薄膜生长基底对FeS_2晶体取向的影响

用Fe膜硫化法制备FeS2薄膜,分析了基底对FeS2薄膜晶体结构和位向分布的影响.结果表明,改变基底晶体的类型能够在一定程度上控制FeS2薄膜的晶体位向分布.FeS2薄膜在Si(100)、Si(111)和Al基底上可获得(200)方向的择优取向,在TiO2基底上可同时获得(200)及(220)择优取向,非晶玻璃基底对位向分布影响不明显.不同的基底与Fe薄膜的界面错配度不同,可改变薄膜晶体位向的分布,导致晶格畸变程度和晶粒尺寸的变化.当基底为非晶结构或界面的错配度较大时,FeS2晶体的取向分布主要受表面能和晶粒优先生长方向的控制,薄膜具有较小的晶格畸变和较细的晶粒;当基底为晶态并且界面错配度较小时,FeS2晶体取向的分布除受表面能及晶粒优先生长方向控制外,还受界面应变能的控制,此时薄膜易形成较大的品格畸变和粗晶粒.

离子束溅射沉积Fe/Si多层膜法合成β-FeSi_2薄膜的研究

采用离子束溅射沉积Fe/Si多层膜的方法在石英衬底上制备了β-FeSi2薄膜,研究了不同厚度比的Fe/Si多层膜对β-FeSi2薄膜的结构性能、形貌及光学性能的影响。结果表明,厚度比为Fe(2nm)/Si(7.4nm)的多层膜在退火后完全生成了β-FeSi2相,表面致密均匀,其光学带隙为0.84eV,能量为1.0eV光子的吸收系数>105cm-1。

先驱体Fe膜结晶程度对FeS2薄膜组织和性能的影响

利用不同温度基底溅射沉积Fe膜并硫化合成FeS2薄膜的方法，研究了先驱体Fe膜结晶程度对FeS2薄膜组织结构和电学性能的影响．结果表明，较高的基底温度能够产生较大尺寸的Fe膜晶粒，400℃硫化反应可使不同结晶程度的Fe转变为晶粒细小的FeS2．随先驱体Fe膜基底温度升高，合成后的Fe＆膜体几何连续程度提高，载流子浓度下降及Hall迁移率上升．制备先驱Fe膜基底温度为300-400℃时的FeS2薄膜电阻率出现极大值．Fe膜基底温度变化改变了先驱体结晶程度，导致了FeS2薄膜中晶体缺陷行为及相变应力作用程度的变化，进而导致了FeS2薄膜电学性能的变化．

Fe/Si多层膜经快速热退火合成β-FeSi_2薄膜的研究

采用磁控溅射仪在高阻Si(100)衬底上沉积了[Fe(0.5nm)/Si(1.6nm)]120和[Fe(1nm)/Si(3.2nm)]60多层膜,并在Ar气气氛下进行了1000℃,10s的快速热退火。为了比较,也进行了880℃,30min的常规退火。采用X射线衍射仪、原子力显微镜、光谱仪和霍尔效应仪分析了样品的晶体结构、表面形貌、光吸收特性和电学性能。结果表明:Fe/Si多层膜法合成的样品均为β-FeSi2相且在(220)/(202)方向择优生长;经快速热退火合成的β-FeSi2薄膜光学带隙约为0.9 eV。[Fe(1nm)/Si(3.2nm)]60多层膜经快速热退火合成的β-FeSi2薄膜表面粗糙度最小,该薄膜样品为p型导电,载流子浓度为4.1×1017cm-3,迁移率为48cm2/V.s。

TbFe/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜的制备

采用双靶磁控溅射法制备了 TbFe/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜,考察了热处理时间、Fe层厚度、溅射功率以及Ar气分压对多层膜低场磁致伸缩性能的影响。研究结果表明:TbFe 磁致伸缩层与软磁 Fe层之间通过交换耦合作用以及热处理能明显提高薄膜的软磁性能和磁致伸缩性能;TbFe/Fe多层膜的磁致伸缩性能对热处理时间、Fe 层厚度、溅射功率、Ar 气分压等薄膜沉积参数十分敏感;与 TbFe 磁致伸缩薄膜相比TbFe/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜水平方向的矫顽力从 16kA/m降低到 9.6 kA/m。在外加磁场为8000 A/m条件下,TbFe/Fe磁致伸缩多层膜最大磁致伸缩系数可达1.58×10-4。

316L不锈钢血管内支架表面Fe/Pd磁性膜的制备与生物学效应(英文)

以医用316L不锈钢血管支架为基体,采用电弧离子镀技术在其表面制备Fe/Pd磁性薄膜。通过激光扫描共焦显微镜、数字磁通磁场测量仪分析薄膜的表面形貌、表面粗糙度及表面磁性膜支架的磁性能,并通过动物体内实验研究Fe/Pd磁性膜支架的生物学效应。结果表明:Fe/Pd磁性膜支架表面光滑,并具有良好的生物学效应,显著地促进了血管内皮再生,同时有效地抑制了血管内膜过度增生和血管壁的炎症反应。

