六方Co_(2-3)C的形成SCIEI

将50keV碳离子注入纯Co金属膜中,在剂量为2.5×10^(17)/cm^2时,发现了六方结构碳化物。电子衍射结果表明晶格常数a=0.2685nm,c=0.4335nm。当剂量提高到5×10^(17)/cm^2时,六方衍射环仍然存在。而剂量提高到9×10^(17)/cm^2时,衍射环变成具有非晶特征的漫散晕。Auger谱数据表明,形成的六方相成份范围为Co_2-_3C。本文从固体Fermi能来解释Fe,Co和Ni的六方碳化物形成的变化;从能带理论解释热处理方法形成正交Co碳化物的原因。     

用强流金属离子源研究Ti－Si化合物的形成

利用金属蒸汽真空弧（ＭＥＶＶＡ）离子源引出强流Ｔｉ离子注入单晶硅，当ＭＥＶＶＡ源引出电压为４０ｋＶ，束流密度达到１００μＡ／ｃｍ２，Ｔｉ离子剂量为５×１０１７／ｃｍ２，Ｔｉ离子注入单晶硅可得到Ｃ５４－ＴｉＳｉ２的注入层，且薄层电阻低于３．０Ω／□．本文用束流热效应讨论了形成硅化物的机理．     

互不固溶系统的固态反应非晶化

利用选区电子衍射和Ｘ射线衍射研究了互不固溶系统Ｃｕ－Ｔａ和Ｃｕ－Ｎｂ纳米多层膜的固态反应非晶化的可能性，结果表明：当单层厚度减小到一定程度，成分为２５～３０％Ｃｕ的多层膜可以通过退火实现固态反应非晶化，从而获得具有正混合热系统的非晶薄膜，在Ｃｕ－Ｔａ系统中还获得了厚０．８μｍ的非晶态薄膜，互不固溶系统多层膜固态反应非晶化的热力学驱动力主要源于多层膜界面自由能。     

离子注入Cu薄膜的氧化行为研究

研究了用强流金属蒸汽弧离子源（ＭＥＶＶＡ源）注入Ｃｒ对Ｃｕ薄膜的抗氧化性能、导电性能和氧化特征的影响。利用Ｘ射线衍射、Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ背散射和扫描电镜 离子注入前后氧化物结构和氧化物形态演变。结果表明,在薄膜的表面层注入一定剂量的Ｃｒ能有效地改善Ｃｕ薄膜的抗氧化性能,而对薄膜的电导性能无显著影响;离子注入显著影响薄膜表面氧化铜的结构和形态。探讨了离子注入对氧化铜结构和形态的影响机理。     

离子束混合与金属硅化物的形成

金属硅化物可被用作肖脱基势垒(Schottky barrier)和硅器件的欧姆接触,特别是几种难熔金属硅化物,据报导在大规模集成电路中有重要的应用价值,因而受到了人们的重视。获得金属硅化物的常规方法是先在Si上沉积(如真空镀膜)一层金属膜后,再进行加热退火。而离子束混合则是近几年来出现的一种新方法,其具体做法是在Si基片上镀一层几百埃的金属薄膜后,在较低温度下(如室温或略高于室温)用低能加速器     

二元金属系统中的离子束混合研究

在8个精选的二元金属系统中作了离子束混合的系统性研究,目的是探索各冶金因素对合成相特征的影响.实验结果表明,组元金属的结构在决定合成相结构中是最重要的因素,并导出了两个用离子束合成非晶态合金的充分条件.离子束合成亚稳相的机理可以看成是分两个步骤进行,即原子碰撞和弛豫过程,而合成相的最终结构是在弛豫过程中形成的.提出了一个热力学和动力学模型,它解释了本研究中获得的、以及文献中报道过的亚稳相形成机理.     

第一性原理研究Pt-Zr系统中化合物的生成焓/体模量与原子体积的线性相关性

通过第一性原理的计算方法,研究118种不同结构的Pt-Zr中间化合物,并选取相关的物理性能,如结构稳定性、晶格常数、生成焓、弹性常数以及体模量等进行计算。根据计算得出的生成焓信息,绘制Pt-Zr系统的基态能量曲线。计算得到的物理相关信息为未来的热力学计算和原子尺度模拟提供基础数据。在选取的 Pt-Zr化合物中,存在两组线性相关关系：生成焓与原子体积成正线性相关,而体模量与原子体积成负线性相关关系。     

多层膜离子束混合研究亚稳合金形成和理论模型的进展

迄今为止，已经研究了大约９０个二元金属系统的多层膜离子束混合，获得了许多非晶态合金，离子束混合不仅能在负生成热的，通常认为是易玻璃化的系统中合成玻璃，而且在正生成热的非玻璃系统，甚至在正生成热很大的互不固溶系统中也合成了金属玻璃。     

STUDY OF ION BEAM MIXING IN BINARY METAL SYSTEMS

在8个精选的二元金属系统中作了离子束混合的系统性研究,目的是探索各冶金因素对合成相特征的影响.实验结果表明,组元金属的结构在决定合成相结构中是最重要的因素,并导出了两个用离子束合成非晶态合金的充分条件.离子束合成亚稳相的机理可以看成是分两个步骤进行,即原子碰撞和弛豫过程,而合成相的最终结构是在弛豫过程中形成的.提出了一个热力学和动力学模型,它解释了本研究中获得的、以及文献中报道过的亚稳相形成机理.     

核辐射和离子束对材料性能的影响

本文介绍核反应堆中辐射对材料性能的影响和辐照损伤的机制,利用低能离子加速器产生的重离子轰击材料来作辐照损伤的模拟试验。离子注入是加速器应用在材料科学中的一个新的研究领域。本文介绍离子注入概况、注入冶金学、离子注入对金属材料表面性能的影响,以及它在工业中应用的前景。最后介绍了加速器在固体表面分析上的新用途——背散射分析的基本概念和应用。