热原子层沉积钛掺杂氧化镓薄膜的光学性能

在250℃的低温下,以三甲基镓、四(二甲氨基)钛为前躯体源,O_(3)为反应气体,采用热原子层沉积制备了Ti掺杂Ga_(2)O_(3)(TGO)薄膜。Ga_(2)O_(3)和TiO_(2)的生长速率分别为0.037 nm/cycle和0.08 nm/cycle,TGO薄膜厚度低于理论计算值。X射线光电子能谱仪测试结果表明膜中Ti浓度随Ga_(2)O_(3)/TiO_(2)循环比减少而增加,O 1s、Ga 2p和Ti 2p的峰位置向较低的结合能移动,这是因为Ti原子取代了Ga原子的某些位点引起了结合能降低,表明Ti元素成功掺杂到Ga_(2)O_(3)薄膜中。TiO_(2)和Ga_(2)O_(3)的芯能级光谱分析表明薄膜中存有Ti^(4+)和Ga^(3+)离子。TGO薄膜的O 1s芯能级光谱中Ga-O键随着Ti-O键含量增加而下降,表明TGO薄膜中形成Ga_(2)O_(3)-TiO_(2)复合材料。掠入射X射线衍射图中没有出现衍射峰,表明沉积的Ga_(2)O_(3)和TGO薄膜为非晶态。原子力显微镜观察到薄膜表面平整光滑,均方根粗糙度为0.377 nm,这得益于原子层沉积逐层生长的优势。TGO薄膜在可见光区表现出较高的透明度,对紫外光强烈吸收。随着Ti掺杂浓度的增加,TGO薄膜的折射率由于化学变化从1.75增加到1.99,紫外光区消光系数增大引起透过率减小,吸收边缘出现了红移,光学带隙从4.9 eV减小到4.3 eV。分光光度法和X射线光电子能谱法测定薄膜光学带隙所得的结果一致。

热原子核巨共振的非微扰研究与二体关联动力学

本文考察了核物理研究的新进展，从规则运动与无规运动并存与交织的观点，评述了原子核巨共振的研究；介绍了近年来用原子核二体关联动力学研究热原子核巨共振的新进展。同时，对原子核二体关联动力学的物理内容以及用它描述原子核小振幅运动和重离子核反应中规则运动与无规运动。

热原子系统中新型矢量空间光的产生及其在大学物理实验教学研究中的探索

具有空间变化偏振态的矢量空间光与热原子相互作用时会产生许多有趣的现象。本文主要是利用涡旋半波片将基模高斯光转换成具有空间偏振态分布的矢量空间光,然后再与热原子介质进行相互作用,通过改变激光场的频率、功率以及热原子的相关性质来观察矢量空间光经过热原子介质后的能量分布,结果表明相关因素对矢量空间光与热原子相互作用有着重要影响。该文对大学物理实验教学研究的探索有一定的指导意义。

热原子层沉积技术制备TiAlCN薄膜的特性

在Si和SiO_2基底上,采用热原子层沉积技术,以四(二甲基氨基)钛(Ti(N(CH_3)_2)_4)和三甲基铝(Al(CH_3)_3)为前驱体,制备TiAlCN薄膜。测试结果表明,随着基底温度的升高,膜层的沉积速率升高,电阻率降低,光学带隙由3.45 eV降低到2.00 e V,并在基底温度为300和350℃时出现了双吸收边;基底温度为350℃时,Al(CH_3)_3分解,使Al进入膜层与TiN和TiC形成TiAl N和TiAlC;膜层中TiN和TiC的形成,可以有效抑制膜层的自然氧化;基底温度为250和300℃时,薄膜为无定型结构,当基底温度为350℃时,有TiN晶体产生;膜层的表面粗糙度随着基底温度的升高先降低后升高,表面粗糙度的升高可能是因为在基底温度为350℃时前驱体材料的分解,使C—H键进入膜层所导致的。

冷原子荧光和热原子荧光法测定水中痕量汞的比较

前言随着氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)技术的不断发展,已成为一种具有中国特色的新的痕量分析技术,被广泛应用于各个领域的痕量或超痕量元素的分析。一般地面水、地下水、自来水中汞的含量都非常低,要检测其含量,采用HG-AFS是较理想的。而在水中汞的测定中,又有冷原子荧光法(炉温<350℃,没形成氩氢焰的测试状态)和热原子荧光法(氢化物法)两种,下面就两法测试水中汞进行比较。

