气相沉积技术制备氧化锰薄膜及其组分调控的研究进展

本文介绍了利用气相沉积技术,包括物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积等技术制备氧化锰薄膜以及组分调控的研究现状,重点介绍了等离子体辅助化学气相沉积/原子层沉积氧化锰薄膜的研究进展,对所使用的锰前驱体做了总结,并展望了氧化锰薄膜的发展趋势。

磷酸锰薄膜技术对旋转式空调压缩机曲轴影响研究

空调已经成为人们生活中不可缺少的电器,空调除了需要具备节能、低噪,使用舒适等特点外,作为一种耐用消费品,其在寿命周期内的高可靠性备受关注。这很大程度上依赖于空调器的心脏——压缩机来实现,空调的性能、可靠性以及长达10年以上的运行寿命,必须由压缩机来保证。因此,如何提高作为主机——压缩机的高效率、低噪音、高可靠性的压缩机是所有压缩机生产不懈努力的方向。本文采用磷酸锰薄膜技术对旋转式空调压缩机曲轴进行处理,研究该处理技术对曲轴耐磨性的影响。

脉冲激光法外延生长锰氧化物薄膜

利用脉冲激光法在LaAlO3衬底上外延生长了La－Ca－Mn—O、La－Sr－Mn－O等巨磁电阻薄膜.测定了这些薄膜的电阻—温度特性，观测到了其铁磁转变及巨磁电阻效应实验发现，较高的淀积温度使薄膜的峰值转变温度Tp降低、峰值电阻率增大。

双层锰氧化物薄膜中的应力效应

双层钙钛矿结构的La2 - 2XSr1 +2XMn2 O7(X =0 .32 )单相薄膜生长在具有不同晶格参数的两种衬底上 .测量发现 ,两种衬底上生长的La2 - 2XSr1 +2XMn2 O7(X =0 .32 )薄膜具有迥然不同的金属-绝缘体转变温度TM -I及其他物性 .界面应力的研究表明这是衬底晶格常数不同引起膜内应变的结果 .在衬底的压应力下 ,薄膜的电阻—温度曲线的峰值 (TM -I)向高温移动且电阻率 ( ρ)下降 ;相反 ,对于衬底张应力下的薄膜 ,TM -I下降ρ上升 .这些结果可以用双交换模型做很好的解释 .

锰铜薄膜的制备及压阻特性

为了锰铜传感器微型化,采用直流磁控溅射法制备适合高压力测量的锰铜薄膜,用X射线衍射和扫描电子显微镜技术分析了薄膜的结构和形貌,动态加载实验标定了锰铜薄膜的压阻系数。研究结果表明,晶粒尺寸决定了薄膜的压阻系数,经360℃热处理1h后,薄膜晶粒长大,压阻系数有着明显提高(K值达到0.02GPa–1),性能达到锰铜箔的水平。

锰氧化物薄膜激光能量计的信号读出电路系统研制

利用MS-51系列单片机,设计和研制了专用于基于钙钛矿锰氧化物薄膜激光感生热电电压效应的激光能量计的信号读出电路系统,采用三位发光二极管(LED)数码显示器记录激光能量/功率。使用出射波长为248nm和308nm准分子激光器测试表明:输出能量和LED记录结果存在较为优良的线性关系。

温度变化对锰铋稀土薄膜的矫顽力和磁光克尔转角的影响

锰铋稀土 (Mn Bi RE)薄膜具有较大的磁光克尔转角 θk,因而作为良好的磁光信息存储材料 .用真空蒸镀方法制备了 Mn Bi RE (RE=Ce、 Pr、 Nd、 Sm)薄膜 ,考察了温度变化对其矫顽力、磁光克尔转角等性能的影响 .通过信息的写入 ,分析了这些样品的读写特性并与四层结构 Tb Fe

锰掺杂氧化镍薄膜的电沉积及性能

通过有机体系电化学沉积法制备了未掺杂及锰掺杂氧化镍薄膜,并通过SEM、EDS、紫外-可见分光光度计和电化学工作站对其形貌、成分、光学及电化学性能进行了研究。结果显示:薄膜由团聚颗粒构成,锰的掺入使团聚颗粒细化,随锰掺入量的增大,薄膜颗粒出现择优方向聚集,形成蠕虫状;锰掺杂还使薄膜的光学及电学性能得到改善,薄膜在550nm处的透光率差值由68%提高到93%,着色效率增至30.9mC·cm-2;电致变色可逆性得到明显改善,响应(消色/着色)时间有所减小。

锰钴镍氧薄膜热敏型多元红外探测器研制

通过光刻和湿化学腐蚀工艺,成功制作出规格为2×8的多元锰钴镍氧薄膜红外探测器件.测试表明,室温下锰钴镍氧薄膜材料负电阻温度系数达-3.8%K-1.10 Hz调制频率和±15 V电压偏置条件下,线列器件典型探测元黑体响应率为107 V/W,探测率为2×107cmHz1/2/W,8元器件响应不均匀度为5.9%.实验结果表明锰钴镍氧薄膜焦平面器件制备的可行性,有可能作为新型室温全波段探测器件得到应用.

