纳米复合超硬薄膜中与界面有关的弛豫现象

利用内耗技术研究了TiSiN系列纳米复合超硬薄膜的结构弛豫和硬化机理。当共振频率大约在100Hz时在230～280℃范围内观察到一个弛豫型的内耗峰。计算出激活能为0．7～1．0eV，弛豫时间指数前因子为10^-10～10^-12秒。对比一系列样品。发现硬度越高内耗峰越低，在硬度高于50GPa的薄膜中没有内耗峰。内耗峰随退火温度升高而不断降低，直至600～750℃退火时消失，并且杨氏模量开始增加，这跟样品退火后硬度增长是一致的。结果表明内耗峰来源于样品中界面的弛豫过程。     

GdBaCo2O5+δ体系的滞弹性内耗研究

GdBaCo2O5+δ体系的低频内耗研究表明:体系中存在一个由额外氧运动引起的弛豫内耗峰;额外氧δ对这个弛豫内耗峰的大小、峰形及峰位有较大影响,反映了额外氧状态随δ而变化.当δ=0.005,体系中额外氧含量很少而接近零时,相应的内耗峰消失;δ达到一定数量后,出现弛豫内耗峰.由δ=0.278,0.407,0.421,0.515样品的弛豫内耗峰分析可得到体系随δ不同存在着三种不同的额外氧形态.此外,δ=0.421及0.515的样品在360K附近存在一个相变内耗峰,它对应着体系中的金属-绝缘体转变.     

氧离子导体La1.95K0.05Mo2-xMnxO9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

氧离子导体La1.95K0.05Mo2-xMnxO9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

氧离子导体La1．95K0．05Mo2-xMn±O9-δ的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制.当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃～300℃范围内有一相变峰存在.讨论了各个内耗峰的机理.     

La2NiO4+δ体系相分离现象的低频内耗研究

La2NiO4+δ体系额外氧δ=0.071，0.110，0.135，0.140样品中存在着 一个间隙氧弛豫运动引起的低频内耗峰，其内耗峰峰位置随额外氧的增多向高温移动.而额外氧处于其间位 置δ=0.087样品中则出现了两个弛豫型内耗峰，分析认为它们源于体系相分离后形成的不同一维有序结构中间隙氧的跳跃. 此外，额外氧δ=0.038样品中也观察到两个弛豫型内耗峰，其中低温峰性质与上相同，而高温内耗峰则可能对应于体系相分离后形成的低温四方相中氧原子的跳跃弛豫. 关键词： La2NiO4 内耗 相分离     

La2 NiO4+δ体系相分离现象的低频内耗研究

La2 NiO4 δ体系额外氧δ =0 .0 71,0 .110 ,0 .135 ,0 .14 0样品中存在着一个间隙氧弛豫运动引起的低频内耗峰 ,其内耗峰峰位置随额外氧的增多向高温移动 .而额外氧处于其间位置δ =0 .0 87样品中则出现了两个弛豫型内耗峰 ,分析认为它们源于体系相分离后形成的不同一维有序结构中间隙氧的跳跃 .此外 ,额外氧δ=0 .0 38样品中也观察到两个弛豫型内耗峰 ,其中低温峰性质与上相同 ,而高温内耗峰则可能对应于体系相分离后形成的低温四方相中氧原子的跳跃弛豫     

热处理中Pr0.5Sr0.5MnO3薄膜的电学性能变化和应力弛豫

我们用脉冲激光法在(001)LaAlO3衬底上制备了Pr0.5Sr0.5MnO3薄膜,在900℃的空气中进行后退火处理,研究了退火前后薄膜的电磁性能和晶格结构变化.随着温度降低原位生长薄膜在低温段电阻率迅速上升,表现为绝缘体性质.磁化强度-温度曲线表明薄膜具有顺磁-铁磁-反铁磁的相变,并且存在相分离现象.相比之下,退火后薄膜随着温度降低只出现了顺磁绝缘体-铁磁金属相变,在低温区域一直表现为铁磁金属性.x光衍射实验发现退火使得薄膜在垂直于衬底表面方向的晶格伸长量明显减小,表明退火过程中发生了应力弛豫.为了搞清楚后退火中氧含量和应力弛豫的不同作用,我们进行了(110)SrTiO3衬底上Pr0.5Sr0.5MnO3薄膜的后退火对比实验,结果表明退火中的应力弛豫是导致退火前后薄膜电磁性质差异的主要原因.     

