具有分形结构界面的固体膜/粘滞层/基底层状结构的变形

考虑固体膜/粘滞层/基底结构中粘滞层/基底界面不平整对结构的稳定性,特别是固体薄膜稳定时的褶皱变形产生的影响.考虑自仿射和峰状的粗糙界面.自仿射的粗糙界面由振幅和分形维表征,振幅和分形维越大对结构平衡的影响越大;峰状界面由振幅和平均峰间距表征,振幅越大对结构平衡影响越大,平均峰间距越小对结构平衡影响越大.进而,用有限元方法模拟分析该结构,得到界面平整和不平整两种情况下固体膜面内失稳力.结果表明,粘滞层/基底不平整情况下结构的平衡状态与假设该界面为理想平整面所得的结果有很大不同,在结构尺寸较小的情况下不可假设该界面为理想平整来考察该结构的稳定性.

铝基底上SiO_x陶瓷膜层的CVD制备及结构性能

本研究采用常压化学气相沉积(CVD)的方法在金属铝基底上制备出硅氧化合物陶瓷膜层.介绍了陶瓷膜层的制备工艺及设备.通过SEM、TEM观察了该膜层的形貌,并用XPS测定了膜层的成分,用TEM分析了陶瓷膜层的结构特征.通过拉伸实验、划痕实验及弯曲实验考察了陶瓷膜层与铝基底的结合性能,结果表明,膜层与基底的结合非常好.

固体-液体-基底结构中裂纹形貌形成机制

试验发现,在固体膜-液体膜-基底结构中,若固体薄膜具有受压的本征应力,往往会发生开裂破坏,且裂纹呈现正弦波浪状或分叉状.采用细观力学的方法,研究产生此种开裂现象的机制.首先假设两种不同的固体薄膜变形单元,并通过能量的方法研究,结果表明,这两种不同的变形模式单元能同时通过不同的排列,组合成复杂的图纹.以变形模式为基础,给出了固体薄膜中微缺陷扩展成裂纹的准则,解释了产生上述裂纹形貌的机制.最后讨论了裂纹起始时间的预测问题.

固体-液体-基底结构中裂纹形貌形成机制

试验发现，在固体膜-液体膜-基底结构中，若固体薄膜具有受压的本征应力，往往会发生开裂破坏，且裂纹呈现在弦波浪状或分叉状。采用细观力学的方法，研究产生此种开裂现象的机制。首先假设两种不同的固体薄膜变形单元，并通过能量的方法研究，结果表明，这两种不同的变形模式单元能同时通过不同的排列，组合成复杂的图纹。以变形模式为基础，给出了固体薄膜中微缺陷扩展成裂纹的准则，解释了产生上述裂纹形貌的机制。最后讨论了裂纹起始时间的预测问题。

ZrO_2/SiO_2多层膜中膜厚组合周期数及基底材料对残余应力的影响

ZrO2/SiO2多层膜由相同沉积条件下的电子束蒸发方法制备而成,通过改变多层膜中高(ZrO2)、低(SiO2)折射率材料膜厚组合周期数的方法,研究了沉积在熔石英和BK7玻璃基底上多层膜中残余应力的变化.用ZYGO光学干涉仪测量了基底镀膜前后曲率半径的变化,并确定了薄膜中的残余应力.结果发现,该多层膜中的残余应力为压应力,随着薄膜中膜厚组合周期数的增加,压应力值逐渐减小.而且在相同条件下,石英基底上所沉积多层膜中的压应力值要小于BK7玻璃基底上所沉积多层膜中的压应力值.用x射线衍射技术测量分析了膜厚组合周期数不同的ZrO2/SiO2多层膜微结构,发现随着周期数增加,多层膜的结晶程度增强.同时多层膜的微结构应变表现出了与所测应力不一致的变化趋势,这主要是由多层膜中,膜层界面之间复杂的相互作用引起的.

利用固体衬底多层磷脂膜为模板制备出有机-无机超晶格结构材料

有机-无机复合结构材料可能是一种重要的功能材料，对其的研究工作一直引人注目。过去有关这方面的研究工作在完善无机亚层的结构以及复合体系整体有序度方面都有一定的局限性。磷脂在生物矿化和生物加工等方面发挥着极其重要的作用，由于它自身的结构使得它能够自组装形成有序排列的多层膜结构。基于此，中科院物理所北京凝聚态物理国家实验室（筹）李明研究小组和北京大学生命科学学院研究人员合作发展了一种制备有机-无机复合结构材料的方法。