一种基于锰铜薄膜的小型化切削力传感器

切削状态监测是高档数控机床实现智能加工的关键技术之一,而切削力是反映切削状态最直接、有效的技术指标。针对目前商业化的切削力传感器存在的体积庞大、兼容性差等问题,设计了一种基于锰铜薄膜的小型化切削力传感器,该传感器以整体代替刀垫的形式嵌入到刀具当中。该切削力传感器为典型的三明治结构:基底、薄膜传感层和盖板。该切削力传感器以基底为弹性敏感元件,附着于基底上的锰铜薄膜电阻为转换元件;通过仿真分析,依据基底上应力分布规律设计了关于基底长对称轴对称分布的栅条状锰铜薄膜电阻结构,并利用微纳加工技术实现了薄膜电阻的制备;最后利用盖板封装以形成传感器原理样机。所研制的切削力传感器结构紧凑、兼容性好,实验结果显示该切削力传感器的静态总精度为8.09%、线性度为2.60%,具有基本具有切削力测量的能力,为后续研究提供了可借鉴的经验。

氮化钛/氧化锰复合薄膜制备及其SERS特性研究

以四氯化钛为钛源,采用氨气还原氮化法得到氮化钛薄膜,再以草酸锰为原料,通过电化学沉积法在氮化钛薄膜表面沉积氧化锰纳米结构,利用XRD、XPS、FE-SEM、RAMAN测试表征薄膜组成、结构及其表面增强拉曼光谱(SERS)性能。XPS分析表明制备的复合薄膜中Mn元素以多种价态形式存在,利用XRD对薄膜晶相分析发现氮化钛为面心立方晶型,氧化锰为无定形。随着沉积时间的增加,沉积在薄膜上的氧化锰颗粒长大,并逐渐细化呈细条状,薄膜表面变得粗糙。利用R6G作为拉曼探针分子研究氮化钛/氧化锰复合薄膜的SERS效应,结果表明,氮化钛/氧化锰复合薄膜具有拉曼增强效应,在沉积时间为30 s时达到最大值,拉曼信号强度是纯氮化钛薄膜的2倍,且复合薄膜均匀性较好,拉曼检测极限为10-5mol·L-1,经计算其拉曼增强因子为7. 412×102。由此可见,采用电化学沉积制备的氮化钛/氧化锰复合薄膜具有作为SERS基底材料的应用潜力。

石墨烯/锰锌铁氧体/硅薄膜特性及其太赫兹波的磁场调制作用

近年间,基于磁性薄膜的太赫兹调制器件有了初步进展。对磁控溅射锰锌铁氧体薄膜的制备工艺进行了详细研究。在此基础上,制备了石墨烯/锰锌铁氧体/硅(graphene/MnZn ferrite/Si)结构的太赫兹调制器件。其在太赫兹波段的透射可以通过源-栅电压来调制。当栅极电压V_(sg)为-25 V时,垂直膜面磁场从20 Oe增大到200 Oe,复折射率和复介电常数的实部随之增高。由于锰锌铁氧体薄膜的反常塞曼效应和各向异性磁电阻效应引起薄膜整体电导率和折射率的变化,实现了外加磁场对太赫兹波相位的调制。

锰氧化物薄膜制备工艺

文章主要介绍了CMR超巨磁电阻效应、脉冲激光溅射沉积薄膜制备技术,及锰氧化物薄膜的特点性应用前景。首先,介绍巨磁电阻效应(GMR)和超巨磁电阻效应(CMR)发展历史及其原理和应用;其次,介绍锰氧化物薄膜所要用到的脉冲激光溅射沉积薄膜(PLD)技术的原理和制备过程,并介绍了其制备薄膜的特点和优势;最后,介绍锰氧化物薄膜,先举La_(0.8)Bi_(0.2)MnO_3(LBMO)薄膜的例子,分步介绍其利用PLD的制备过程,再介绍LBMO的特性,通过LBMO的介绍引出锰氧化物薄膜的应用前景和未来可能遇到的研究困境。

锂锰氧化物薄膜的二极管激光器热处理

摘要：用无线电频率在10Pa氩压下磁控溅射在不锈钢基体上制备晶化的锂锰氧化物薄膜，可用激光退火工艺来证实。随着形成电化学活性锂锰氧化物阴极，激光退火工艺和退火的时间、温度有关。指出激光退火用940nm二极管激光器的辐射，600℃，2000S退火，适当的参数能形成类尖晶石结晶相。这种相的特点能用拉曼光谱检测，特征拉曼波段在627cm^-1。在循环伏安法测量中二个尖晶石锂锰氧化物的特征氧化还原对在4V范围内能检测到。

NiMn薄膜的无序有序转变

研究了 Ｓｉ／Ｔａ／ＮｉＭｎ／Ａｌ和 Ｓｉ／ＮｉＦｅ／ＮｉＭｎ／Ａｌ多层膜中 ＮｉＭｎ薄膜经 ３００℃ ５ ｈ不同次 数循环退火后的有序化情况，Ｘ射线衍射定量计算结果表明，高温循环退火能极大地促进ＮｉＭｎ 薄膜的有序化、ＮｉＭｎ 薄膜中有序相的含量随退火循环数的增加而持续增加，但含ＮｉＦｅ层的膜 有序化过程要比无ＮｉＦｅ层时级慢．显然，ＮｉＦｅ对ＮｉＭｎ的有序化有阻碍作用．

