YBCO双外延结的X射线φ扫描分析

用射频磁控溅射法在（１００）ＳｒＴｉｏ３单晶衬底上外延生长ＭｇＯ导引层，光刻刻蚀去一半后沉积生长ＣｅＯ２外延膜，再直流溅射外延生长ＹＢＣＯ超导膜，得到了４５°转向结。用Ｘ射线θ－２θ扫描和φ扫描研究了各外延膜的结构和取向。

X射线Φ扫描峰宽判据

本文从行射几何出发,提出了判断X射线Φ扫描峰宽的判据,并用实验数据对其进行了验证。实验结果还表明:Soller狭缝角孔径过大是产生X射线Φ扫描仪器宽度的主要原因。

ω扫描和φ扫描在薄膜结构表征中的应用

X射线衍射作为一种无损检测手段已经广泛应用于薄膜材料的结构分析和相分析。ω扫描和φ扫描都基于布拉格方程,可以对薄膜材料丝织构和面内织构进行表征。着重阐述了这两种扫描方式的X射线衍射几何、相关原理和在X射线四圆衍射仪实验过程中的实验参数设置,并介绍了它们的适用范围。最后列举了两种方法在金属薄膜、氧化物薄膜和半导体薄膜结构分析中的应用,显示出这两种表征手段在薄膜结构表征中的优势。

L-MBE法生长ZnO薄膜的退火研究

研究了空气退火对于激光分子束外延(L-MBE)法制备的ZnO薄膜光学及结构特性的影响,报道了采用小角度X射线分析(GIXA)技术对于ZnO薄膜退火前后的表面及界面状况的定量分析结果.RHEED衍射图样表明,薄膜经过380℃及600℃原位退火后,其表面仍然较为粗糙.而XRD在面(in-plane)Φ扫描结果显示出经过800℃空气退火之后,薄膜具有更好的外延取向性.GIXA分析结果表明,800℃退火后ZnO薄膜的表面方均根粗糙度从退火前的1.13nm下降为0.37nm;同时ZnO/Al2O3界面粗糙度从2.10nm上升为2.59nm.ZnO室温PL结果显示,退火后薄膜紫外近带边发光强度比退火前增大了40倍,并出现了源于电子-空穴等离子体(EHP)复合的N带受激发射峰,激发阈值约为200kW/cm2.

利用晶体多重衍射进行同步辐射光子能量标定

介绍了多重衍射的基本原理,包括多重衍射的指标化、衍射光强度的计算和入射光方向的确定,并根据晶体多重衍射现象提出了入射X光能量的标定方法。从理论上讲,使用该标定方法在角度扫描精度为1″时,光子能量标定精度可达到1eV。在上海光源14B衍射光束线上对提出的标定方法进行了实验验证,在10keV处用Si(111)为主衍射收集了180°Φ扫描衍射谱,对其中的衍射谷进行了指标化,并根据指标化的结果计算得到标定能量为10.06keV。该实验结果与理论结果相符,验证了在角度扫描精度满足实验要求时,通过该标定方法可进行高精度的光子能量标定。

薄膜厚度对YBCO超导薄膜微结构及临界电流密度的影响

用MOD方法在LAO基片上沉积不同厚度的YBCO薄膜。用X射线衍射仪对这一系列样品进行表征分析,研究随着薄膜厚度的增加微结构的变化及临界电流密度的变化。X射线衍射分析发现YBCO薄膜取向度随薄膜厚度的增加,在800nm时取得最佳值之后又随厚度增加由强变弱。晶格常数c随着膜厚的增加而增大。本研究对这一系列样品进行了扫描分析和摇摆曲线半高宽的计算,并对800nm的YBCO薄膜做了倒易空间图谱分析,实验结果发现800nm的YBCO薄膜晶化比较好。本研究还分析了薄膜厚度对YBCO薄膜临界电流密度的影响。