BaTiO3铁电薄膜在硅基片上的取向生长

采用脉冲激光沉积方法,在硅基片上先沉积MgO或CeO2缓冲层后再制备BaTiO3(BTO)铁电薄膜.通过原位反射高能电子衍射来监测MgO,CeO2缓冲层在硅基片上的生长行为.用X射线衍射测定BTO薄膜的结晶取向.并利用压电响应力显微镜观察了铁电薄膜的自发极化形成的铁电畴.结果表明:BTO薄膜在不同的缓冲层硅基片上以不同的取向生长,在织构的MgO/Si(001)基片上为(001)择优,择优程度与MgO织构品质有关,其中在双轴织构MgO缓冲层上为(001)单一取向;在CeO2(111)缓冲层上为(011)单一取向.(001)取向的BTO薄膜具有更大的面外极化,而(011)取向的BTO薄膜具有更大的面内极化.     

蓝宝石上射频溅射沉积CeO2外延缓冲层

研究了基片温度、溅射功率对采用射频溅射沉积在(1102)蓝宝石基片上的CeO2薄膜生长的影响.过低的沉积温度、溅射功率都会导致CeO2薄膜呈[111]取向生长.在基片温度为700～750 ℃,溅射功率为100～150 W,溅射气压为14 Pa下沉积了高质量[00l]取向的CeO2缓冲层.通过X射线衍射和原子力显微镜表征CeO2薄膜的结构和表面形貌.在最优化条件下制备的CeO2薄膜具有优良的面内面外取向性和平整的表面.在CeO2缓冲层上制得的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜为完全[00l]取向,面内取向性良好,并具有优越的电学性能,其临界转变温度(Tc)为89.5 K,临界电流密度Jc(77 K,0T)约为1.8×106 A/cm2,微波表面电阻Rs(77 K,10 GHz)大约为 0.30 mΩ.     

用化学溶液沉积方法在NiW基底上制备CeO_2过渡层的研究

文章采用化学溶液方法在Ni W基底上利用两步法制备了CeO2过渡层,确定了制备具有锐利双轴织构和表面质量良好的CeO2过渡层的方法及工艺条件,并利用XRD、SEM等测试手段对样品进行了分析和表征。实验结果表明,采用两步法在其第一步的升温速率为5℃/min,第二步的烧结温度为1100℃的条件下,制备出的CeO2薄膜形成了明显的面内和面外织构,且其Phi扫描和Rocking curve的半高宽值分别达到了6.68°和5.51°,通过SEM检测发现薄膜表面均匀致密。在两步法和一步法的对比过程中发现,两步法的工艺显著改善了薄膜的表面质量。     

(SrZrO_3)_(10)(SrTiO_3)_(90)缓冲层对PZT结晶及性能的影响

采用Sol-gel法制备了PbZr0.52Ti0.48O3 (PZT)薄膜,并研究了(SrZrO3)10(SrTiO3)90((SZO)10(STO)90)缓冲层对PZT薄膜结晶和性能的影响.X射线衍射(XRD)结果表明:(SZO)10(STO)90缓冲层对PZT薄膜结晶有取向诱导作用,由(SZO)10(STO)90诱导的PZT薄膜有很强的(111)择优取向,缓冲层将PZT薄膜的取向度α由45.0%提高到了90.1%以上;PZT的(111)择优取向提高了薄膜的电性能,使剩余极化强度Pr从26.8 μC/cm2增大到38.8 μC/cm2.     

双轴取向聚乙烯薄膜晶体取向的二维X光衍射分析

聚乙烯膜的晶体取向决定着薄膜的多种力学性能和热力学性能。因此,针对薄膜晶体取向的表征显得非常重要,尤其是具有双轴取向的聚乙烯薄膜。通过二维广角衍射研究了单轴和双轴高取向聚乙烯薄膜的取向度。建立表征取向度的三种方法,包括Herman取向分析法、局部积分法和环向积分法。结果发现,上述方法均适用于所有的双轴取向的高分子薄膜,包括非晶态高分子薄膜。Herman取向分析法可以通过取向因子定量计算简单取向材料取向度;局部积分的方法能分析出衍射较弱方向晶体信息,更适用于取向度较复杂的样品;环向积分法能更直观地分析薄膜的取向特点、取向强度。     

