C/Sn复合薄膜的磁控溅射制备及其作为锂离子电池负极材料的电化学性能

采用磁控溅射的方法在铜箔上制备了C/Sn复合薄膜并将其作为锂离子电池负极材料,研究了C/Sn复合薄膜中Sn质量分数对其电化学性能的影响。研究发现,随着复合薄膜中Sn质量分数的增加,其首圈放电比容量增加,在一定范围内增加Sn质量分数,首圈库仑效率增加,但当Sn质量分数过多时其库仑效率降低。Sn质量分数分别为89.20%、91.61%、93.85%、95.81%的四种复合薄膜,在电流密度为500 mA/g时的首圈放电比容量分别为1195.4、1372.97、1574.86、1642.30 mA·h/g,首圈库仑效率分别为86.84%、87.88%、94.06%、80.66%。循环200圈后,四种复合薄膜的比容量衰减率分别为0.70%、6.13%、11.32%、18.88%。研究结果表明,当复合薄膜中Sn质量分数为89.20%时,其具有最优的倍率性能和循环稳定性能,随着复合薄膜中Sn质量分数的增加,其倍率性能及循环稳定性变差。

MOCVD制备的Pt/C薄膜的结构与性能研究

以乙酰丙酮铂为前驱体,采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)法在石英及YSZ基体上制备Pt/C薄膜,研究了Pt/C薄膜的结构和电化学性能。沉积过程中通入一定量的氧气可以大幅降低Pt/C薄膜中的含C量,含C较高的Pt/C薄膜的XRD谱线低而宽,具有非晶态衍射特征。在500℃测量温度下,以Pt/C薄膜为电极的YSZ氧气浓差电池的电动势及电流输出高于传统的Pt电极。

碱土族金属掺杂对C_(60)薄膜的电子结构与性质的影响

将Ｓｎ粉末和Ｃ６０粉末共同蒸发获得碱土族金属掺杂的Ｃ６０薄膜样品,与未掺杂的纯Ｃ６０样品一起进行扫描电镜、紫外可见吸收光谱和电阻随温度变化特性的测量,分析比较掺杂对薄膜样品的组成、结构和性质的影响．结果显示,掺锡后组成薄膜的纳米颗粒略有增大并突出表面,使薄膜的电子发射阈值降低;掺入的Ｓｎ原子在禁带中形成杂质能级,使电子吸收跃迁由原来的直接跃迁变为间接跃迁,导电性也由原来的绝缘体变为Ｎ型半导体．

磁控溅射B_4C薄膜的制备与力学性能

通过磁控溅射方法在不同基片温度下制备了B4C薄膜 ,利用傅立叶红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜表征了薄膜的微结构 ,并采用纳牛力学探针测量了薄膜的力学性能。结果表明 ,室温下制备的B4C薄膜具有很高的硬度 ( 4 2 5GPa)和杨氏模量 ( 3 0 0GPa) ,薄膜呈现非晶或纳米晶特征。随基片温度的提高 ,薄膜略有晶化 ,硬度与杨氏模量相应增加到5 0 4GPa和 4 2 0GPa。

Ta种子层对Ni_(65)Co_(35)薄膜微结构和磁性的影响

用直流磁控溅射方法制备了Ta(x nm)/Ni_(65)Co_(35)(40 nm)双层薄膜(x=0,1,2,3,4,5 nm),研究了Ta种子层不同制备工艺条件对Ni_(65)Co_(35)(40 nm)薄膜的各向异性磁电阻(AMR)和矫顽力的影响；通过X射线衍射(XRD)对Ni_(65)Co_(35)薄膜的微结构进行了分析．结果表明,适当的Ta种子层的厚度和较高的溅射速率有利于Ni_(65)Co_(35)薄膜(111)织构形成,并能显著提高Ni_(65)Co_(35)膜薄的AMR值和磁传感元件的灵敏度．

