斜切基片上台阶流动生长的YBCO薄膜及BST/YBCO双层薄膜

用脉冲激光沉积法在斜切(001)SrTiO3单晶基片上生长了c轴取向的YBa2Cu3O7-δ超导薄膜,在斜切(001)LaAlO3单晶基片上生长了Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ双层薄膜,并用扫描电镜和透射电镜对薄膜组织进行了表征。结果表明,在1°~3°斜切的SrTiO3基片上生长的YBa2Cu3O7-δ薄膜,呈现台阶流动(stepflow)到三维岛状生长的转变;而6°~15°斜切基片上生长的YBa2Cu3O7-δ薄膜为完全台阶流动生长。在1.2°斜切的LaAlO3基片上原位制备了良好异质外延生长的Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ双层薄膜。在77K,1MHz频率和±30V直流偏压下,测定了其电容-电压特性,确定其介电常数、可调谐性和品质因数分别为1200,60%和133。表明该Ba0.1Sr0.9TiO3薄膜可应用于在液氮温度下工作的可调谐微波器件。     

La0.75Ca0.25MnO3多晶陶瓷与外延薄膜的结构和电学性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La0.75Ca0.25MnO3多晶靶材,并用紫外脉冲激光沉积法(PLD)在LaAlO3(100)单晶衬底上制备了La0.75Ca0.25MnO3外延薄膜。采用XRD测试了薄膜的晶体结构和生长取向,测试了薄膜(200)衍射峰摇摆曲线并分析了薄膜的结晶质量。利用原子力显微镜(AFM)表征了薄膜表面形貌,并利用四探针法测试了薄膜的电阻-温度(R-T)曲线。实验结果显示薄膜结晶质量较好,并沿c轴择优生长,且生长方式为层状生长。薄膜的绝缘体-金属转变温度(TIM)达到270 K以上,电阻温度系数(TCR)高达10%。     

掺杂锰氧化物La0．85Sr0．015MnO3薄膜的自旋输运特性

采用磁控溅射方法制备了二价碱土元素微量掺杂锰氧化物La0．85Sr0．015MnO3（LSMO）薄膜。电阻-温度关系表明，薄膜在273K时发生铁磁金属-顺磁半导体相变。在磁场和激光作用下，薄膜呈现出不同的响应特性：在整个测试温度区间内，磁场作用使薄膜电阻变小，在243K时，取得最大磁电阻变化率为21％；激光辐照薄膜在不同的相态显示出不同的变化特性，在铁磁金属态导致电阻增大，而在顺磁半导体态则致使电阻减小。从能带理论的角度定性地分析了产生该现象的原因是外场对eg电子的作用不同。     

Bi_(2.1)Ca_ySr_(1.9-y)CuO_(6+δ)薄膜制备及性能

利用分子束外延法在MgO(100)衬底上制备Bi2.1CaySr1.9-yCuO6+δ薄膜。薄膜的结构、外延性、化学计量比及表面形貌通过X射线衍射仪、X射线能谱仪及扫描电子显微镜表征,薄膜的R-T曲线通过标准四引线法测量。结果表明,Bi2.1CaySr1.9-yCuO6+δ薄膜具有较好的结晶性能,沿衬底[001]方向c轴外延生长,且表面平整;随Ca含量(0.2≤y≤1.0)不同,Bi2.1CaySr1.9-yCuO6+δ相的c轴长度发生变化,且薄膜显现不同的导电特性。     

用熔融织构靶制备的YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜的微观组织结构

用脉冲激光蒸发熔融织构靶材在SrTiO3(001)单晶基片上制备了YBa2Cu3O7-δ超导薄膜。用X-射线衍射仪、透射电镜和原子力显微镜分别对薄膜的微观结构和表面形貌进行了分析。结果表明,薄膜呈c轴取向,薄膜中产生了一定数量的颗粒状Y2O3杂相,且具有择优取向,而靶材中所含的Y2BaCuO8相却没有在薄膜中形成,沉积温度升高,有利于犤001犦取向的Y2O3的形成,但不利于犤111犦取向Y2O3的形成,与传统的粉末烧结靶相比,用熔融织构靶制备YBa2Cu3O7-δ薄膜可以明显抑制薄膜表面颗粒的形成。     

Bi位掺La对Bi-2212粉体结构和性质的影响

以硝酸盐为前驱物,利用溶胶-凝胶(sol-gel)法,制备了(Bi1-xLax)2Sr2CaCu2Oδ(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)粉体。通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM),对晶体结构进行了表征;采用SQUID和标准四引线法,对该粉体磁化强度随温度变化(M-T)和电阻随温度变化(R-T)曲线进行了测试,研究了Bi部分被La替代导致Bi系超导体结构和电磁特性的变化。结果表明,随着La掺杂量逐渐增加,晶格常数c未发生变化,而a,b逐渐变大,且沿b轴方向的调制周期减小;样品表现出抗磁性和反铁磁、超导和半导体特性共存、竞争的独特性质。     

