溅射制备铁电薄膜及其性能测试的研究

本文讨论了在不加温的Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ＿２／Ｓｉ基片上用射频磁控溅射技术制备出的铁电ＰＬＺＴ（７．５／６５／３５）薄膜，以及研制的铁电薄膜电性能测试系统。利用Ｘ射线衍射法对原位溅射和退火处理后薄膜的结构进行了分析，结果显示薄膜结晶性好，呈现钙钛矿结构。通过比较薄膜的结构，探讨了薄膜底电极对薄膜结构的影响。对退火处理后的薄膜的电性能测试结果表明，这种ＰＬＺＴ薄膜具有良好的铁电性能。

光缆实时监测系统

提出了一种新型光缆实时监测系统的设计方案 .系统通过光耦合器对每根光纤的光信号取样 ,然后对其光功率进行测试 ,将测试结果送到中央控制器进行计算、分析和处理 ,显示出测量数据 ,并根据处理结果控制光开关进行切换 ,再通过波分复用器 ( WDM)使故障光纤接入光时域反射计 ( OTDR)进行上下测试 .

降雨对岩土边坡稳定影响的实例分析

以建始县红土坪新城区红土中路K1+140-360右侧安置点边坡为例,采用有限元强度折减法及Mohr-Coulomb屈服准则对边坡进行数值模拟,分析不同降雨入渗时间岩土边坡渗流路径、渗流速度和孔隙水压力对岩土边坡稳定性的影响.计算结果表明:随着降雨时间的持续,岩土边坡卵石土层中的渗流路径进一步向水平向倾斜,中风化砂岩层中的入渗深度进一步增大,开始在坡脚处产生水平向的渗流,坡体内地下水的流动速度加快,对渗透通道里面的岩土体(卵石土层、强风化砂岩层)中产生冲刷,造成细颗粒的流失,从而导致整个开挖边坡的稳定性急剧下降.持续降雨作用下,边坡土体含水率急剧增加,进而饱和,导致边坡土体基质吸力下降,开挖边坡的稳定性降低.

陶瓷靶材对铁电薄膜的成分、结构和性能的影响

本文研究了不同烧结温度的陶瓷靶材对溅射所得到的Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３薄膜的成分、结构和性能的影响。结果表明，由１２００℃时烧结的靶所制备的薄膜中ＰｂＯ的含量偏低，而９００℃时的薄膜中ＰｂＯ的含量却大于１；由这两种靶材都获得了结晶性较好的多晶钙钛矿结构，但９００℃时烧结的靶所制备的铁电薄膜的结晶性能更好，具有较好的铁电性能，其典型的矫顽场和剩余极化强度分别为７３．２ｋＶ／ｃｍ和２５．９μＣ／ｃｍ￣２。

铁电（Pb_（0．925）La_（0．075））（Zr_（0．65）Ti_（0

本文对射频磁控溅射制备的（Ｐｂ＿（０．９２５）Ｌａ＿（０．０７５）－（Ｚｒ＿（０．６５）Ｔｉ＿（０．３５））＿（０．９８１）Ｏ＿３薄膜作了ＸＰＳ全扫描和窄扫描能谱分析。结果表明，薄膜的表面缺Ｐｂ是形成ＴＺＯ相的主要原因；随着退火温度的升高，薄膜中钙钛矿相的形成导致各元素的结合能发生位移。

铁电薄膜与底电极之间界面的异质结效应

铁电薄膜与底电极之间由于高温扩散而形成了界面层，且观察到其对薄膜电性能的影响类似于硅衬底上铁电薄膜的异质结效应。基于能带理论的考虑，建立物理模型来解释其影响。该界面异质结模型不仅可以解释铁电薄膜的界面分层、电滞回线不对称等现象，而且还成功地解释了电滞回线中心在极化轴上的偏移和疲劳循环过程中的偏移增加，并探讨了这种偏移对铁电薄膜疲劳特性的影响。

沉积在Pt电极上的铁电PZT薄膜特性

研究了射频磁控溅射沉积在Pt电极上的Pb（Zr0．53Ti0．47）O3薄膜特性。经过不同温度退火处理后得到了钙钛矿结构的PZT薄膜。在对其结构的形成和变化进行研究的基础上，探讨了薄膜PZT相的形成机理。其电性能的测试表明，这种铁电PZT（53／47）薄膜具有较好的铁电性能和疲劳特性。在600℃下PZT薄膜的剩余极化强度Pr为24．8μC／cm2，矫顽场强度Ec为70kV／cm。210kV／cm的电场下，疲劳循环直到4×108次时，最大极化强度仍有20．6μC／cm2，降低了约34％，其剩余极化强度保持为10μC／cm2左右。