Al-C-N非晶薄膜结构及导电性研究

为了揭示Al-C-N非晶薄膜的结构、导电性以及它们之间的关系,本文采用非平衡磁控溅射沉积技术在Si(100)基体上沉积得到了不同Al含量的Al-C-N薄膜。使用X射线光电子能谱仪、X射线衍射和高分辨透射电镜研究了所制备薄膜的相组成和微观结构。采用四引线法测定了薄膜电阻率-温度关系和霍尔电阻率-磁场关系。实验结果表明,所制备薄膜为非晶结构,结构致密,没有明显的缺陷,薄膜中主要的化学键为C-N,C-C和Al-N键。薄膜的成分对其导电性能有着明显的影响,当Al含量较低时,Al-C-N薄膜为p型半导体;当Al含量较高时薄膜转变为绝缘体。

维C银翘片中原料VC薄膜微粒制备条件的优选及检测

目的:为提高维C银翘片的稳定性,对VC银翘片中的原料VC粉进行微粒制备后包膜并对薄膜微粒制备的条件进行优选。方法:采用正交设计法,以羟丙基甲纤维素(HPMC)为主要材料对原料VC粉进行微粒制备后包膜;并通过对VC微粒的含量、吸收度的测定、分析和比较而进行质控。结果:经过高温、高湿实验后证明,该方法可提高VC银翘片的稳定性,主药VC在保质期内氧化和降解反应大为减少,符合部颁标准要求。结论:该方法技术可行、质量可靠,可作为VC银翘片的工艺改进,用于生产,为提高和保证维C银翘片的质量提供了依据。

α-SiO_x∶C薄膜的结构与发光特性研究

采用双离子束共溅射法制备了SiOx∶C薄膜。对样品的XRD和TEM测试结果表明薄膜为非晶结构 ;PL谱图显示有两个发光峰分别位于 4 2 0nm(紫光 )、4 70nm(蓝绿光 )处 ;4 70nm处的发光峰位来自于硅基薄膜中富硅引起的中性氧空位缺陷 (O3 Si- SiO3 ) ,是由与氧原子配位的二价硅的单态以及三态 单态之间的跃迁所致 ,而与掺碳无关。进一步的XPS测试分析表明 ,4 2 0nm处的PL峰位可能来自于Si、C。

在氩气氛下生长的C_(60)薄膜的结构与特性

采用惰性气氛蒸发法制备 C6 0 薄膜 ,用原子力显微镜 (AFM)、X射线衍射 (XRD)、红外光谱 (IR)及紫外 -可见光谱研究了在氩 (Ar)气氛下生长的 C6 0 薄膜的表面形貌、结构及光吸收特性 .AFM测量表明在 Ar气氛下生长的C6 0 薄膜的表面生长岛更尖锐 ,并且有较大直径的表面粒子 .由紫外 -可见光吸收谱测量发现 Ar气氛下生长的 C6 0 薄膜的强度和吸收峰位置与在真空下生长的 C6 0 薄膜比较有大的红移 .可求出在 Ar气氛下生长的 C6 0 薄膜的光学禁带宽度 Eg=2 .2 4e V,比在真空下生长的 C6 0 薄膜禁带宽度 (2 .0 2 e V)要大 .与真空下生长的 C6 0 薄膜比较 ,Ar气氛下生长的 C6 0 薄膜的红外谱没有变化 ,但 X射线衍射表明其结构从面心立方 (fcc)相变成 fcc相与六角密堆 (hcp)

WS_2/MoS_2/C复合薄膜的磨损性能研究

采用磁控溅射法,使用WS2/MoS2复合靶材,通过与乙炔气体反应溅射,制备WS2/MoS2/C复合薄膜,利用X射线衍射对薄膜的成分结构进行分析,采用MFT-4000材料表面性能试验仪在室温大气环境(相对湿度60%)下评价薄膜的摩擦磨损性能,使用AxioCSM700共聚焦显微镜观察WS2/MoS2/C复合薄膜磨损表面磨痕形貌,结果表明,WS2/MoS2/C复合薄膜结构致密,在潮湿大气中抗磨损性能比MoS2磁控溅射薄膜有显著提高,在30min往复摩擦后复合薄膜未发生磨屑脱落。