GdBaCo2O5+δ体系的滞弹性内耗研究

GdBaCo₂O_5+δ体系的低频内耗研究表明：体系中存在一个由额外氧运动引起的弛豫内耗峰；额外氧δ对这个弛豫内耗峰的大小、峰形及峰位有较大影响，反映了额外氧状态随δ而变化.当δ=0.005，体系中额外氧含量很少而接近零时，相应的内耗峰消失；δ达到一定数量后，出现弛豫内耗峰.由δ=0.278，0.407，0.421，0.515样品的弛豫内耗峰分析可得到体系随δ不同存在着三种不同的额外氧形态.此外，δ=0.421及0.515的样品在360K附近存在一个相变内耗峰，它对应着体系中的金属—绝缘体转变. 关键词： 2O_5+δ')" href="#">GdBaCo₂O_5+δ 额外氧 内耗峰     

氧离子导体La_(1.95)K_(0.05)Mo_(2-x)Mn_xO_(9-δ)的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制。当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃~300℃范围内有一相变峰存在。讨论了各个内耗峰的机理。     

快冷Fe-Al合金中的原子缺陷弛豫

在多功能内耗仪上用自由衰减和强迫振动方法研究了不同Al含量淬火Fe-Al合金中的两个弛豫型内耗峰.结果显示：P1(180℃)和P2(340℃)两个内耗峰只出现在淬火样品的加热过程中,而在随后的冷却过程中不出现.P1峰是由在α和β(或γ)点阵上的空位组成的最近邻双空位偶极子在应力诱导下的重新取向产生的,其弛豫强度随Al含量非单调地变化,在大约25% Al(原子百分比,以下同)处出现最大值.Al含量较低的Fe-Al合金无 关键词： 空位 弛豫 Al含量     

ZnO∶V薄膜后退火处理前后的微结构与发光特性

利用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在单晶硅(100)衬底上分别制备了ZnO∶V薄膜和纯ZnO薄膜。为进一步研究后退火对ZnO∶V薄膜结构和发光性质的影响,在两段式快速退火后又在800℃下进行了后退火处理。X射线衍射的结果表明:后退火处理前,钒(V)的掺入使ZnO结晶质量变差,而800℃退火处理后,从ZnO的衍射峰中可以看出,相对于无V杂样品其结晶质量变好。扫描电子显微镜形貌图中可以看出制备的样品薄膜颗粒大小均匀,薄膜致密度较高。光致发光(PL)谱的研究表明:ZnO∶V薄膜在800℃退火处理后,紫外和绿带发光峰均增强,但紫外发光峰增强得更多;与同样条件下制备的纯ZnO薄膜的PL谱比较,发现V掺杂后样品的紫外激子复合发光峰的强度明显增强且峰位发生蓝移,而缺陷引起的绿带发光峰的强度降低。     

ZnO：V薄膜后退火处理前后的微结构与发光特性

利用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在单晶硅(100)衬底上分别制备了ZnO:V薄膜和纯ZnO薄膜。为进一步研究后退火对ZnO:V薄膜结构和发光性质的影响,在两段式快速退火后又在800℃下进行了后退火处理。X射线衍射的结果表明:后退火处理前,钒(V)的掺入使ZnO结晶质量变差,而800℃退火处理后,从ZnO的衍射峰中可以看出,相对于无V杂样品其结晶质量变好。扫描电子显微镜形貌图中可以看出制备的样品薄膜颗粒大小均匀,薄膜致密度较高。光致发光(PL)谱的研究表明:ZnO:V薄膜在800℃退火处理后,紫外和绿带发光峰均增强,但紫外发光峰增强得更多;与同样条件下制备的纯ZnO薄膜的PL谱比较,发现V掺杂后样品的紫外激子复合发光峰的强度明显增强且峰位发生蓝移,而缺陷引起的绿带发光峰的强度降低。     