热原子层沉积技术制备的TiAlC薄膜的性能

为了解以热原子层沉积技术制备的TiAlC薄膜的特性,在不同基底温度下,以硅和二氧化硅为基底材料制备了TiAlC薄膜;采用椭偏仪、分光光度计、X射线光电子能谱、原子力显微镜、X射线衍射仪对薄膜的性能进行了测试。结果表明:随着基底温度的升高,TiAlC薄膜平均透射率逐渐降低,吸收边产生红移,光学带隙由2.56eV降低到0.61 eV;薄膜的沉积速率由0.09 nm/cycle升高到0.20 nm/cycle,表面粗糙度由1.82 nm降低到0.49 nm;不同基底温度下生长的薄膜均为无定型结构;膜层中的氧源于空气的自然氧化,且膜层的氧化程度与膜层中TiC的含量及膜层的致密性有关;TiAlC薄膜的形成主要源于高温条件下TiC的形成及三甲基铝的分解。

电热原子化——原子吸收分光光度法测定陶瓷器皿在4％醋酸液中的溶出铅

现已知道,对人体健康有危害作用的铅的含量水平比以往人们认为的要低得多。为了检验更低水平的陶瓷溶出铅的含量,我们对AOAC973.32进行了改进,即在样品液进行原子吸收分析时,采用电热原子化法(ETA)取代火焰原子化法,并需要做空白试验。

热原子光钟原子气室高精度无磁温控设计

热原子光钟是小型化光钟的重要发展方向,原子气室作为热原子光钟的核心,其无磁温控是热原子光钟的关键技术之一,温度波动及加热引入的磁场噪声都会影响热原子光钟的稳定性。针对铷原子双光子跃迁的热原子光钟原子气室高精度无磁温控的需求,设计了一种双层无磁温控系统,采用四线制采集温度信息,模拟PID实现反馈温度控制,加热元器件使用双层蛇形加热膜设计,减小因加热电流产生的磁场扰动。实验结果表明,无磁温控制系统在原子气室的工作温度为80℃时,4小时温度稳定性可达0.004℃,磁场噪声小于100nT,满足热原子光钟的设计需求,保证热原子光钟实验顺利进行。

原子热运动对电场量子测量的影响及修正方法

基于里德堡原子电磁诱导透明(EIT)效应的电场量子测量方法,能够突破传统基于电学原理、光学原理测量法在测量精度和灵敏度上的极限,并且具有自校准性。采用热里德堡原子进行测量具有工程应用的便捷性,但是原子热运动形成的多普勒效应会导致EIT谱峰发生频移和形变,混淆电场对原子的相干效应,从而影响电场测量精度。基于激光、电场与原子的作用机理,以及原子热力学,该文提出通过调整探测光和耦合光频率,修正原子热运动对电场量子测量影响的方法。首先,假设里德堡原子静止不动,建立和求解密度矩阵方程,描述双光子阶梯型三能级系统的EIT光谱;然后,引入温度与原子运动数学关系,将温度造成的原子热运动多普勒影响量化为探测光和耦合光频率失谐量,通过修正探测光和耦合光的频率来抵消该影响。仿真实验表明,该文提出的修正方法效果良好,该研究有利于推进基于里德堡原子电场量子测量的实用化进程。

基于Rietveld精修方法解析Sc_(2)O_(3)的原子热振动

分别在26℃、300℃和600℃下,用XRD方法对Sc_(2)O_(3)粉末晶体开展了晶体结构衍射实验。采用RIETAN-2000软件中的Rietveld精修法分析了实验结果,精修了Sc_(2)O_(3)粉末晶体在不同温度下的各晶体结构参数,确定了原子热振动各向同性温度因子B。采用Maximum Entropy Method(MEM)分析技术,得到Sc_(2)O_(3)粉末晶体的3D、2D等高电子密度分布可视化图谱。

氧化钪(Sc_(2)O_(3))的热漫散射强度解析

热漫散射分析在凝聚态物理和材料科学研究中具有巨大潜力与实用性.氧化钪(Sc_(2)O_(3))独特的物理化学性质,使其具有较高的研究和应用价值.在室温26℃下对Sc_(2)O_(3)进行了X射线衍射实验.其热漫散射强度呈明显的振动形状,将Sc_(2)O_(3)的全衍射背底强度方程展开,并计算热漫散射强度的理论值,直至计算到第14近邻原子(r为0.3816 nm)全衍射背底强度图谱.将理论值与实验值拟合,得到了最近邻原子至第7近邻原子所对应的原子间热振动相关效应值μ,最近邻原子到第7近邻原子距离r的值分别为0.2067,0.2148,0.2161,0.2671,0.2945,0.3229和0.3265 nm,所对应的原子间热振动相关效应值μ分别为0.64,0.63,0.62,0.61,0.60,0.58和0.57.研究发现Sc_(2)O_(3)热漫散射强度大小与原子的热振动密切相关,对热漫散射强度振动形状影响最大的是第7近邻原子Sc_(1)-Sc_(2)间的热振动相关效应μ,原子间热振动相关效应值μ对研究材料的力热性质提供很重要的参数,为下一步计算比热和原子间力常数打下基础,其对于材料的力热方面的用途与发展有着至关重要的作用.

