勃姆石凝胶膜(020)面织构生长

研究发现勃姆石凝胶膜存在（０２０）面织构，γＡｌＯＯＨ（勃姆石）粒子的（０２０）面平行于凝胶膜的顶面。勃姆石溶胶的粘度、凝胶膜的热处理温度、膜厚对勃姆石凝胶膜的织构度有影响。溶胶的粘度越大，形成的凝胶膜的择优取向度越大；热处理温度越高，凝胶膜的择优取向度也越大，但在接近勃姆石转化成γ氧化铝的晶型转变温度时，凝胶膜的择优取向织构度迅速降低，在晶型转变温度，γＡｌＯＯＨ凝胶膜的（０２０）择优取向织构现象完全消失。膜厚的增加导致膜的织构度减小，膜厚小于５０μｍ时，织构度（以织构取向参数Ｆ表示）在５０％以上，并提出了溶胶凝胶法制备的勃姆石凝胶膜的（０２０）面逐层织构生长模型。

95%氧化铝陶瓷烧结过程中的表面晶粒织构生长及相场法仿真

本文报道了一种CaO+SiO_2共添加的95%氧化铝陶瓷烧结过程中表面呈现的晶粒织构生长现象:(006)晶面平行于样品表面的晶粒优先生长。对该现象的机理进行了讨论:这可能和(006)晶面形成的表面具有更低表面能有关。采用多相场模型,将表面能的差异归于自由能密度的差异中,对95%氧化铝陶瓷烧结过程中出现了表面晶粒织构生长进行了仿真研究,得到的仿真结果与个别取向的晶粒优先生长的实验结果一致。

熔融织构生长强磁浮YBCO超导块材的取向和结构

采用熔融织构生长法结合顶部Ｓｍ１２３籽晶技术，成功地制备了直径为２０ｍｍ的ＹＢＣＯ超导块材。该块材具有极强的磁性能。用Ｘ射线θ／２θ扫描和Φ扫描分析其结构表明，样品在三维方向上具有很强的择优取向，其ｃ、ａ、ｂ轴方向分别与Ｓｍ１２３籽晶的ｃ、ａ、ｂ轴方向一致，并具有类似单晶的结构特点。

[100]定向织构生长金刚石薄膜的红外光学性能研究

采用微波等离子增强化学气相沉积法在（１００）镜面抛光的硅片衬底上实现了金刚石薄片〖１００〗定向强构生长。并用扫描电子显微镜、拉曼散射和傅立叶红外光谱仪分析测试了不同工艺得到的金刚石薄片的表面形貌、组成织构和红外性能。结果表明：负偏压辅助定向成核和氢的等离子刻蚀不仅促进了金刚石薄膜的定向织构生长，而且有刻蚀成核期的非金刚石成分。从而提高了金刚石薄片的红外光透过特性。

Y_2BaCuO_5垫片对YBa_2Cu_3O_（7－δ）织构生长的影响

通过组织形貌观察和磁性能测量研究了Ｙ＿２ＢａＣｕＯ＿５（２１１相）垫片对ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿（７－δ）（１２３相）织构生长和性能的影响。结果表明２１１相垫片可以有效地减少熔融生长过程中支撑材料Ａｌ＿２Ｏ＿３对１２３相样品的污染，同时增加１２３相基体中２１１沉淀相的量，从而提高样品的磁通钉扎能力。

混合稀土对AB_5贮氢合金织构生长特性影响的PLS研究

利用偏最小二乘法 (PLS)研究混合稀土组成对贮氢合金的织构生长特性的综合影响 ,并得出了合金织构择优取向的判据。对于平行于柱状晶织构 ,择优取向 (1 0 1 ) +(2 0 1 )晶面受 Nd的影响最为敏感 ,Ce的影响最小 ,同时 Ce对择优取向的作用与 La,Pr,Nd的作用相反 ;对于垂直于柱状晶织构 ,择优取向 (2 0 0 ) +(1 1 0 )晶面受 Pr的影响最为敏感 ,而受

电子束辅助热丝CVD法在Si（100）衬底上织构生长金刚石薄膜

电子束辅助热丝ＣＶＤ法在Ｓｉ（１００）衬底上织构生长金刚石薄膜傅广生，王晓辉，于威，韩理（河北大学物理系保定０７１００２）织构生长的金刚石薄膜以其优异的光学、半导体和电学性能而具广泛的应用前景，它一直受到众多研究者的关注。由于金刚石与所用的衬底材料（...

偏压对MPCVD金刚石薄膜织构生长的影响

通过偏压微波等离子体化学气相沉积法 (MPCVD)成功地在Si(10 0 )上生长出具有 [10 0 ]织构的金刚石薄膜 .阐述了实验过程 ,讨论了偏压对 [10 0 ]织构金刚石薄膜成核与生长条件的影响 ,偏压有助于成核密度的提高和有利于 [10 0 ]织构生长 .采用SEM、Raman光谱等对所得样品进行了表征 .

