CoNi磁多层膜结构的极化中子反射研究

中子反射是一种研究表面和界面微观结构的新技术。极化中子反射已广泛应用于研究磁薄膜、磁超晶格等的微观磁结构,提供样品中核和磁散射长度密度分布信息,在表面化学、固体薄膜、表面磁学等方面的研究中起到了X射线反射等其它实验手段无法替代的重要作用。磁多层膜实验样品由首都师范大学制备,采用磁控溅射方法在60mm×25mm玻璃衬底上交替镀20层的Ni和Co。在镀膜过程中,施加外磁场以控制内禀磁矩的取向。极化中子反射实验测量在德国HMI的水平散射几何反射仪V14上进行,入射中子波长为0.475nm,准直狭缝宽度为1mm,准直狭缝间距离为1m,实验中所用样品为25mm×25mm。实验施加的外磁场     

多层膜实验的中子反射率计算方法

本文从Parratt迭代关系出发,讨论了粗糙界面多层膜反射率的计算方法和中子反射实验中散射矢量分辨及其在数据分析中的考虑;比较了指数项法和划分薄层法两种不同界面粗糙度处理方法的异同和使用条件,并结合CoFe/TiZr合金多层膜极化中子飞行时间反射实验数据分析,比较了不同分辨率考虑方法对应的拟合情况.结果表明:当界面粗糙度与膜层厚度相当时,划分薄层法计算反射率是较合适的算法;波长、角度分辨分别考虑法优于散射矢量整体考虑法.     

同步辐射X射线衍射研究短链DNA/磷脂多层膜的结构

应用同步辐射低角X射线衍射研究由短链DNA/磷脂在固体表面形成的复合多层膜结构.将DNA/磷脂混合溶液(DOTAP/DOPC混合磷脂,其中Φ_(DOTAP)定义为DOTAP在混合磷脂中的质量百分比)浇铸在经过亲水处理的表面上,在溶剂蒸发过程中自组装形成高度有序的多层膜结构.按DNA骨架上所带负电荷的数目与DOTAP所带正电荷数目相等的比例制备一系列具有不同Φ_(DOTAP)值的样品.实验结果表明,随着DNA含量的增加,多层膜先后出现DNA贫瘠相和DNA富集相.在DNA贫瘠相中,DNA分子被包埋在磷脂分子的亲水头中;而在DNA富集相中,DNA分子紧密排列在磷脂的亲水头层间.并且详细分析了DNA/磷脂多层膜出现DNA贫瘠相和DNA富集相以及产生相变的原因.     

软X射线波段多层膜-多层膜光栅单色器

从多层膜和多层膜光栅的衍射特性出发,得到了适用于软X射线波段的组合式多层膜－多层膜光栅单色器的工作原理和色散性质。如果多层膜和多层膜光栅的反射面之间保持适当的夹角,该夹角取决于多层膜的周期和光栅的周期之比,则由单色器出射的光束仍保持与入射光束平行,且有很好的色散及量承原光强输出。     

8.0nm X射线激光反射镜Mo/B4C多层膜制备及其特性

用磁控溅射法制备工作波长约８０ ｎｍ 的 Ｍｏ／ Ｂ４ Ｃ多层膜作为正入射短波长（λ＜ １０．０ ｎｍ ）软 Ｘ 射线激光反射腔的反射镜。经 Ｘ 射线衍射仪和 Ｔ Ｅ Ｍ 检测,多层膜周期结构准确,热稳定性高。     

CoFeV/TiZr复合薄膜材料的极化中子反射实验研究

CoFeV/TiZr多层膜界面结构在其极化超镜产品中起着重要的作用。针对膜层需求设计、制备了不同结构的CoFeV/TiZr膜层样品,应用极化中子镜反射技术研究了CoFeV/TiZr复合薄膜材料的膜层结构,获得了薄膜材料的膜层厚度、界面粗糙度、界面扩散层等结构参数。结果表明,多层膜膜层界面粗糙度变化可采用粗糙度递增律进行描述,界面扩散约0.5 nm,膜层制备工艺基本达到预期目标。     