激光烧蚀Al热原子与CF_4反应中C_2的形成及其发光光谱研究

脉冲激光烧蚀金属平面铝靶产生的热原子与气相CF4碰撞反应中 ,在 40 0— 60 0nm之间观测到激发态C2 分子的发光光谱 ,它们可归属为Swan带的d3Πg-a3Πu 跃迁中Δv=2 ,1,0 ,- 1,- 2五个振动序列 (v’≤ 6) .光谱强度分析表明 ,C2 激发态的振动温度达 63 40K左右 .与激光烧蚀Al+O2 反应生成AlO的实验结果以及激光烧蚀Cu +CF4的光谱比较 ,对比Al( 2 P1 2 - 2 S1 2 ,3 94 4nm)和C2 的d—a跃迁 ( 0— 0 )带带头 ( 5 16 5nm)的飞行时间轮廓 ,认为激发态的Al( 2 S1 2 )原子通过电子态传能可能是C2

用于热原子束的消色差原子透镜的研究

研究了与钠原子束斜交的激光束所构成的消色差原子透镜的聚焦特性 ,计算结果表明 ,由于色差得到一定程度的修正 ,沟道化钠原子的条纹宽度减小了一半 ,且信噪比得到了显著的提高。

热原子核中的对关联

本文介绍了协变密度泛函理论研究热原子核对关联的工作.该工作在协变密度泛函理论框架下,引入严格保持粒子数守恒的类壳模型方法来处理对关联.基于正则系综理论分析了^(162)Dy原子核的热力学性质,计算了该原子核的比热容,得到了随温度变化的"S"型曲线,发现对关联对此"S"型曲线至关重要.在保持粒子数守恒的条件下,对能隙随温度平滑变化,表明原子核从超流态转变到正常态.该工作还分析了不同辛弱数对热原子核的影响,发现温度在1 Me V以内,热原子核的性质主要由辛弱数为0,2和4的态所决定.

合金化热镀锌无间隙原子钢板表面白色点状压印缺陷的产生原因

使用扫描电子显微镜、能谱仪、光学显微镜等设备,对合金化热镀锌无间隙原子钢板表面白色点状压印缺陷进行分析,查明了该缺陷的产生原因。结果表明:该缺陷表面合金化不充分,平整印较多,锌层局部偏厚,部分溶锌后发现有氧化铁皮;钢板表面氧化铁皮局部偏厚,酸洗时氧化铁皮未能被完全溶解,并压在钢板表面,镀锌合金化后呈白色点状压印形貌。采用降低卷取温度的方法,可有效减小钢板表面氧化铁皮的厚度,后续钢板未再发现该类缺陷。

激光脉冲在热原子气体中的群速度大幅度降低

在热 8 7Rb原子气体中 (≈ 360 K) ,Michael M.Kash,Marlan O.Scully等人观测到激光脉冲的群速度降至 90 m/ s以及时间延迟量超过 0 .2 6 ms。

热原子核巨共振的微观研究——巨共振的衰变与热核的性质

运用微观多体理论 ,对热原子核巨四极共振进行了比较研究 ,发现两体关联密度矩阵理论能更好地描述热核的巨共振衰变和热核的其它性质 .

热原子层沉积氧化铝对硅的钝化性能及热稳定性

原子层沉积氧化铝已经成为应用于钝化发射极和背面点接触(PERC)型晶硅太阳能电池优异的钝化材料.对于基于丝网印刷技术的太阳能电池,钝化材料的钝化效果及其热稳定性是非常重要的.本文在太阳能级硅片上用热原子层沉积设备制备了20nm和30nm的氧化铝,少子寿命测试结果显示初始沉积的氧化铝薄膜具有一定的钝化效果,在退火后可达到100μs以上,相当于硅表面复合速度小于100cm/s.经过制备传统晶硅太阳能电池的烧结炉后,少子寿命能够保持在烧结前的一半以上,可应用于工业PERC型电池的制备.通过电子显微镜观察到了较厚的氧化铝薄膜有气泡,解释了30nm氧化铝比20nm氧化铝钝化性能和稳定性更差的异常表现.

浊点萃取-热喷雾火焰炉原子吸收光谱法测定荔枝和桂圆肉中痕量Pb和Cd

为测定荔枝和桂圆肉中的Pb和Cd。采用浊点萃取-热喷雾火焰炉原子吸收光谱法对该样品进行分析,考查二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)浓度、溶液pH值、TritonX-100浓度、加热时间、水浴温度、干扰离子等实验条件对浊点萃取效率的影响。在最优试验条件下,即pH5.0、温度100℃、萃取时间15min、TritonX-100体积分数0.3%、DDTC质量浓度0.02g/100mL、进样速率0.3mL/min,该方法对Pb和Cd的富集倍数分别为30倍和26倍;方法的检出限对Pb和Cd分别为2ng/mL和0.1ng/mL,相对标准偏差分别为5.2%和3.6%。利用该方法对荔枝和桂圆中的铅和镉进行测定,结果令人满意。