温度和激励磁场对磁巴克豪森跳跃平均体积的影响

磁巴克豪森跳跃的平均体积(AVMBJ)-ν是铁磁材料在激励磁场的影响下发生磁畴壁不可逆位移而产生的。就激励磁场及温度对其的影响进行研究:首先根据铁磁学,推导出不可逆磁导率和可逆磁化率的数值关系,并利用此关系对AVMBJ公式进行简化;其次利用铁磁性的"分子场"理论,推导了饱和磁化强度与温度和激励磁场的数值关系,以此得到温度和激励磁场强度与AVMBJ的理论关系;最后在不同温度和不同激励磁场下对Q235碳钢试样进行AVMBJ检测,验证了推导的理论关系。     

H2O2热处理对Cu2O薄膜结构及性能的影响

采用电化学沉积法制备了 Cu2o薄膜并对薄膜表面进行了不同温度的H2O2热处理.利用扫描电镜、X射线衍射仪、紫外-可见光透射谱仪和俄歇能谱仪研究了 H2O2热处理对Cu2O薄膜的结构及光电性能的影响.结果表明:经过60℃的H2O2热处理10 min的样品其结晶性变好,薄膜表面被氧化,禁带宽度值从2.36 eV减小至2.27 eV,表明薄膜光吸收率增强,可提高太阳能电池光电转换效率.随着H2O2热处理时间的增加,薄膜表面均匀性和致密性降低,表明金字塔形貌逐渐被破坏.经过90℃的H2O2热处理10 min后样品的表面粗糙且存在微小的孔,随着处理时间的增加样品表面存在不规则隆起并产生凹坑和细孔,表明过高温度和过长时间的H2O2热处理会严重腐蚀Cu2O薄膜表面,破坏其结构.     

大晶Nd—Ba—Cu—O超导体的制备

大晶REBa2Cu3Oδ(RE为稀土元素)超导体可做储能用飞轮或块状永磁体，有巨大工业应用潜力。为获得高的捕获磁场必须在提高Jc同时制出大尺寸晶粒材料，在REBa2Cu3Oδ块状超导体中，Y-Ba-Co-O(YBCO)系统已被充分研究并商品化，但由于其相对小的不可逆性磁场限制了捕获磁场的提高，而采用氧控制熔化生长工艺(OCMG)可在Nd-Ba-Cu-O (NdBCO)系统中获得更高的Tc和Jc，而且可有更高的不可逆场，只要在块状NdBCO材料中制备出大的晶粒，就能得到更高的捕获场，关键在于Nd-Ba置换下必须更严格地控制工艺条件，才能生产出高质量的NdBCO…     

用熔融织构靶制备的YBa2Cu3O7—δ超导薄膜的微观组织结构

用脉冲激光蒸发熔融织构靶材在SrTiO3(001)单晶基片上制备了YBa2Cu3O7—δ超导薄膜。用X—射线衍射仪、透射电镜和原子力显微镜分别对薄膜的微观结构和表面形貌进行了分析。结果表明，薄膜呈c轴取向，薄膜中产生了一定数量的颗粒状Y203杂相，且具有择优取向，而靶材中所含的Y2BaCuO8相却没有在薄膜中形成，沉积温度升高，有利于[001]取向的Y2O3的形成，但不利于[111]取向Y2O3的形成，与传统的粉末烧结靶相比，用熔融织构靶制备YBa2Cu3O7—δ薄膜可以明显抑制薄膜表面颗粒的形成。     

Sm0.5Ca0.5Mn03薄膜的光诱导弛豫特性

采用射频磁控溅射方法在LaAlO3(100)基片上制备了电荷有序态锰氧化物Sm0.5Ca0.sMnO3薄膜,X射线衍射分析表明所制备薄膜具有较好的外延特性.测试了薄膜的低电阻-温度关系,表明薄膜在测量温度范围内呈现半导体导电特性.施加磁场和激光辐照均可引起电荷有序态的退局域化,从而导致电阻减小.研究了激光诱导电阻变化弛豫特性,表明电阻随时问的变化符合指数关系,通过拟合得到的时间常数随着温度的升高而增加,分析表明其主要可归结于外在热效应的影响.     