射频磁控溅射法在玻璃上制备紫外吸收和透明导电双功能薄膜

制备了SnO2:Sb(6%,摩尔分数)靶材和一系列不同摩尔比的CeO2-TiO2靶材;以所制靶材用射频磁控溅射法在普通玻璃基片上沉积了CeO2-TiO2单层和CeO2-TiO2/SnO2:Sb双层薄膜.用紫外-可见光谱、Raman光谱、X射线光电子能谱和X射线衍射对CeO2-TiO2薄膜进行了表征.结果表明:在CeO2/TiO2摩尔比为0.5:0.5和0.6:0.4时沉积得到的CeO2-TiO2薄膜为非晶态结构,并具有高的紫外吸收(平均值＞99%)和高的可见光透过率(平均值＞80%).在CeO2-TiO2薄膜表面存在Ce4 ,Ce3 和Ti4 .对CeO2-TiO2/SnO2:Sb双层薄膜,除具有高的紫外吸收(平均值＞99%)和可见光透过率(平均值＞75%)性能外,还具有导电性,方块电阻在80～90 Ω/口之间,电阻率在(3.2～3.6)×10-3Ω·cm之间.该双层镀膜玻璃具有截止紫外线和透明导电双功能.     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)纳米点的制备及其对超导磁通钉扎性能的影响

为了提高YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)超导薄膜在磁场作用下的载流能力,首先使用YBCO前驱体溶液在LaAlO_3单晶基板上制备了钉扎中心。通过改变YBCO前驱体溶液的浓度,改变基板上YBCO钉扎中心的尺寸和密度。然后在YBCO纳米点上表面外延生长YBCO薄膜。分析了YBCO在纳米点上生长膜层的取向、织构,研究了YBCO纳米点的磁通定扎效果。结果表明:使用0.1 mol/L的低浓度YBCO前驱体溶液可以获得细小的,尺寸约为30 nm且分布均匀的YBCO纳米点;在其上沉积的YBCO薄膜具有良好的织构,其磁通钉扎效果最明显,表现出了良好的抗磁场效应。随着YBCO前驱体浓度的增加,钉扎中心的尺寸逐渐增大,对YBCO厚膜的磁通钉扎效果逐渐衰减。不同浓度YBCO前驱体制备的纳米点对YBCO厚膜的外延生长没有影响。     

大自旋极化率半金属Fe_3O_4薄膜制备及其磁性能

采用磁控溅射法先在Si(100)基片上沉积适当厚度的Fe薄膜作为底层,通过对Fe底层厚度及氧气流量的控制,使底层Fe形成化学计量的无缓冲层的Fe3O4多晶薄膜。通过X射线衍射和磁强计分析了样品的结构和磁性能。结果表明:当初始氧气流量为1.5mL/s时,在15nm的Fe薄膜底层上可成功制备高晶粒织构的化学计量的Fe3O4薄膜。将Fe3O4薄膜应用到巨磁电阻(giant magnetoresistance,GMR)多层膜中,由于多层膜材料间电阻率的失配,利用Fe3O4半金属薄膜并不能获得预见的大GMR效应。     

非软熔锡板上镀锡层的晶体织构与其保护性能的关系

给出了非软熔锡板上薄镀锡层(0.3 μm或每面2.19 g/m2)的定性及定量织构分析结果.锡板上锌镀层的晶体织构具有(101)和(100)沿轴取向、垂直于表面及任意组成等特征.在沉积过程中,主轴(101)分量的定量特征变化取决于电流密度.影响镀锡层保护性能的主要因素之一是其中(101)轴向理想织构的形成.通过形成最优...     

热处理工艺对钙锶铋钛铁电薄膜性能的影响

用溶胶-凝胶法和快速退火技术在带白金电极和钛过渡层的硅片(Pt/Ti/SiO2/Si)上制备了钙锶铋钛(Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15,CsBT-0.4)铁电薄膜.结果表明:退火温度及保温时间对CSBT-0.4铁电薄膜的微观结构、晶粒取向以及铁电性能的影响较大.x射线衍射谱表明:退火温度为750℃、保温时间为5min,得到的CsBT-0.4铁电薄膜样品的晶粒大小较均匀且致密性好,而且晶粒以a轴取向的球状晶粒为主,剩余极化强度(2Pr)和矫顽场(2Ec)分别为16.2 μC/cm2和130kV/cm.