Fe/C杂化炭膜的制备及其气体分离性能

将二茂铁作为有机添加剂引入炭膜前驱体聚酰亚胺,经高温热解制备了Fe/C杂化炭膜。考察了二茂铁的添加量对杂化炭膜气体渗透性能的影响。采用热重、红外、X射线衍射和透射电镜等分析方法对所制备的杂化炭膜进行了表征。结果表明,在前驱体中添加二茂铁能显著提高炭膜的气体渗透性能,随着添加量的增加,膜的气体渗透系数明显增加而分离系数则减小,当二茂铁添加量为15%时,对H2、O2、N2、CO2、CH4等纯气体的渗透系数分别为2806、1039、266、31、8barrer,对O2/N2、CO2/N2、CO2/CH4的分离系数分别为8.6、33.5、129.5。Fe/C杂化炭膜是基于"分子筛分"机理分离气体分子。

Fe-C合金膜光纤腐蚀传感器的制作及性能研究

为了在光纤纤芯上制备更符合要求的 Fe-C 合金膜,取代了氢氟酸(HF)腐蚀包层的方法,选用刀笔去除光纤的涂覆层和包层;分别使用物理气相沉积离子溅射金及 Fe-C 合金、物理气相沉积真空蒸镀 Fe-C 合金、化学镀铜4种方法使纤芯表面金属化。经过对比分析,选择在金膜和铜膜上继续利用电镀方法沉积上不同厚度的 Fe-C 合金膜,进而进行腐蚀传感实验。最后利用新的实验数据记录方法,并通过实验中不同厚度的 Fe-C 合金膜表现出的传感特点,提出了一个腐蚀定量监测方案。结果表明,通过离子溅射金使纤芯金属化是一个相对较好的方法,这为 Fe-C 合金膜光纤腐蚀传感器的进一步发展开启了新思路。

热处理温度对TbFe_2/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜的影响

采用直流磁控溅射在20mm×5mm×240μm抛光单晶硅片上制备了TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜,主要研究了热处理温度对TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数的影响。采用量热分析法(DSC)、XPS以及光杠杆测试法对TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜的晶化曲线、成分随深度的变化以及磁致伸缩系数进行了分析与测试。结果表明:TbFe2薄膜的起始晶化温度为327℃,晶化温度为372℃;TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜的最佳热处理温度为327℃,在此热处理温度下热处理60min,外加磁场1.6×104A/m时,TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数可达1.56×10-4。采用XPS分析了一个周期的TbFe2/Fe成分随薄膜深度的变化,未经热处理的薄膜Fe层和TbFe2层之间界面清晰,两层之间有少量的扩散。经327℃热处理60min的薄膜Fe层和TbFe2层界面发生了互扩散,原子数之比也发生了改变。

SmCo/Fe系统膜厚对矫顽力与过渡区噪声影响的微磁学模拟

SmCo/Fe双层膜具有很好的各向异性,因此能够用于高密度垂直磁记录中。采用微磁学方法,详细讨论了SmCo/Fe双层膜系统中膜层厚度对于矫顽力和记录位间的过渡区噪声的影响。模拟结果表明,硬磁层和软磁层厚度对于矫顽力和过渡区噪声都具有一定的影响。为了获得大的系统矫顽力和小的过渡区噪声,有必要提高SmCo层和Fe层的厚度比,同时也要将系统中膜层厚度控制在较小的值。

Fe_3O_4-PSF磁性复合超滤膜分离麦冬多糖

以原位生成法制得Fe3O4-PSF(聚砜)磁性复合超滤膜。改变磁场强度和压力,以截留率为考察指标,确定膜截留分子质量为30000D和10000D时对应的值分别为0.1T、0.4MPa和0.8T、0.5MPa。对麦冬多糖提取液(含量为91.68%)进行连续性分离,并对分离后样品进行测定,GPC软件分析A、C、D3样品结果:A样品Mw为32610D,分子质量30000D以上的麦冬多糖的含量85.6%;C样品Mw为24069,分子质量10000～30000D的麦冬多糖的含量达87.6%;D样品Mw为8664,分子质量1000～10000D的麦冬多糖含量达88.7%。

Fe/Al混合膜的PLD法制备及表面分析

采用脉冲激光气相沉积(PLD)技术制备了Fe/Al 混合膜,测量了该混合膜的光电子能谱(XPS),并采用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)对Fe/Al混合膜作了表面分析。结果表明:Fe/Al混合膜的表面粗糙度对衬底温度有明显的依赖性, 随着衬底温度的升高,薄膜的表面逐渐变得平滑,膜层变得致密,在200 ℃衬底温度下制得了均方根(rms)粗糙度为0.154 nm、具有原子尺度光滑性的Fe/Al混合膜, 膜中Fe和Al分布比较均匀,其成分比约为1∶3,同时XPS分析也表明Fe/Al混合膜暴露在空气中后表面形成了Al2O3 和FeO氧化层。

