Nd_(1-x)Sr_xMnO_3中掺杂浓度对电脉冲诱导电阻转变效应的影响

采用两线测量模式对固相烧结方法制备的Nd_(1-x)A_xMnO_3(A=Ba,Ca,Sr,x=0—0.9)陶瓷样品电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应和Ⅰ-V特性进行了测量.结果表明,与Nd_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3一样,相同浓度掺杂的Nd_(0.7)Ba_(0.3)MnO_3和Nd_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3样品也能诱发稳定的室温EPIR效应.进一步对Nd_(1-x)Sr_xMnO_3系列样品的EPIR研究表明,这种界面相关的EPIR效应与样品中电子或空穴掺杂浓度密切相关,在半掺杂(x=0.5)附近,样品与电极接触界面能诱发稳定的EPIR效应.然而,随掺杂浓度的进一步增大或降低,EPIR效应逐渐出现减弱、不明显到完全消失的过程.产生这种现象的原因可能与锰氧化物中由于掺杂浓度差异所导致的界面缺陷在不同极性脉冲激励下重新分布而产生的内电场强弱有关.

La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3内禀与界面电脉冲诱导电阻转变效应的比较

一般地,钛矿结构锰氧化物的电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应源于非内禀界面处的肖特基势垒.本文采用固相烧结法制备了La0.5Ca0.5MnO3(LCMO)陶瓷样品,用四线测量模式对样品电输运性质,特别对其内禀EPIR效应和忆阻器行为进行了研究.室温下,尽管样品在四线测量模式下的I-V特性曲线呈欧姆线性规律,但在适当的脉冲电压刺激下,仍能诱导产生明显、稳定的EPIR效应.通过与二线模式的界面EPIR比较,发现LCMO内禀EPIR效应具有更小的脉冲临界电压、更好的稳定性和抗疲劳特性,是稀土掺杂锰氧化物中观察到的一类新颖的EPIR效应.

电脉冲处理对FeMnSiCrNiNbC合金NbC析出及记忆效应的影响

研究了电脉冲处理对FeMnSiCrNiNbC合金形状记忆效应的影响,并对其微观机理进行初步探讨。结果表明,Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC合金经5%预变形,300V,1Hz电脉冲处理13次后形状回复率达到80%,比800℃时效1000s获得的最大值提高12%。SEM分析表明,电脉冲处理可在极短的时间内加速诱导大量、细小的NbC颗粒在基体内析出,进而有效地改善了合金的记忆性能并提高了效率。

电脉冲处理对FeMnSiCrNiNbC合金组织及形状记忆效应的影响

为了进一步提高FeMnSiCrNiNbC合金的形状记忆性能以及提高其处理的效率,研究不同电脉冲处理对合金显微组织及形状记忆效应的影响。研究结果表明,Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC合金经10%预拉伸变形后,经300V、1 Hz电脉冲处理11次的丝材,其形状回复率达到86.5%,比经10%预拉伸变形后800℃时效15 min时获得的最大值提高8.1%。经SEM与TEM分析发现,电脉冲处理可在极短的时间内加速诱导大量、细小的NbC颗粒在基体内析出,进而有效地改善合金的形状记忆性能并提高了处理的效率。

Ti纳米颗粒对Ag/ZnO/Pt异质结电阻转变的影响

采用脉冲激光沉积技术制备了Ag/ZnO/Pt和Ag/ZnO-Ti/Pt阻变存储器。与Ag/ZnO/Pt相比,Ag/ZnO-Ti/Pt的阻变性能得到了显著的改善。对Ti纳米颗粒改善器件电致电阻转变特性的机理进行了定性的分析。

被动电装甲高功率脉冲电路参数特性分析

为了获得被动电装甲作用于射流的最佳电流波形,研究了电感、电阻、电容及充电电压对被动电装甲放电电流波形的影响规律。在此基础上,重点研究了装甲结构变化对电感的影响及在脉冲电流作用下射流电感、电阻的变化规律。首先在稳态条件下,利用电感经验计算公式计算,得到了影响装甲结构电感的主要因素为装甲板间距与装甲板宽度的比值;接着本文首次考虑脉冲电流通过铜射流时产生的趋肤效应(电流上升)及反趋肤效应(电流下降)对电阻和电感的影响,基于能量原理,利用计算得到的射流上的电流分布,得出了一种等效电阻电感的计算方法,并对直径4 mm的射流进行了计算。结果表明:射流的电阻突然增大后又很快趋于稳态电流作用下的电阻值,而电感突然减低后又很快增大至稳态电流作用下电感的1.8%;最后通过测试实验证实了计算方法的正确性。结论认为:在能量一定的情况下,增大电压比增大电容更有利于提高脉冲电流的梯度和峰值;在装甲板距离一定的情况下,应尽量增加装甲板宽度以减小装甲板结构的电感;趋肤效应有利于减小整个系统的电感,获得更大的电流梯度。