掺锰氧化锌的结构和光学特性(英文)

采用直流反应磁控溅射的方法,在玻璃衬底上沉积了Zn0.93Mn0.07O薄膜,研究了氧分压对薄膜结构和光学特性的影响。X射线衍射测试结果显示,Zn0.93Mn0.07O薄膜都具有高度的c轴择优取向,在氧分压为0.4的时候,薄膜的衍射峰具有最小的半峰全宽,最大的晶粒尺寸。X射线光电子能谱测试结果表明:Mn2 +离子已经取代了氧化锌晶格中的部分Zn2 +,但还掺杂有少量的MnO2分子;处在1 021 eV的Zn 2p3/2能级只有单一的Zn2 +;而O2 -则来自Zn-O和Mn-O。由于伯斯坦-莫斯效应,Zn0.93Mn0.07O薄膜光吸收跃迁过程只能在价带态和费密能级附近及以上的导带空态之间发生,其吸收谱线显示,与纯ZnO薄膜吸收谱线相比,产生了蓝移现象。同时还伴随有导带尾跃迁的发生,研究表明,这是由3d5多重能级的d-d跃迁而引起的。经过计算,在氧分压为0.4的时,Zn0.93Mn0.07O薄膜的禁带宽度是最大的,这可能是由交换作用的减弱而引起的。

La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3薄膜光响应特性研究

实验测量了在不同温度和电场下 ,超巨磁电阻CMR (colossalmagnetoresistance )薄膜材料La0 .67Sr0 .33MnO3(LSMO)的光响应特性 发现样品被激光照射后 ,具有光诱导电阻变化的特性 在温度小于居里点Tc时 ,电阻随温度升高而增大 ,在Tc以上时 ,电阻则随温度升高而减小 通过对样品的光脉冲响应和偏置电场的关系分析 。

La_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3/ZnO混合物薄膜的磁电阻和伏安特性研究

利用脉冲激光沉积的方法在Si(100)氧化成SiO2的基片上制备了(La2/3Sr1/3MnO3)x/(ZnO)1-x混合物薄膜,研究了薄膜的磁电阻和伏安特性.X射线衍射分析表明,除了衬底SiO2的衍射峰以外,分别出现了La2/3Sr1/3MnO3(101)的衍射峰和ZnO(002)的衍射峰,且它们形成了两相共存体系.实验表明:x=0.3的混合物薄膜表现为半导体导电特性,而x=0.4的样品则出现了典型的金属-绝缘相变.所制备的样品表现出了低场磁电阻效应和非线性伏安特性.在0.7T磁场的作用下,x=0.3的样品在温度为60K时取得的最大磁电阻值为28.8%.通过对伏安关系拟合表明,在La2/3Sr1/3MnO3和ZnO颗粒之间存在一定的耗尽层,且产生了界面缺陷态.

氧分压对锰掺杂氧化锌结构及吸收性能的影响

采用直流磁控溅射的方法,在玻璃衬底上沉积了Zn0.93Mn0.07O薄膜,研究了氧分压对薄膜结构及吸收性能的影响。X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明,Mn2+取代了ZnO中的大部分Zn2+,但还掺杂有少量的MnO2分子。X射线衍射测试(XRD)结果显示,Zn0.93Mn0.07O薄膜都具有高度的C轴择优取向,在氧分压为0.4时,薄膜具有最小的半高宽及最大的晶粒尺寸。由于伯斯坦-莫斯效应,Zn0.93Mn0.07O薄膜光吸收跃迁过程只能在价带态和费米能级附近及以上的导带空态之间发生,与纯ZnO薄膜吸收谱线相比,吸收边产生了蓝移,同时还伴随有导带尾跃迁的发生。研究表明,这是由3d5多重能级的d-d跃迁而引起的。经过计算,氧分压为0.4时,Zn0.93Mn0.07O薄膜的禁带宽度是最大的,这可能是由交换作用的减弱而引起的。

iLaAlO_3、MgO和SrTiO_3衬底上的La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜输运和光诱导特性研究

利用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了La0.7Sr0.3MnO(3LSMO)靶材,并采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在LaAlO3(100)、MgO(100)和SrTiO3(100)衬底上沉积了外延薄膜,研究了衬底与薄膜之间的晶格不匹配度对LSMO薄膜输运和光诱导特性的影响。结果表明:随着晶格不匹配度(考虑符号)的增加,薄膜的相变温度升高,而电阻率和光电导Δρ值则减小。在低温金属相,光诱导致使电阻率降低;高温绝缘相光诱导则使得电阻率升高,在MgO和SrTiO3衬底上薄膜的光电导Δρ具有极大值和极小值,分析表明这一现象的出现可归结于双交换作用和极化子效应。