PLZT（7．5／65／35）薄膜制备与铁电性能研究

讨论了用射频磁控溅射技术制备的ＰＬＺＴ（７．５／６５／３５）薄膜的结构和铁电性能。研究表明，在不同的基片温度下所获得的薄膜都有（２１０）和（００２）取向的钙钛矿结构，但取向不同，峰值差别很大；经过退火处理后薄膜结构差异变小；添加少量的ＰｂＯ有利于薄膜的钙钛矿晶相的生长，ＰＬＺＴ薄膜的微观结构均匀，电性能较好。

铁电PLZT薄膜的钙钛矿型结构与性能的研究

计论了用射频磁控溅射沉积的ＰＬＺＴ（７．５／６５／３５）陶瓷薄膜的结构和铁电性能。研究表明，在不加热的Ｐｔ／Ｔｉ／Ｓｉ衬底上沉积ＰＬＺＴ薄膜即钙钛矿型的高度取向薄膜，没有烧绿石相出现，同时具有很好的微观结构；增加薄膜的厚度导致ａ轴取向的增长；退火处理有助于ＰＬＺＴ薄膜的钙钛矿相的增长，并在薄膜中出现了蔷薇状共晶组织。这种ＰＬＺＴ薄膜的剩余极化强度、矫顽场强度分别为２２．９μ／ｃｍ２和６２．４ＫＶ／ｃｍ。

腐殖酸对污泥固化土长期强度的劣化效应

研究腐殖酸对污泥固化土长期强度的影响具有重要意义。对有机质含量较低的污泥分别添加0.5%,1.5%,3%,4.5%,6%的腐殖酸,基于水泥、偏高岭土、石灰等固化剂进行固化,得到标准养护状态下240 d污泥固化土的抗弯强度、应力-应变关系及破坏应变的发展规律。研究结果表明:在外加腐殖酸和污泥固有有机质缓释腐殖酸的协同作用下,固化土初期抗弯强度急剧增加,随后有不同程度的降低;腐殖酸添加量从0.5%到6%,各龄期固化土抗弯强度几乎都有一定程度劣化,固化作用和腐殖酸侵蚀作用平衡点由180 d提前到60 d;高含量腐殖酸固化土的破坏模式呈"塑性→脆性→偏塑性"变化规律,腐殖酸含量越大,塑性破坏作用越明显。

膨润土对固化淤泥土抗冻融性能的提升效应

为了研究膨润土对固化淤泥土抗冻融性能的提升效应,针对冻融循环过程中不同膨润土掺入量的固化淤泥土,开展了无侧限抗压强度试验、直接剪切试验等宏观试验,以及相应的电镜扫描分析等微细观分析和理论分析。膨润土能够有效的提高固化淤泥土的破坏应变、无侧限抗压强度、粘聚力和内摩擦角等指标,并且能够保证上述指标在冻融循环作用下不发生衰减。膨润土的掺入量,存在一个最优值:该值附近,膨润土对固化淤泥土抗冻融性能的提升效果最好。膨润土对固化淤泥土抗冻融性能的提升,通过内部结构稳定性的强化和冻融循环作用的弱化等双重作用而实现。膨润土的颗粒填充能够减小固化淤泥土的孔隙率,同时膨润土可以参与固化反应生成固化骨架,从而促进固化淤泥土内部结构稳定性的强化。膨润土的吸水作用可以减少参与冻融循环作用的自由水,同时膨润土的湿胀干缩作用可以部分抵消冻胀融缩效应,进而促冻融循环作用的弱化。

冻融作用下水泥改良软黏土的性能演化过程

以天津滨海新区的软黏土为研究对象,制备了4种初始含水率的水泥改良软黏土试样,并对其进行了不同冻融循环次数下的无侧限抗压强度(UCS)试验和孔隙分析.结果表明:随着冻融循环次数的增大,试样的无侧限抗压强度逐渐减小,强度衰减主要集中在前期1~3次冻融循环过程中;相同冻融循环次数作用下,试样初始含水率越大,其强度损失率越大;试样的孔隙分布特征受冻融循环次数和初始含水率影响,随初始含水率增大,其孔隙分布逐渐由小孔隙分布区向较大孔隙分布区演变;低饱和度状态下,冻融会引起土体局部孔隙收缩,但同时诱发裂隙产生;高饱和度状态下,冻融会引起土体结构疏松.总体而言,冻融循环作用会引起水泥改良软黏土细观结构发生明显损伤,最终导致其宏观力学强度逐渐衰减.因此,在工程实践中需要进一步关注水泥改良软黏土的后期强度,并严格控制其初始填筑时的湿度状态.