X射线导常散射研究NiFe／Cu多层膜结构

本利用X射线小角衍射和漫散射技术研究了两组具有不同GMR的NiFe/Cu多层膜样品的界面结构。利用在CuK吸收边附近的能量扫描得出了关于NiFe和Cu层的结晶性情况。结果表明两组样品在界面结构和结构性上有明显的区别。另外，我们还发现NiFe和Cu层的原子密度差别比块材料的差别大27％。     

偏压对铀表面多弧离子镀Ti/TiN多层膜的结构及抗腐蚀性能影响研究

在不同偏压下,利用多弧离子镀技术在U和Si基体上制备了Ti/TiN多层薄膜。利用X射线衍射仪和扫描电镜对多层膜的组织结构和薄膜界面形貌进行了分析。研究表明：脉冲偏压不但影响多层膜物相各衍射峰的强度,还诱导新相Ti₂N的出现。制备的多层膜呈“犬牙”交错的层状、柱状结构生长。随脉冲偏压的增加,柱状晶结构细化,薄膜变得更加致密。通过50μg/gCl^－溶液腐蚀研究表明：Ti/TiN多层膜提高抗腐蚀性能源于层状失效,使得腐蚀介质到达基体更加困难,抗腐蚀性能优良。     

中能X射线自由电子激光SASE脉冲在Cr/B4C多层膜结构上的反射特性

反射光学元件是X射线自由电子激光(Free Electron Laser,FEL)光束线上非常重要的器件,而FEL通常通过自放大自发辐射模式(Self-Amplified Spontaneous Emission,SASE)出光.多层膜结构,尤其是Cr/B4C多层膜结构,在中能X射线范围内具有优越的光学性能.利用GEN...     

FeMn／Co多层膜界面插入Bi前后的微结构分析

研究了FeMn／Co多层膜界面插入Bi前后微结构的变化。利用磁控溅射法制备了FeMn/Co多层膜，利用X射线小角反射和漫散射技术进行了表征，得到结果如下：插入Bi之前，在FeMn/Co界面处确实存在FeMnCo的成分混合存在，插入Bi之后，FeMnCo的成分中掺入了Bi。而且，在FeMn/Co界面处Fe，Mn，和Co的元素分布不相同。     

多层介质/金属紫外滤光膜系的辐照损伤特性

利用电子束蒸发方法制备用于BaF₂晶体慢成分滤光的多层介质/金属紫外滤光膜系。在γ射线、中子和激光辐照环境中研究薄膜的损伤特性。结果表明：薄膜对γ射线和中子具有优良的耐辐照特性；在激光辐照环境中，薄膜的激光损伤阈值受多层薄膜中金属层的影响，激光入射时，最先辐照到的金属层的厚度决定了多层薄膜的耐激光辐照损伤特性。     

Structure and Mechanical Properties of CrTiAlN/TiAlN Composite Coatings Deposited by Multi-Arc Ion Plating

CrTiAlN/TiAlN composite coatings were deposited on cemented carbide by using a home-made industrial scale multi-arc ion plating system. The samples were studied by X-ray diffraction, scanning electron microscopy （SEM）, microhardness and ball-on-disk testing. The properties of the CrTiAlN/TiAlN coatings were significantly influenced by the microstructure and the deposition time ratio of TiAlN over CrTiAlN layers. With the increase of deposition time ratio, the microhardness of CrTiAlN/TiAlN increased from 28.6 GPa to 37.5 GPa, much higher than that of CrTiAlN coatings. The friction coefficients of the CrTiAlN/TiAlN coatings were higher than those of CrTiAlN coatings against a cemented carbide ball. The microhardness of the CrTiAlN/TiAlN coatings was changed after annealing at 800 ℃, and the friction coefficients of the annealed coatings were increased against the cemented carbide ball.     