金刚石薄膜在Si(100)上的偏压成核与织构生长的研究

通过微波等离子化学气相沉积法（ＭＰＣＶＤ）在镜面抛光Ｓｉ（１００）上生长出高品质的具有（１００）织构的金刚石薄膜．列举了最佳成核与生长条件．ＳＥＭ和Ｒａｍａｎ光谱对所得样品进行了表征，并对偏压的影响及成核生长机制进行了讨论．

顶部热籽晶熔融织构生长法制备的单畴GdBCO块材的超导性能

本工作在空气中成功地制备了直径为32 mm、厚度为13 mm的高性能、大尺寸GdBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)(GdBCO)单畴超导块材。以YBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)(Y123)作为液相源可以有效地避免生长过程中液相源的扩散流失,并有利于GdBCO超导块材的性能提升。通过研究该超导块材的超导性能和微观结构发现,整个样品的超导转变温度保持在94 K以上,最大捕获磁场(B_(trap))可以达到0.29 T。在77 K的温度及自场条件下,由于Gd_(2)BaCuO_(5)(Gd211)粒子的富集,在距样品表面较远的边缘位置的B2样品中获得最大临界电流密度,其值可达5.29×10^(4)A/cm^(2)。在离超导块材表面较近的区域,液相源的不足使得该区域的钉扎中心主要由氧缺陷来提供,而氧缺陷形成的磁通钉扎中心在籽晶下方聚集,并且其扩散速率会随着氧缺陷与籽晶间距离的增加而减小,这提高了籽晶下方位置的C1样品的临界电流密度,使之高于边缘位置的B1样品的临界电流密度。而在离超导块材表面稍远的区域,充足的液相源使该区域的钉扎中心主要由Gd211粒子来提供,而籽晶下方位置的C2样品和边缘位置的B2样品的临界电流密度相差不大,这是由于在离块材表面稍远的区域都存在大量的Gd211粒子作为磁通钉扎中心;并且由于Gd^(3+)对Ba^(2+)的替代,两者的临界电流密度在中高场下都有一定的提高,这对超导块材的应用非常重要。

立方氮化硼薄膜的织构生长

立方氮化硼(C-BN)除了具有一系列类似于金刚石的优异的物理化学性质,如高硬度(仅次于金刚石),宽带隙(E_g≈6.6eV),高的电阻率和高的热导率外,还具有一些优于金刚石的性质,如比金刚石高的热稳定性和化学稳定性,容易实现p型和n型掺杂(而金刚石的n型掺杂国际上至今尚未实现),与Si,GaAs更接近的热膨胀系数.因此,C-BN在力学、光学、热学、电子学等方面有着极其广泛的应用前景.其中最为诱人的前景是在电子学方面,首先作为一种易于p型,n型掺杂的宽带隙半导体材料,它可以应用于高温、高频、大功率。

织构金刚石薄膜生长特性与研究

目前利用气相法得的金刚石薄膜多为晶膜，性能远不如天然金刚石，严重地影响了它在光学、电子学等方面的应用。因此，如何控制合成条件，实现金刚石薄膜的均匀定向生长是目前金刚石薄膜研究中急需解决的课题。本工作利用电子促进ＨＦＣＶＤ技术成功的得到了织构生长的金刚石薄膜，研究了合成的优化工艺条件。实验中钨丝温度为２０００℃，ＣＨ４／Ｈ２浓度０．４—２％，基片温度控制在７５０－９００℃，基片与钨丝之间加偏压１３０Ｖ。对合成的薄膜用扫描电子显微镜（型号ＳＥＭ１０００Ｂ—２）观察薄膜的形貌。结果表明，当碳源浓度为的０．８％，基片温度为８７０℃时，晶粒晶形好，样品上金刚石颗粒已经连成了薄膜，每个晶粒顶部呈现和衬底平行的（１００）面。ＣＨ４浓度高时，晶性变差，呈粗糙的球状多晶状。基片温度过低时晶形较差。温度过高因相变和气化不能成膜。基片温度在８５０℃－９００℃范围内可连续成膜。加衬底偏压可以提高基底表面能和降低原子团界面自由能，因而可以促进成核。综上，我们利用偏压促进成核ＨＦＣＶＤ技术，在优化工艺条件下得到了织构生长金刚石薄膜。

透明铁电薄膜的织构生长及薄膜铁电性研究

钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅镧等铁电陶瓷已在压电、热释电器件中得到广泛的应用,其薄膜形式由于能集成化,可用于多种微电子器件,如非挥发性存储器(NVFRAM)、声表面波器件(SAW)、光开关、波导、调制器等,在微电子和光电子领域有巨大应用潜力。掺镧钛酸铅薄膜有较强的电光特性,铁电薄膜的制备方法常用的有磁控溅射、Sol-Gel和MOCVD,磁控溅射在精确控制薄膜的化学计量比上有困难,Sol-Gel和MOCVD工艺要求特殊的金属有机化合物;脉冲激光沉积(pulsed laser deposition)方法,简称PLD,用陶瓷作靶材可以保持靶、膜成分一致,能在大氧压下沉积高熔点材料,目前采用PLD技术已成功地制备出YBCO,PZT等多种薄膜。在硅衬底上以PLD法制备多晶(Pb,La)TiO^3薄膜已有报道。