开挖边坡-坡顶建筑物稳定性研究

开挖边坡时,为了确保边坡和坡顶建筑物安全,避免潜在滑坡危险,需对边坡-坡顶建筑物稳定性进行评价。通过MIDAS GTS建立边坡数值模型。基于Mohr-Coulumb屈服准则和强度折减理论对边坡-坡顶建筑物的稳定性进行了数值模拟,研究不同开挖深度边坡的应力分布特征及坡顶建筑物位移特征,揭示了边坡-坡顶建筑物失稳机理:随着建筑物-坡顶距离的增大,一方面开挖边坡的安全系数虽没有降低,但可以减小潜在滑动体的范围,提高建筑物的安全性,另一方面虽建筑物总体位移逐渐减小,但建筑物前后端的位移差逐渐增大,对建筑物的抗裂性不利。

污泥脱水方法及其物理力学效应

以传统水泥固化污泥的研究为基础,提出预压法降低污泥初始含水率,以期使室内制备试样与实际相吻合。通过系列室内试验对比发现,由于预压法保留原始污泥有机质,其液塑限均高于烘干法。两种方法的应力—应变曲线表明:烘干法破坏应变在6.1%,为脆性破坏模式;预压法破坏应变在3.7%,为塑性破坏模式。烘干法初期强度增长较快且后期强度趋于稳定;在固化剂胶结作用与腐殖酸的缓释—侵蚀协同作用下,预压法初期强度增长缓慢,胶结作用大于侵蚀作用。养护至120 d后强度逐渐降低,侵蚀作用大于胶结作用。

固化淤泥土的干湿循环劣化特征

干湿循环作用将对固化淤泥土造成持续的侵蚀和劣化效应。基于无侧限抗压强度试验和固结试验等宏观试验方法,和电镜扫描分析、压汞孔隙分析和氮吸附孔隙分析等微细观分析手段,探索了干湿循环作用下固化淤泥土的宏观指标衰减规律和微细观侵蚀特征。宏观试验结果表明:经历18次干湿循环作用,固化淤泥土的初始孔隙比降低10%,无侧限抗压强度降低13%,弹性模量降低62%,破坏应变增加1.12倍,压缩模量减小32%。微细观分析结果表明:固化骨架被侵蚀成蜂窝状,固化骨架与填充其间的黏土颗粒发生剥离而产生微裂隙,黏土颗粒发生重组和扩容。固化骨架因为黏土颗粒的剥离和重组而失去支撑,是固化淤泥土干湿循环劣化的主要驱动来源。

PLZT陶瓷靶材及溅射薄膜的微观结构研究

研究了铁电ＰＬＺＴ（７．５／６５／３５）陶瓷靶材及用射频磁控溅射法制备的相同组分陶瓷薄膜的矿物结构及显微结构．实验结果表明，与陶瓷靶材相比，陶瓷薄膜的结晶取向发生了较大的变化，晶粒度减小，致密度提高，但晶粒无完整的晶形．随退火温度的提高，薄膜的缺陷明显增加．

APPLEⅡ的DMA操作及应用

详细介绍了在APPLEⅡ上实行直接存贮器存取(DMA)操作的方法,它可解决数据的高速输入与APPLEⅡ的慢速操作间的矛盾。

铁电PZT系列薄膜结构和性能的研究

采用射频磁控溅射技术制备了铁电PZT薄膜。研究了不同温度烧结的靶材与溅射薄膜成分的关系，深入探讨了薄膜的退火工艺对薄膜晶体结构和铁电性能的影响。认为当靶材原始配方相同时，则低温（900℃）烧结的靶材使得薄膜中有过剩的PbO存在，有利于改善和提高薄膜的铁电性能；而高温（1200℃）烧结的靶材，由于退火后薄膜中PbO的含量小于化学计量比，使得薄膜的铁电性能变差。实验表明，薄膜的最佳退火条件为600～650℃，60min，典型的剩余极化强度为13．2μC／cm2，矫顽场为55．5kV／cm2。

光波长测量技术研究

针对当前密集波分复用(DWDM)技术迅猛发展的趋势,对一些在DWDM系统测试中应用较为广泛的高精度光波长测量技术进行了介绍,并对光波长测量仪表的开发方向作了一定的探讨.

冻融循环对固化淤泥土力学性质的影响

为研究固化淤泥土经过冻融循环后的力学性质变化及其劣化机理,通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、固结试验等土力学试验对其形变特征、内摩擦角、黏聚力以及压缩特性的变化进行分析。结果表明:固化淤泥土随着冻融循环次数的增加,其无侧限抗压强度、内摩擦角、黏聚力以及压缩屈服压力等重要力学指标均出现减小的现象;6次冻融循环后,固化淤泥土达到承受极限,在此之后试样的各项力学指标将发生突变,破坏类型变为脆性破坏。研究成果可为固化淤泥土冻融循环劣化防治措施的制定提供科学的思路。