溶胶凝胶法制备TiO2@Cf柔性忆阻器交叉开关

以碳纤维作为柔性衬底和电极材料,通过溶胶凝胶法在其表面镀覆TiO2阻变活性层,进而通过“十”字搭接制备成柔性纤维忆阻器(TiO2@Cf)。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等测试手段对TiO2@Cf结构进行表征并对其忆阻特性及阻变机理进行研究。结果表明:碳纤维上的TiO2涂层为锐钛矿型晶体结构,其氧空位的浓度约为19.5%;制备的TiO2@Cf柔性忆阻器为突变型忆阻器,其高低阻态阻值开关比可达104;经过疲劳耐受性测试,忆阻器件的高低阻态开关比稳定在2个数量级左右。TiO2@Cf忆阻器的机理表现为:在高阻态和低阻态时是以欧姆导电为主导的载流子输运机制,其阻态转变机制与氧空位导电细丝的形成和断裂有关。制备的TiO2@Cf柔性忆阻器在一定程度上具有柔性弯曲变形,同时满足可编织、穿戴等功能。

TiAlN单层和TiAlN/CrN多层涂层的微结构与耐腐蚀性能研究

本文采用多弧离子镀技术制备了TiAlN单层和TiAlN/CrN多层涂层,通过扫描电子显微分析、X射线衍射、电化学腐蚀测试以及浸泡腐蚀试验等方法研究其微观结构和耐腐蚀性能。结果表明:相比于TiAlN单层涂层,TiAlN/CrN多层涂层具有相同的NaCl型面心立方结构,其表面大颗粒及孔洞等缺陷明显减少、结构更为致密、晶粒细化。另外,TiAlN/CrN多层涂层的开路电位趋稳时间短且稳态值更高;其自腐蚀电流密度由TiAlN单层涂层的1.213×10^(-7)A·cm^(-2)降为4.366×10^(-9)A·cm^(-2),极化电阻则由320 kΩ·cm^(-2)升高至10 169 kΩ·cm^(-2),阻抗模值也相应提升了5倍左右。在10%NaCl(质量分数)溶液中浸泡360 h后,TiAlN/CrN多层涂层的表面腐蚀痕迹并不明显,且其腐蚀前后的质量变化明显低于TiAlN单层涂层和TC4钛合金基体,表明其具有更加优异的耐腐蚀性能。CrN插入层的本征良好耐腐蚀性能、显著减少的表面缺陷和孔隙率是TiAlN/CrN多层涂层能够获得优良耐腐蚀性能的关键。