超声振荡频率对电沉积纳米晶Ni微织构生长和抗磨性的关联性研究

在阳极氧化纳米多孔Ti基体表面电沉积纳米晶Ni镀层,通过界面互扩散和晶体"钉扎"生长来达到冶金结合,旨在解决Ti基与其表面镀层界面结合力差的难题。采用超声辅助脉冲电沉积技术,通过调整超声振荡频率来影响纳米晶Ni生长织构,以揭示不同择优取向的生长织构与微结构和抗磨性的相关性。利用XRD、FE-SEM、TEM等手段来表征纳米晶Ni的生长织构及微结构;借助纳米压痕与摩擦磨损实验来研究其表面强韧性和抗磨性,分析超声作用对碎化晶粒和改善晶体生长织构方向的协同作用机制。此外,探讨超声振荡作用对电沉积过程中纳米晶Ni动态再结晶生长的影响机理,以及不同择优取向的Ni生长织构与其表面力学性能改善的关联性。结果表明:在纳米多孔Ti基体表面预生长Pd原子来诱发后续的电沉积纳米晶Ni进行异质形核生长,成功实现"钻孔钉扎"生长模式,提高了Ti/Ni间的界面结合力,部分界面达到冶金结合效果;纳米压痕测试结果表明,在Ti基体表面电沉积生长纳米晶Ni镀层,显著提高了其表面的强韧性,硬度与弹性模量可分别达15.6与197.2GPa;同时,大幅度提高了Ti基体表面抗摩性,摩擦系数比Ti基体降低约1/2,其表面磨损形貌由Ti基表面的切削磨损转变为在轻微磨粒磨损条件下的黏着磨损机制,可有效弥补Ti金属在工程上耐磨性差的缺点。

准单畴YBCO超导体工艺性能研究和微观分析

采用熔融织构生长法 (MTG)结合顶部籽晶工艺 (TSP)制备了不同Y 2 11粒子含量的准单畴熔融织构的YBCO块材 ,样品致密度高 ,机械强度好。VSM测量结果表明 :样品在 30K、0 6T下 ,临界电流密度JC 达到 1 2 3× 10 6A/cm2 ;在 70K、2T下 ,JC 为 1 35× 10 4 A/cm2 ,且JC 对磁场不敏感。SEM分析结果表明 :Y 2 11相的掺杂能够改善织构样品的生长状况 ,同时 ,掺杂的Y 2 11粒子又能作为强的钉扎中心 ;所制备的样品中Y 2 11粒子分布越均匀 ,尺寸越小 。

金刚石晶形显露的化学控制

采用热丝化学气相沉积法（HPCV），研究了N2、O2对金刚石晶形显露的影响。发现微量的氮气的加入（[N2]／[CH4]＜1％）有利于金刚石（100）晶面的显露，且不会降低金刚石晶形的完整性；微量氧的加入有利于金刚石（111）面显露．采用氧辅助控制金刚石膜（111）织构生长，可以使X射线（111）峰摇摆曲线的半宽降到6．2°．氮或氧的加入扩大了织构生长金刚石（100）或（111）膜的基片温度范围．

BaCuO_(2-δ)含量对GdBaCuO超导块材结构和磁浮力性能的影响

采用Nd-Ba-Cu-Mg-O冷籽晶和熔融织构生长工艺,在空气气氛下制备出GdBaCuO单畴块材,并通过流通氧气气氛退火处理获得超导样品。研究了前驱粉末中不同BaCuO2-δ含量对GdBaCuO前驱粉末熔化温度、块材生长及超导磁浮力性能的影响。结果表明,GdBaCuO前驱粉末的熔点随着BaCuO2-δ添加量的增加而降低。前驱粉末中BaCuO2-δ的添加量为0～0.5mol时,GdBaCuO块材均能生长成表面没有宏观裂纹、尺寸为Ф17mm的单畴,而BaCuO2-δ添加量为0.2mol时,样品的磁浮力性能最高,最大磁浮力密度达到12N/cm2(77K)。

高温超导材料商品化进程

高温超导材料作为问世不久的新材料,研究和应用开发都取得了令人欣慰的成绩。目前高温超导正处关键时期。美国技术评估局预言,高温超导近期实现应用的领域是国防军工、航天、电子和通讯,中期实现工业和医疗应用,最后实现高能物理、电力和运输工业应用。专家估计,今后10～30年超导市场将以惊人速度发展。

中科院宁波材料所高性能热变形钕铁硼磁体研究获进展

中国科学院宁波材料技术与工程研究所稀土磁性功能材料实验室在多年热变形钕铁硼（Nd—Fe—B）磁体研发的基础上，利用新型压力扩散技术＆高温织构生长成功制备了高磁能积热变形Nd—Fe—B磁体。现有研究结果表明：传统重稀土共熔合金扩散在提高磁体内禀矫顽力Hc时会破坏原有〈001〉织构。