金属橡胶材料编织与电脉冲强化工艺

对金属橡胶材料坯料的编织过程和电脉冲强化系统进行了介绍,分析了放电过程中金属橡胶材料电阻的变化规律,提出一种通过监测金属橡胶的动态电阻瞬时值变化速度对金属橡胶烧结质量进行评估的方法。

负电磁阻材料在强电磁脉冲防护中的应用展望

介绍了电致电阻效应材料和磁致电阻效应材料等可变阻抗功能材料的最新研究进展,分析了其用于高功率电磁脉冲防护的工作原理,指出变阻抗功能材料用于电磁防护具有电磁能量低通的独特性能,对于低功率的安全电磁波可以高效透射,而对高功率的电磁脉冲则有效屏蔽。最后以变阻抗材料用于雷达天线罩为例展望了此类功能材料在电磁脉冲防护中的独特性能与巨大潜力。

Ti/La0.7Ca0.3MnO3/Pt结构器件中“负”电阻开关特性研究

以Pt/Ti/SiO2/Si为衬底,制备了具有电阻转变特性的Ti/La0.7Ca0.3MnO3(LCMO)/Pt结构器件.X射线衍射分析表明LCMO薄膜呈纳米晶或非晶态,扫描电子显微镜及原子力显微镜分析表明LCMO薄膜表面平整、光滑致密.电学测试结果表明Ti/LCMO/Pt结构具有明显的双极型"负"电阻转变特性,低电阻态的导电过程为空间电荷限制电流机制,高电阻态的导电过程为Poole-Frenkel发射机制.利用氧化还原反应的随机性和TiOx中间层空间分布的不均匀性,定性地解释了高电阻态的不稳定性以及电流-电压曲线上的电流突变现象.

Ag/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3薄膜电阻开关特性的研究

采用脉冲激光沉积技术在SrTiO3(001)单晶衬底上制备出钙钛矿结构La0.67Sr0.33MnO3薄膜,利用X射线衍射仪与原子力显微镜表征其晶体结构与微观形貌,并对Ag/La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3结构的室温电脉冲诱发可逆变阻效应进行了分析讨论。该效应表现出良好的非挥发多值存储特性,有望应用于新型存储器、传感器、可变电阻等电子元器件的研制。

电脉冲处理及其辅助金属加工技术研究现状

电脉冲施加于金属材料时会产生热效应与非热效应,两种效应的耦合作用能够促进位错移动和原子扩散,提高空位扩散的迁移率,导致金属材料的微观结构演变,形成电致塑性效应。从电致塑性效应的基本理论出发,综述了电脉冲处理调控金属材料组织结构的研究进展以及电脉冲在辅助塑性加工和切削加工方面的应用情况,指出未来研究重点应集中在电脉冲处理及其辅助加工中热效应和非热效应的耦合机理以及复杂结构零部件加工时的电流密度分布等方面。

电化学沉积法制备Cu_2S薄膜及EPIR效应

以Na2S溶液为沉积液,在一定的温度、pH值、电压和时间下,采用电化学沉积的方法,在铜衬底上生长出一层质地均匀的蓝色Cu2S薄膜.通过XRD及SEM对样品的化学成分及表面与截面形貌进行表征,对Ag/Cu2S/Cu/Ag结构进行直流I-V及电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应测试.结果表明Ag/Cu2S/Cu/Ag结构的Ag/Cu2S结点处存在明显的EPIR效应,而且相对于单个Ag/Cu2S结点而言,Ag/Cu2S双结点具有更大的结点电阻且EPIR效应更明显.另外,Ag/Cu2S/Cu/Ag结构的EPIR效应还与测量的脉冲参数和测量温度有关.对于本样品而言,最佳测量温度为室温,脉冲宽度t0为0.000 1 s.

Cu_2O薄膜的电化学制备及EPIR效应

以FTO玻片为基底,在不同pH值下采用恒电位电化学沉积法制备了Cu2O薄膜样品和Cu/Cu2O/Cu/FTO器件.通过XRD、SEM、EDS对样品的相组成、晶体结构、微观形貌和化学成分进行了表征和分析,并对Cu/Cu2O/Cu/FTO器件的电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应进行了测量.结果表明室温下Cu/Cu2O/Cu/FTO中存在明显的EPIR效应和忆阻器行为且与溶液酸碱性有关.在酸性和中性条件下,即pH=5、6、7时,Cu/Cu2O/Cu/FTO存在显著的EPIR效应,随着pH值的增加效应趋于减弱,当脉冲电压为6 V,脉冲宽度为0.001 s时,样品具有最大EPIR值.随pH进一步增加,在pH=8、9、10的碱性条件下,Cu/Cu2O/Cu/FTO的EPIR效应消失.