1.23GeV Fe离子在C_(60)薄膜中形成潜径迹的Raman谱分析

用能量为1.23GeV的快Fe离子辐照了多层堆叠的C60薄膜。用Raman散射技术分析了快Fe离子在C60薄膜中由强电子激发引起的效应,主要包括辐照引起C60分子的聚合及其高温、高压相(HTHP)的形成,和在髙电子能损下C60晶体点阵位置上的C60分子向非晶碳的转变。由此演绎出了快Fe离子在C60薄膜中的损伤截面或潜径迹截面σ和潜径迹的半径Re,及其随沉积在电子系统中的能量密度的变化而变化的规律。

Zr/C纳米自蔓延反应薄膜制备及表征

目的研究物理气相沉积技术制备Zr/C纳米多层自蔓延反应薄膜的可行性,以及多层膜的结构和反应特征。方法利用扫描电镜法(SEM)、透射电镜法(TEM)、能谱分析法(EDS)、X射线衍射法(XRD)、差示扫描量热法(DSC)等手段,对薄膜的微观形貌、周期结构、成分组成、晶体结构及反应特征等进行表征,分析了薄膜的沉积时间、结构周期、层间结构、反应温度等工艺参数对多层膜结构和性能的影响。结果 Zr层的沉积速率为27 nm/min,C层的沉积速率为11.8 nm/min。薄膜中存在单质Zr(002)和Zr(101)峰,C以非晶形态存在。Zr/C多层膜的表面形貌呈"菜花状",Zr层与C层结构清晰,分布均匀。透射电镜观察Zr层与C层界面,发现两者之间存在一定厚度的界面反应层,表明沉积过程中两者之间发生了轻微扩散或是预先反应。DSC发现,600℃时Zr/C多层膜发生放热反应,但反应前后多层膜质量未发生明显变化。结论利用物理气相沉积技术可制备较纯的Zr/C纳米多层自蔓延反应薄膜,自蔓延反应时,Zr层与C层之间发生快速的剧烈放热反应,并有Zr C生成,无其他产物生成。

120 keVH^+离子注入C_(60)薄膜中的辐照效应

研究高能离子与C60 晶体相互作用 ,是认识高能离子与凝聚态物理相互作用的基本规律和开发应用C60 分子材料的基础 ,对实现C60 分子掺杂以及这种材料开发应用都具有十分重要的意义。利用12 0keVH+ 离子注入C60 薄膜 ,系统研究不同注入剂量对C60 薄膜结构的影响 ,用Raman散射技术分析了H+ 离子在C60 薄膜中引起的辐照效应。分析结果表明 ,H+ 离子辐照会影响C60 薄膜结构 ,使C60 薄膜产生聚合和薄膜非晶碳化现象 ,上述现象产生与辐照注入离子的辐照剂量有关。在整个辐照过程中电子能损起主导作用 ,电子能损有明显的退火效应 ,致使C60 由晶态向非晶态转变过程中 ,经历了一个石墨化的中间过程 ,即晶态C60

K_3C_(60)单晶薄膜制备及表征

根据K在C60 晶体中的扩散系数分析了在C60 (1 1 1 )单晶解理面上制备K3 C60 单晶膜的实验条件。对制备出的样品进行了角分辨光电子谱研究。结果表明样品确实为K3 C60 单晶 ,并首次观察到K3 C60 的能带色散。

渗硼铁衬底上利用热丝辅助r.f等离子体CVD法生长C-BN薄膜

本文利用热丝辅助射频等离子体CVD法在渗硼铁样品上成功地生长了c—BN薄膜。薄膜的维氏硬度高达4500Kg/mm^2,c—BN膜与Fe衬底的附着力也令人满意。本文还给出了x射线衍射及红外吸收谱测试结果。

