扩散、合并和粗化:沉积在液体基底表面Ag原子团簇及薄膜的演变过程

研究了沉积在液体基底表面的Ag原子团簇的扩散、合并和粗化机制。对薄膜生长过程的原位观察结果表明 :沉积在硅油表面的Ag原子首先凝聚成具有网状结构的薄膜 ;然后薄膜破裂成分枝状的碎片 ,并逐渐凝聚成准圆形团簇 ;通过扩散和合并 ,准圆形团簇的尺寸随时间而增大 ,其数密度随时间而减小。研究发现 ,准圆形团簇对的扩散系数D和团簇对的总面积S0 满足指数关系D∝S-α0 ,其中指数α =0 5 4± 0 0 8。此外 ,还对Ag原子准圆形团簇的相对尺寸分布函数及凝聚速率做了详细研究。     

沉积在硅油表面上Au薄膜的电学性能及成膜机理

采用硅油作基底 ,沉积出具有网状特征结构的逾渗Au薄膜 ,用四引线方法原位测量Au薄膜的电学性能 ,测得其电阻随沉积时间以及凝聚时间的变化规律 ,较好地解释了此类薄膜的生长机制。对Au薄膜R I特性的测量结果表明 :生长在液体基底表面Au薄膜的局域隧道电流和跳跃电导效应比一般薄膜更为强烈 ,其功率谱指数w趋于零 ,该值远小于普通逾渗薄膜系统的相应值     

Cr／Gd／Cr薄膜的低温磁特性研究

采用直流磁控溅射法在载玻片上制备Cr/Gd/Cr薄膜.利用XRD和VSM对薄膜的微观结构和低温磁特性进行研究.结果表明:薄膜的Tc=297 K,高于块体Gd的Tc=293 K,薄膜中的铁磁层Gd与反铁磁层Cr的自旋在界面表现出铁磁耦合特征,当温度分别在80～200 K和250～290 K时,矫顽力和交换偏置场随温度表现出正常的变化规律,但温度为200～250 K时,随温度的升高,Gd的自发磁矩方向发生变化,铁磁相Gd与反铁磁相Cr之间的耦合作用减弱,表现出交换偏置场减小、矫顽力增大的反常变化.     

沉积在液体基底表面Al薄膜中具有准周期特征的带状结构

研究了沉积在硅油表面Al薄膜的特征表面形貌(一类具有准周期特征的带状结构)及其形成过程.实验发现:沉积结束后,随着Al薄膜样品在真空室中放置时间Δt的增加,Al薄膜中首先出现带状且不均匀的物质自发凝聚现象,随后逐渐演变成由一系列畴块有序排列而成的准周期带状结构.带状结构中畴块(一般为长方形)的大小不均,其宽度分布的最可几值约在5 μm～20 μm之间;在一定区域内,同一条带状结构的畴块长度基本一致,且随时间Δt的增加而增加.分析表明:由于液体基底与薄膜之间的特征相互作用,使薄膜中的原子及其团簇可以较自由地自发凝聚和重组,释放薄膜中的内应力,从而引起此类具有准周期特征带状结构的形成.     

分形基片上无序金属薄膜的阻-温特性

研究了沉积在具有无规分形结构的α－Al2O3陶瓷基底上的两侧非平整无序Pt和Au薄膜的异常R－T特性。实验结果表明：在12～200K的温区内，当薄膜的方块电阻减小至102～103Ω量级时，基底上的分形结构开始对样品的R－T特性产生明显的影响，电阻温度系数由正向负急剧转化。分析认为，在低温区的此种异常现象是由薄膜中的电子－电子相互作用和电子的弱局域化效应引起的。     

薄膜生长的元胞自动机模型

在一定条件下,单个原子或原子团簇在液体基底表面无规律扩散和凝聚,并形成具有分形结构的分枝状凝聚体,形成此类凝聚体所需的时间非常短(约1—10s),直接观察原子或原子团簇在液体表面的成核、扩散及凝聚过程十分困难。元胞自动机是研究复杂体系的一种理想化模型,特别适合那些难以用数学定量描述的复杂动态体系实施计算机模拟。针对在液体基底表面的金属原子会凝聚形成具有特殊结构的分形凝聚体这一实验结果,建立了团簇一团簇凝聚的元胞自动机模型,对此类液体基底表面的金属原子分枝状凝聚体的生长过程进行了计算机模拟。模拟结果表明,凝聚体的分形维数和回旋半径都与实验结果相一致,为研究薄膜生长机理提供了一种新的方法。     

基于小波变换的滚动轴承故障诊断系统

在分析了滚动轴承振动与故障之间联系的基础上,提出了通过共振解调法和小波多尺度分析对轴承进行故障诊断的方法.采用小波变换能有效地对滚动轴承振动信号进行带通滤波,分离出高频固有信号,对其进行包络分析,以获得故障特征频率,诊断故障发生的部位.仿真实验证明,该方法具有令人满意的效果.     

各向异性胶体基底表面的分形凝聚体

对各向异性胶体基底表面的分枝状金原子凝聚体的生长机制进行了研究。沉积在无规杂质区域的熔融玻璃表面的金原子先形成网状结构的薄膜 ,然后逐渐演变成分枝状凝聚体。根据这一实验结果 ,建立了各向异性的团簇 团簇凝聚模型 ,对此类胶体基底表面的金原子分枝状凝聚体的生长全过程进行了计算机模拟 ,研究了杂质区域对凝聚体各种参数的影响 ,其结果与实验相符合     

分形基片上无序金属薄膜的阻—温特性

研究了沉积在具有无规分形结构的α－Ａｌ２Ｏ３陶瓷基底上的两侧非平整无序Ｐｔ和Ａｕ薄膜的异常Ｒ－Ｔ特性，在１２－２００Ｋ的温区内，当薄膜的方块电阻减小至１０＾２－１０＾３Ω量级时，基底上的分形结构开始对样品的Ｒ－Ｔ特性产物明显的影响，电阻温度系数中负急剧转化，分析认为，在低温区的此种异常现象是由薄膜中的电子相互作用和电子的弱局域效应经起的。