Mn_2Sb_(0.95)Bi_(0.05)化合物的磁性和电输运性能

通过首先熔炼Sb0.95Bi0.05固溶体,然后再把该固溶体和Mn一起熔炼的多步骤熔炼法,成功地制备了Mn2Sb0.95Bi0.05化合物。样品的热磁曲线测量表明在亚铁磁的Mn2Sb基体中,通过Bi对Sb的替代可以在90K附近诱发亚铁磁到反铁磁转变。与这个一级变磁转变相对应,随着温度的降低,该化合物的电阻曲线在90K附近呈现异常的向上跳跃。电阻异常变化的机理可以被归结为反铁磁态下的超级布里渊区带隙的形成。

Fe掺杂对La_(0.67)Sr_(0.33)CoO_3磁电性质的影响

通过磁性、电子输运和磁电阻等性质的测量，我们研究了 La0.67Sr0.33CoO3的 Fe掺杂效应。发现当 Fe掺杂直到 x=0.3时，样品的结构没有明显变化，但掺杂将降低居里温度 Tc和磁化强度 M。电阻率在低掺杂（ x 0.1）时显示金属性输运行为，而在高掺杂（ x=0.2和 0.3）时则显示半导体行为。而且， Fe掺杂削弱了居里温度 Tc处的 MR峰值，但增加了低温下（ T Tc）的 MR值。 La0.67Sr0.33CoO3的 Fe掺杂效应和磁电阻的起源可由外加磁场导致的自旋态转变来解释。

Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3/SrRuO_3铁电隧穿结的制备与性能研究

采用脉冲激光沉积法(PLD)在(001)SrTiO_3基片上制备了基于Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3/SrRuO_3/SrRuO_3(PZT/SRO)的铁电隧穿结。利用多种表征手段测试并分析薄膜微观结构及电性能。结果表明:PZT和SRO薄膜具有良好的取向结晶性,实现了薄膜的外延生长。8 nm PZT薄膜具有稳定的铁电性能,在外电场为7 500×10~3 V·cm^(–1)时,其剩余极化(2P_r)为3.79×10^(–6)C·cm^(–2),矫顽场(2Ec)为4 300×10~3 V·cm^(–1)。室温条件下,隧穿结经±7 500×10~3 V·cm^(–1)电场极化后具有明显的隧穿电阻(TER)效应,室温下TER最高可达约126。

基于RC触发NMOS器件的ESD电路设计

研究了基于电阻(R)电容(C)触发n型金属氧化物半导体(NMOS)器件的静电放电(ESD)电路参数与结构的设计,讨论了电阻电容触发结构对ESD性能的提升作用,研究了不同RC值对ESD性能的影响以及反相器结构带来的ESD性能差异,并讨论了在特定应用中沟道放电器件的优势。通过一系列ESD测试电路的测试和分析,发现电阻电容触发结构可以明显提高ESD电路的保护能力,其中RC值10 ns设计的栅耦合NMOS(GCNMOS)电路具有最高的单位面积ESD保护能力,达到0.62 mA/μm2。另外对于要求触发电压特别低的应用场合,RC值1μs设计的GCNMOS电路将是最好的选择,ESD能力可以达到0.47 mA/μm2,而触发电压只有3 V。

LSMO底电极对Pr0.7Ca0.3MnO3阻变性能的改善

采用脉冲激光沉积技术制备了Ti/Pr0.7Ca0.3MnO3/Pt(Ti/PCMO/Pt)和底电极为La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)的Ti/Pr0.7Ca0.3MnO3/La0.67Sr0.33MnO3(Ti/PCMO/LSMO)异质结。与Ti/PCMO/Pt相比,Ti/PCMO/LSMO的阻变性能尤其是电阻转变比率得到了显著的改善。对LSMO底电极改善器件电致电阻转变特性的机理进行了定性的分析。

Ti/Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3/Pt异质结电致电阻效应的改善

采用脉冲激光沉积技术制备了Ti/Pr0.7Ca0.3MnO3/Pt和Ti/Pr0.7Ca0.3MnO3/La0.67Sr0.33MnO3/Pt异质结并研究了La0.67Sr0.33MnO3功能插层对异质结电致电阻特性的影响.实验结果表明La0.67Sr0.33MnO3功能层的引入有效提高了器件的电阻转变特性,尤其是电阻转变率和疲劳性得到了极大的改善.对La0.67Sr0.33MnO3插层改善电致电阻转变特性的机理进行了定性的分析.

La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3外延薄膜的电脉冲诱发可逆变阻效应

采用脉冲激光沉积技术在SrTiO3(001)单晶衬底上制备出钙钛矿结构La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)外延薄膜,通过X射线衍射仪和原子力显微镜表征其晶体取向与表面形貌,并对Ag-LSMO结构的室温电脉冲诱发可逆变阻效应进行研究。结果表明,在±4V、50ns对称脉冲作用下,LSMO膜层电阻发生高低转变,且变阻范围随脉冲幅值电压、脉冲宽度、脉冲数目等参数的变化而变化。该效应表现出良好的疲劳特性与非挥发存储特性,有望应用于新型不挥发存储器、传感器、可变电阻等电子元器件的研制。