烧结β型Ti-Nb合金中由间隙原子引起的Snoek弛豫

用粉末冶金方法制备了不同Nb含量的Ti-Nb合金.用美国TA仪器公司的动力学分析仪Q800以单臂振动模式研究了不同Nb含量和不同热处理以及不同测量参数下的Ti-Nb合金的内耗行为,用X-射线衍射检测了不同样品的微观结构.实验表明,在水淬的和烧结态的Ti-Nb合金的内耗-温度曲线上均发现了弛豫型的内耗峰,这个内耗峰的高度与Nb含量有关,在低Nb含量的Ti-Nb合金样品中不出现,水淬样品内耗峰的最大值出现在Ti-35.4 wt.%Nb (以下称Ti-35.4Nb)的合金中,烧结态样品的内耗峰高度在实验成分范围内单调地随Nb含量而增加.水淬的Ti-35.4Nb合金的弛豫参数分别是激活能H_(wq)=(1.67±0.1) eV和指数前因子τ_(0wq)=1.1×10~(-17±1) s.另外,内耗峰的高度也与热处理有关,水淬的Ti-35.4Nb合金比具有相同成分的烧结态的合金的内耗峰高得多,淬火温度对内耗峰高度也有影响.研究发现,这个内耗峰与Ti-Nb合金中的β相有关,峰高取决于β相的稳定性及其含量,当β相的稳定性降低以及β相的量增加时,峰高增加.水淬Ti-35.4Nb合金中的β相是亚稳状态的β相(β_M),时效时β_M能转变成稳定的α相和稳定β相(β_S),烧结态合金中的β相是β_S.不同热处理状态下Ti-35.4Nb合金样品的微观结构的不同导致了内耗峰高度的差别.从微观结构分析,在淬火的合金中,峰高最大值出现在35 wt.%Nb含量附近的现象是由β相的稳定性和β_M相的量随Nb含量变化引起的.在烧结态的Ti-Nb合金中,峰高单调地随Nb含量的增加而增加的情况是由β_S的量决定的.在循环应力作用下,β_M或β_S相晶格点阵中氧原子的跳动和氧原子与替代原子的相互作用是产生内耗峰的根源.     

La1-xSrxFeO3-δ（0≤x≤2/3）的低频内耗研究

对A位掺杂的La_1-xSr_xFeO_3-δ氧化物体系进行了低频内耗测量.研究发现此体系的内耗和模量-温度谱随Sr掺杂量（x）的不同而变化.当Sr含量x=0时,LaFeO_3-δ体系的内耗和模量在测量温度范围内（-150—380℃）没有明显变化;而当x=0.2,0.25,1/3以及0.5时,掺杂样品均观察到一个与正交—三角相变对应的相变型内耗峰P₁,且其峰温随x增加向低温移动.在x=0.25,1/3,0.5,0.6以及2/3的样品中还观察到一个弛豫型特征的内耗峰P₂,此峰伴随着模量的变化,可归于畴壁的运动.进一步分析表明畴壁是受氧空位钉轧的.在x=0.5,0.6以及2/3样品的模量-温度谱上呈现出的模量急剧变化是与三角—立方铁弹性相变有关的. 关键词： 内耗 畴壁 钉扎 铁弹性相变     

La基非晶合金β弛豫行为:退火和加载应变的影响

β弛豫行为是理解非晶合金扩散、塑性变形和玻璃转变行为的重要切入口.本研究以具有显著β弛豫行为的(La_0.6Ce_0.4)₆₅Al₁₀Co₂₅非晶合金为研究载体,利用动态力学分析仪,研究了加载频率、退火以及加载应变等因素对非晶合金β弛豫行为的影响.结果表明,随着加载频率的升高,非晶合金β弛豫峰向高温段移动.低于玻璃转变温度退火导致非晶合金β弛豫峰内耗值降低,非晶合金“缺陷”浓度降低,玻璃体系向更稳定状态迁移.随加载应变幅值增大,非晶合金β弛豫强度增大.本研究为进一步厘清非晶合金β弛豫起源提供新思路.     

