少,尚未形成一个比较系统的体系.因此开展有机薄膜的脉冲激光沉积研究将具有重要的意义.     

非平衡磁控溅射类金刚石薄膜的激光损伤过程研究

类金刚石薄膜是一种很好的红外窗口表面增透保护材料,随着对其抗激光损伤特性研究的不断深入,越来越多的研究者都将研究的重点放在了如何提高其激光损伤阈值上。然而,不同沉积方法制备的薄膜由于其微观结构存在的差异,必然会导致破坏的过程有所不同。本文采用非平衡磁控溅射技术沉积的薄膜,对其损伤过程进行了深入的研究。结果表明：在不同的激光能量下,DLC薄膜出现不同的损伤形态,而这些与薄膜的缺陷、内应力以及薄膜与衬底的结合力密切相关。     

脉冲激光薄膜制备技术

脉冲激光薄膜沉积是近年来受到普遍关注的制膜新技术。简要介绍了脉冲激光薄膜沉积技术的物理原理、独具的特点和研究发展动态,并介绍了采用脉冲激光薄膜沉积技术制备硅基纳米PtSi薄膜的结果     

用KrF准分子脉冲激光在低基板温度下制备AlN薄膜的研究

用KrF准分子脉冲激光在 2 0 0℃的Si(111)基板上通过改变制备条件 ,采用沉积后直接保温处理的方式制备出了具有不同择优取向的AlN薄膜 ,并得出了较高的处理温度和过长的时间不利于AlN相的形成的结论。     

用KrF准分子脉冲激光在低基板温度下制备AIN薄膜的研究

用KrF准分子脉冲激光在200℃的Si(111)基板上通过改变制备条件,采用沉积后直接保温处理的方式制备出了具有不同择优取向的AlN薄膜,并得出了较高的处理温度和过长的时间不利于AIN相的形成的结论。     

热丝CVD方法中气体状态参数的二维模拟计算

使用在连续介质中建立的二维流场数学模型,模拟计算了在用HFCVD方法生长金刚石薄膜过程中影响气体温度分布的多个沉积工艺参数,研究了气体的速度和体密度的空间分布．结果表明,在优化工艺参数条件下,高温热丝的热阻塞作用导致气体状态参数的不均匀空间分布;在热丝附近气体的速度大而靠近反应腔体侧壁处小;热丝附近处气体体密度减小而靠近冷反应腔体侧壁处增加,采用绝热或高等温边界的反应腔管道壁可以消除气体的热绕流现象,有利于大面积金刚石薄膜的快速均匀生长．     

梯度依赖的混凝土弹塑性非局部损伤的本构模型

以连续介质力学和不可逆热力学为基础,提出了新的混凝土弹塑性损伤本构模型.在该模型中采用了塑性应变εp、各向同性损伤标量D以及应变梯度(△)ε作为内变量,其中应变梯度反应了损伤的非局部性质,本模型是梯度依赖的非局部损伤模型,严格满足热力学的基本方程.应用梯度依赖弹塑性非局部损伤本构模型得出的结果比已有的混凝土损伤塑性模型更为合理.     

Dynamics of femtosecond laser pulse induced damage in multilayers

We report the single-shot damage thresholds of MgF₂/ZnS omnidirectional reflector for laser pulse durations from 50 fs to 900 fs. A coupled dynamic model is applied to study the damage mechanisms, in which we consider not only the electronic excitation of the material, but also the influence of this excitation-induced changes in the complex refractive index of material on the laser pulse itself. The results indicate that this feedback effect plays a very important role during the damage of material. Based on this model, we calculate the threshold fluences and the time-resolved excitation process of the multiplayer. The theoretical calculations agree well with our experimental results.     

低温变形Nb微合金钢铁素体相变的数学模型

以热力学和动力学理论为基础，研究了Nb微合金钢热变形过程中铁素体相的形核及长大过程，在形核速率计算中引入变形储能、晶界凸阶及微合金元素的作用，建立了低温变形诱导铁素体相变的动力学模型，分析了热变形参数和化学成分对相变分数和晶粒尺寸的影响．变形温度的降低和变形程度的增加，促进了α相变过程，相变体积分数增加，晶粒得到细化．C与Mn含量增加的效果则相反．模型应用于热轧带钢生产过程的模拟，计算结果和实测结果吻合良好．     

关于多孔材料的新模型

指出了多孔材料的经典性模型-Gibson-Ashby模型的不足,如孔隙单元非密积、棱柱状态不等价等,提出了一个能弥补Gibson-Ashby模型这些不足的新模型．应用这个新模型,可获得与实验结果符合良好的三维网状泡沫材料电阻率关系和力学关系的表征．实验结果证明,应用于多孔材料时,由新模型所得的有关数理关系明显优于Gibson-Ashby模型。     

La0.67Sr0.33Co1-xFexO3体系的输运行为

研究了Co位Fe掺杂对La0．67Sr0．33Col—xFexo3体系的电输运性质和超大磁阻效应的影响．实验结果表明：在低掺杂(x≤0．1)时电阻率表现出金属性输运行为，在高掺杂(x＝0．2和0．3)时则为半导体行为．Fe掺杂削弱了Te处的MR峰值，但增加了低温下(T《Te)的MR值．La0．67Sr0．33Col—xFe2o3体系的磁电阻的起源可由外加磁场导致的自旋态转变来解释。     

CSP工艺热轧低碳钢板的强化机制

采用金相显微镜、H—800透射电镜和正电子湮没方法分析了CSP热轧低碳钢板金相组织、析出物形貌、尺寸、分布及位错密度。结果表明:CSP工艺热轧低碳钢板的晶粒较为细小,约为5.3μm;当累积变形量较小、变形温度较高时,析出物主要在晶界上,数量少见比较粗大,其尺寸大多大于150nm;当累积变形量较大、变形温度较低时,析出物主要在晶内,细小、弥散且数量较多,其尺寸大多为20～100nm,析出物主要为Al_2O_3、MnS或Cu_7S_4;随着累积变形量的增加,位错密度明显增加,终轧后轧件的位错密度约为6.35×10~(14)m~(-2)。晶粒细化、析出物弥散分布及位错密度增加是CSP工艺热轧低碳钢板强度高的决定因素。     

纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料的超塑性

研究了用电沉积方法制备的纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料的超塑特性,在试验温度410℃和450℃,应变速率为8.3×10-4s-1～5×10-2s-1的条件下,纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料均表现出超塑性.当温度为450℃、应变速率为1.67×10-2s-1时,在Ni/SiCp中获得最大延伸率为836%;在同样的温度下应变速率为1.67×10-3s-1时纳米Ni获得最大延伸率为550%.对超塑性变形后组织的分析表明,晶界滑移是主要变形机制,晶粒长大至亚微米/微米量级后,变形机制是位错协调晶界滑移和位错滑移塑性.