非线性杆元法在C_(60)晶体薄膜力学特性分析中的应用

根据分子动力学过程中粒子热运动与慢运动可以分离以及有限元思想 ,提出了一种“剔除”粒子热运动的可用于纳米材料准静态力学特性分析的非线性杆元 (NSE)法。将NSE法应用于C6 0 富勒烯晶体薄膜的拉 压力学特性分析 ,并与相应问题的分子动力学模拟结果进行了对比。研究表明 ,①非线性杆元法在模拟纳米材料的准静态力学特性方面是有效的 ,计算效率却比分子动力学方法高出 3个数量级以上。②当C6 0 晶体薄膜的拉、压应变分别至 14 %和7%附近时 ,C6 0 晶体薄膜达到了它的拉、压承载极限。

N掺杂对非晶C薄膜的电子结构与光学性质的影响

用直流磁控溅射法制备了非晶C薄膜及N掺杂非晶C(a-C∶N)薄膜,用紫外-可见分光光谱仪、椭圆偏振仪、俄歇电子能谱(AES)等对薄膜进行了检测。结果表明:随源气体中N气含量的增加,透过率和折射率变小,而光学带隙先增大后减小;当薄膜中N的含量很少,N的掺入对sp3杂化C起稳定作用,使得薄膜光学带隙Eg增大。而较高量N的掺入抑制了sp3杂化C的形成,提高了薄膜中sp2键含量,使得薄膜光学带隙变小。参数D定义为俄歇电子能谱(AES)中最大正峰和最低负峰之间的距离,用俄歇电子能谱中的D值来计算薄膜的sp2键的百分含量,俄歇电子能谱(AES)表征也表明:较高量的N的掺入抑制了sp3杂化C的形成。所以应该考虑在较低N分压条件下掺N来改善非晶C薄膜的光学性能。

a-C:H(N)薄膜的制备及性能

采用射频直流等离子化学气相沉积法用 Ｃ２ Ｈ２ 、 Ｎ２ 和 Ａｒ 组成的混合气体制备ａ Ｃ： Ｈ （ Ｎ） 薄膜， 研究了薄膜的制备工艺、结构及直流导电特性实验结果表明， ａ Ｃ： Ｈ （ Ｎ） 薄膜的沉积速率随混合气体中 Ｃ２ Ｈ２ 含量的增加而增大， 当混合气体中 Ｎ２ 含量增加到７５ ％ 时， 薄膜的含氮量增大到９０９ ％ 薄膜中 Ｃ、 Ｎ 原子以 Ｃ≡ Ｎ 和 Ｃ Ｎ 键的形式存在，

细胞色素c氧化酶固态薄膜电子传递特性与可擦写纳米存储器

细胞色素c氧化酶的固态薄膜仍具有电子传递活性、其分子内金属活性中心的结构特点及其氧化还原和配位循环变化、光谱特征、物理性控制电子供体或物理性电子供体、开关特性等 ,使得它适合于分子电子学研究和纳米分子器件的研制 。

银电极表面上C_(60)薄膜的表面增强拉曼光谱研究

在银电极表面形成一层C60薄膜,分别在乙腈溶液和水溶液中进行表面增强拉曼光谱(SERS)研究并将两者进行比较,从而消除了溶液中的C60干扰表面吸附C60的SERS谱图的可能性。研究结果表明,C60分子对称性的降低导致SERS谱峰发生了分裂;表面电磁场的作用使得光谱选律在SERS效应中被拓宽,产生了新的拉曼谱峰。该结果与团簇吸附在粗糙银电极表面的C60分子的研究结果相似。与之不同的是在乙腈溶液和水溶液中的SERS谱图的低波数区内分别在348和311cm-1左右出现一个新峰,经过分析可认为该峰与C60-金属基底的相互作用有关。