快冷Fe_(71)Al_(29)合金中的两个内耗峰

用一个计算机控制的倒扭摆研究了快冷Fe71 Al2 9合金中的两个内耗峰 .在快冷的Fe71 Al2 9样品中分别在 180℃(P1 ) ,340℃ (P2 )和 5 10℃ (P3)出现了内耗峰 ,而在慢冷的Fe71 Al2 9样品中只发现了P3峰 .快冷样品中的P1 和P2峰在从 6 5 0℃冷却下来的测量过程中或在 35 0℃经过较长时间的时效后消失 ,其峰高随时效时间的增加而下降 ,直至消失 .P1 和P2 峰都有弛豫特征 ,它们的激活能分别为 :H1 =1.0 3± 0 .0 8eV(P1 峰 ) ;H2 =1.6 4± 0 .0 5eV(P2 峰 ) .P1 峰被认为是无序合金中Al原子在四面体点阵内的最近邻运动所引起 ,P2 峰则是无序合金中Al原子在四面体点阵内的次近邻运动所引起     

退火对常压MOCVD法生长的高结晶性能 ZnO薄膜发光特性的影响

研究了氧气退火和氮气退火对ZnO薄膜发光特性的影响。ZnO膜是采用常压金属有机化学气相沉积（MOCVD）法在蓝宝石（0001）衬底上生长的。原生样品1有一很强的紫外峰及较强的绿光峰（525nm附近）;原生样品2有很强的紫外峰,深能级发光几乎观察不到。然后从不同原生膜上取两块小样品,分别在氧气和氮气中退火,退火温度是400,500,600,700,800℃。结果表明,在700℃以下退火,退火气氛对ZnO膜的深能级发光影响较大;超过700℃后,退火温度对ZnO薄膜的发光影响大,但退火气氛影响不太明显。通过退火对ZnO薄膜发光特性的影响,讨论了ZnO膜中525nm附近绿光峰的起源。     

退火温度对硼掺杂纳米金刚石薄膜微结构和p型导电性能的影响

采用热丝化学气相沉积法制备硼掺杂纳米金刚石 (BDND) 薄膜, 并对薄膜进行真空退火处理, 系统研究退火温度对BDND薄膜微结构和电学性能的影响. Hall效应测试结果表明掺B浓度为5000 ppm (NHB) 的样品的电阻率较掺B浓度为500 ppm (NLB) 的样品的低, 载流子浓度高, Hall迁移率下降. 1000 ℃退火后, NLB和NHB 样品的迁移率分别为53.3和39.3 cm²·V^-1·s^-1, 薄膜的迁移率较未退火样品提高, 电阻率降低. 高分辨透射电镜、紫外和可见光拉曼光谱测试结果表明, NLB样品的金刚石相含量较NHB样品高, 高的硼掺杂浓度使薄膜中的金刚石晶粒产生较大的晶格畸变. 经1000 ℃退火后, NLB和NHB薄膜中纳米金刚石相含量较未退火时增大, 说明薄膜中部分非晶碳转变为金刚石相, 为晶界上B扩散到纳米金刚石晶粒中提供了机会, 使得纳米金刚石晶粒中B浓度提高, 增强纳米金刚石晶粒的导电能力, 提高薄膜电学性能. 1000 ℃退火能够恢复纳米金刚石晶粒的晶格完整性, 减小由掺杂引起的内应力, 从而提高薄膜的电学性能. 可见光Raman光谱测试结果表明, 1000℃退火后, Raman谱图中反式聚乙炔 (TPA) 的1140 cm^-1峰消失, 此时薄膜电学性能较好, 说明TPA减少有利于提高薄膜的电学性能. 退火后金刚石相含量的增大、金刚石晶粒的完整性提高及TPA含量的大量减少有利于提高薄膜的电学性能. 关键词： 硼掺杂纳米金刚石薄膜 退火 微结构 电学性能     

快冷Fe71Al29合金中的两个内耗峰

用一个计算机控制的倒扭摆研究了快冷Fe71Al29合金中的两个内耗峰.在快冷的Fe71Al29样品中分别在180℃(P1)，340 ℃(P2)和510℃(P3)出现了内耗峰，而在慢冷的Fe71Al29样品中只发现了P3峰.快冷样品中的P1和P2峰在从650℃冷却下来的测量过程中或在350℃经过较长时间的时效后消失，其峰高随时效时间的增加 而下降，直至消失.P1和P2峰都有弛豫特征，它们的激活能分别为：H1=1．03±0．08eV(P1峰)；H2=1．64±0．05eV(P2峰).P1峰被认为是无序合金中Al原子在四面体点阵内的最近邻运动所引起，P2峰则是无序合金中Al原子在四面体点阵内的次近邻运动所引起. 关键词： Fe-Al合金 内耗