Sm_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3薄膜的光诱导弛豫特性(英文)

采用射频磁控溅射方法在LaAlO3（100）基片上制备了电荷有序态锰氧化物Sm0．5Ca0.5MnO3薄膜,X射线衍射分析表明所制备薄膜具有较好的外延特性。测试了薄膜的低电阻-温度关系,表明薄膜在测量温度范围内呈现半导体导电特性。施加磁场和激光辐照均可引起电荷有序态的退局域化,从而导致电阻减小。研究了激光诱导电阻变化弛豫特性,表明电阻随时间的变化符合指数关系,通过拟合得到的时间常数随着温度的升高而增加,分析表明其主要可归结于外在热效应的影响。     

八探针方法测量磁阻效应

本文提出八探针方法用来测量薄膜的幅度磁阻(MMR)和各向异性磁阻(AMR)。测量时,外加磁场方向不变,通过改变电流方向来改变磁场和电流方向的夹角,分别测得薄膜处于同一磁化状态下的电流和外场相互垂直或平行时的电阻。通过在不同幅度磁场下的测量,可以得到AMR随外加场幅度的变化以及电流和外场相互垂直或平行时随外加场幅度变化的MMR。     

Inconel625合金高速热变形动态再结晶的临界条件

通过等温热压缩试验获得Inconel625合金在变形温度为1000～1200℃,应变速率为1～80S^-1条件下的真应力-应变曲线,利用加工硬化率,结合lnθ-ε曲线上的拐点判据及-δ（1nθ）／δε-ε曲线上的最小值,来研究Inconel625合金动态再结晶的临界条件。结果表明,在该实验条件下,Inconel625合金的lnθε曲线均出现拐点特征,对应的-δ（lnθ）／δε-ε曲线出现最小值,该最小值处对应的应变即为临界应变;临界应变随应变速率的增大和变形温度的降低而增加,并且临界应变和峰值应变之间有一定的关系,即εc=0．69εp;动态再结晶时临界应变的预测模型可以表示为εc=4．41×10^-4Z^0.14261。     

直流磁场作用下Al-13.3%Cu合金的熔点变化

采用双电桥法测定Al-13．3％Cu合金在直流磁场下凝固的电阻一温度曲线,通过对曲线的分析,确定了合金在磁场强度为0．06T和0．12T的直流磁场下凝固时的液相线温度和固相线温度,发现直流磁场对Al-13．3％Cu合金的熔点会产生一定的影响,合金的液相线和固相线温度下降,结晶问隔变大,并且当磁场强度为0．12T时这种变化更明显。     

氧化钒薄膜的电学性质研究

采用离子束溅射和退火工艺,在K9玻璃基体上制备了氧化钒薄膜,并对其微观形貌及组成进行了研究.SEM结果表明,所制备的氧化钒薄膜均匀致密,晶粒尺寸达纳米量级,平均约50nm.由XPS分析可知,薄膜中钒的价态为+4价和+5价,薄膜由VO2和V2O5组成.自行研制了一套实时测量、动态显示测量结果的电阻-温度关系测试系统.应用该测试系统测量了薄膜电阻随温度变化的关系曲线,发现所制备的氧化钒薄膜具有显著的电阻突变特性,其低温段的激活能为0.3106eV,25℃时的电阻温度系数为-0.0406K-1.     

Ni52Mn26Ga22薄膜的马氏体相变和磁电阻

用电子束蒸发方法制备了多晶NiMnGa薄膜.用Ni52Mn26Ga22合金作靶材,衬底为<111>取向的单晶硅抛光面.沉积时衬底温度为773K.电子束蒸发在本底真空3×10-3Pa中进行.X射线衍射图谱表明薄膜在室温下为奥氏体相.电阻随温度的变化关系表明薄膜的马氏体相变开始温度约在256K,且相变滞后较小.在室温下的奥氏体具有正的磁电阻效应,在1T磁场下磁电阻为0.06%.马氏体的磁电阻很小,这种差异来源于电子结构的不同.     

NiFe薄膜AMR元件中非均匀退磁场和宽度的相关性

采用磁控溅射方法制备了NiFe各向异性磁电阻(AMR)薄膜,经过光学曝光及离子刻蚀将NiFe薄膜制成了厚度t=20 nm、长度l=2.5 mm、宽度w分别为50,20,10,5和3μm的AMR元件.测量了AMR元件的磁电阻效应.考虑沿宽度方向退磁场的非均匀性,计算了磁电阻比率.结果表明,宽度决定了AMR元件中的退磁场分布和边缘退磁场的大小,直接影响着AMR元件的磁化反转过程.宽度越小,元件中的边缘退磁场越大,在外磁场下的磁化反转也越困难.在磁化反转过程中,磁化反转先从中心开始,逐渐扩展到边缘.     

大气等离子喷涂Al2O3-3%TiO2涂层的性能

利用两种中频交流磁控溅射电源,溅射Al2O3含量为2%的两块氧化锌铝陶瓷靶材,在不同衬底温度的条件下制备得到了ZAO薄膜。研究了不同衬底温度条件下不同靶材和溅射电源对ZAO薄膜结构、电学和光学性能的影响。结果表明,制备得到的ZAO薄膜均具有c轴择优取向生长的晶体结构,在衬底温度为240℃时,得到的ZAO薄膜的电阻率低至1.4×10-3Ω·cm,可见光平均透过率在82%以上。     

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.