La2/3Ca1/3Mn1-xCrxO3（x=0.0，0.1）晶体结构的中子衍射研究

采用传统高温固相反应法合成钙钛矿型多晶样品。在室温下分别测量了La_2/3Ca_1/3Mn_1-xCr_xO₃(x=0.0,0.1)的中子粉末衍射谱,采用Rietveld峰形精修方法对衍射数据进行拟合,得到样品晶胞参数和原子坐标,根据原子坐标计算了与稀土锰氧化物宏观磁性能密切相关的锰氧键的键长和键角。     

用LAHET和MCNP程序研究散裂中子靶的中子学性能

利用LAHET和MCNP程序对ADS散裂中子靶进行模拟计算。因靶的基本物理性质随束流和靶形状的变化而改变,所以首先评估了源强和靶的几何形状对靶性质的可能影响,然后计算长1.2m、直径为0.6m的圆柱形液态铅靶在1GeV质子轰击下,靶内中子的产生和泄漏及能量的沉积等。与文献数据、实验数据进行了比较,符合良好。计算结果还表明:源强和几何的选择对中子产生和泄漏可产生较大影响;用液态铅作散裂靶时,中子产额和泄漏额较高,且泄漏能谱在可利用范围内,但能量沉积在靶中的分布极不均匀,这可能给传热带来问题。     

基于硅酸盐钆掺杂的紧凑热中子准直器仿真模拟及性能研究

在核安保管理中,基于中子发生器的热中子成像技术可对被屏蔽核材料进行无损检测成像。为提高成像质量,需对慢化后的中子进行准直。本文使用蒙特卡罗软件Geant4对一种基于硅酸盐钆掺杂的紧凑中子准直器进行了理论建模,对该准直器的热中子透过率和准直率进行了模拟计算,计算结果将用于指导后续的核材料中子成像系统构建。     

水热法合成LiFePO_4晶体结构的中子衍射研究

LiFePO_4具有热稳定性好、原料成本低、环境友好等优点,是重要的锂离子电池电极材料。本文利用水热法合成LiFePO_4,中子衍射和XRD测量结果表明,有5%左右的Fe占Li位。水热法合成的LiFePO_4一般需要热处理后,性能才有所改善。分别在450℃和700℃对样品进行退火,发现Fe占Li位的现象并无明显变化,可见水热样品性能较差并不能简单归因成Fe占Li位阻止了Li离子的传输通道。     

Simulation and Performance Study on Compact Thermal Neutron Collimator Based on Gadolinium doped Silicate

In order to achieve the goal of nuclear security, the neutron generator is used to image shielded nuclear material by non-destructive analysis method. In order to improve the imaging quality, it is necessary to collimate the slowed neutrons. In this paper, the Monte Carlo software Geant4 was used to theoretically model a new compact thermal neutron collimator based on gadolinium-doped silicate, and the thermal neutron transmittance and collimation ratio of the collimator were simulated and calculated. The calculation results will be used to guide the subsequent construction of neutron-based nuclear material imaging systems.     

基于频率比较分析的中子/伽马实时甄别方法

目前有关中子/伽马甄别的方法在一些较极端的环境如空间粒子能谱测量中,由于测量时间长、环境复杂等原因,难以满足需要。本文研究一种基于频率比较分析的中子/伽马甄别方法,对该方法模拟电路的实现方式进行研究,并将其与频率梯度分析法进行了对比。结果表明,该方法拥有更好的甄别性能,既可通过数字电路实现粒子实时甄别,也可通过简单的带通滤波器实现实时甄别,有望应用于空间粒子测量以及探测系统小型化设计中。     

Er_2Fe_(17-x)Al_x(x=2,5)化合物的中子衍射研究

利用Rietveld分析方法对Er2 Fe17-xAlx(x =2 ,5)在室温下的中子衍射实验数据进行了精修。Er2 Fe15Al2 化合物具有Th2 Ni17型六角结构 ,空间群为P6 3/mmc ,Al原子分别占据 12 j(占位数0 2 1)和 12k(占位数 0 13)位 ;Er2 Fe12 Al5化合物具有Th2 Zn17型三角结构 ,空间群为R 3m ,Al原子分别占据 18f(占位数 0 35)、18h(占位数 0 36 )和 6c(占位数 0 37)位。所有的Fe原子磁矩间为铁磁性耦合。Er原子磁矩与Fe原子磁矩间为亚铁磁耦合。在 2个样品中 ,磁矩均位于垂直于六重轴的平面内 ,呈面磁晶各向异性。给出了居里温度TC,并对磁性能和结构之间的关系进行了简单的讨论。