[Fe/Pt]_n多层膜中膜层结构对磁性能的影响

采用射频磁控溅射的方法,在玻璃基片上制备了不同膜层结构的[Fe/Pt]n多层膜,经不同温度真空热处理后,得到L10有序结构的FePt薄膜。实验结果表明,[Fe/Pt]n多层膜结构可以有效降低FePt薄膜的有序化温度,550℃退火30min后其平行膜面矫顽力可达320.3kA/m;多层膜结构中,Pt层厚度与Fe层厚度相同时,矫顽力最大;Pt层和Fe层厚度相等且总厚度相同的情况下,Fe、Pt单层厚度越薄,有序化温度越低,且对应的矫顽力越大。

磁致驱动纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜的研制及其应用研究

磁致驱动膜材料,要求材料具有超顺磁性,膜表面光滑、有良好的机械性能.本文加入柠檬酸盐改性控制Fe3O4粒径生长,利用正交实验优化制备工艺条件：柠檬酸盐含量n（Fe）/n（柠檬酸盐）为0.5、pH值控制在9～10、反应温度、晶化温度为6℃、晶化时间是40 min.通过TEM、BET、VSM、XRD以及ANSYS仿真软件等测试手段分别对其进行表征,结果表明：柠檬酸盐可控制Fe3O4微晶的生长,同时作为分散剂使分散的Fe3O4在水中形成胶体,以保证最终形成的纳米Fe3O4粒径分布均匀.制备的纳米Fe3O4具有超顺磁性,纳米磁性材料的粒径可控制到15 nm范围内,制备的磁致驱动Fe3O4/PVA复合膜的外观均匀光滑,其磁感应性能具有良好的表现,其动力学仿真分析和理论分析相吻合.

基于膜分散技术连续制备纳米Fe_3O_4的研究

（东北电力大学化学工程学院，吉林132012）基于膜分散技术，以Fe2＋、Fe3＋的混合溶液和NaOH溶液为分散相，利用中空纤维膜将分散相均匀分散到水中并发生微混合反应，连续制备粒径均匀、球形度好的纳米Fe3O4颗粒。考察了铁混合溶液与NaOH溶液的流量以及表面活性剂油酸钠和十二烷基硫酸钠对制备纳米Fe3O4的影响；同时，对纳米Fe3O4进行了XRD、IR、SEM表征。结果表明：控制铁混合溶液的平均流量为68mL／h，NaOH溶液的平均流量为132mL／h，制得的纳米Fe3O4平均产量为420g／（m2·h），平均粒径在10-20nm之间；通过添加分散剂可以有效减轻纳米Fe3O4的团聚，其中油酸钠的修饰效果优于十二烷基硫酸钠。

Fe_3O_4/PSF磁性复合超滤膜的制备、表征及应用

以FeCl2为还原剂,采用模板和化学镀相结合的方法制备Fe3O4/PSF磁性复合超滤膜,对所制膜的表面形貌、内部结构和孔径大小等性质进行表征,随后进行溶菌酶截留实验,并对截留机理进行分析.扫描电镜(SEM)观察可知,粒子主要沉积在复合膜的孔道中;X射线衍射(XRD)分析可知,沉积粒子主要为Fe3O4,粒径为6.99 nm;液液界面法测得,复合超滤膜的平均孔径从无磁场下的9.36 nm减小到0.8 T磁场下的8.54 nm;在外加磁场下,复合超滤膜对不带电的溶菌酶截留率增大,对带电的溶菌酶截留率减小.经过分析认为,复合超滤膜在磁场下的超滤机理,主要是磁场诱导效应和磁致伸缩效应,并且前者的作用大于后者.

Fe含量和粒径对Fe/Cu颗粒膜结构和磁性的影响

采用共蒸发法制备不同组分的Fe/Cu颗粒膜,将样品分两组进行退火和不退火处理. 根据测量及分析,确定了不同成分的Fe/Cu颗粒膜的相组成和晶体结构;找出了 Fe/Cu颗粒膜矫顽力与粒径的关系,利用此关系由自发形核理论可知,提高功率,快速蒸镀薄膜,可得到细密颗粒的Fe/Cu颗粒膜,从而降低矫顽力,减少磁滞损耗.

金属Fe/Pd成分调制膜的结构和磁性研究

用真空双源蒸镀法在玻璃衬底上制得了金属Fe/Pd成分调制膜。用X射线衍射分析了它们的调制特性和晶格结构;用振动样品磁强计进行磁性测量。结果表明:金属Fe/Pd成分调制膜中Pd层为fcc结构;随着Fe层厚度减小,Fe层结构由bcc转变为非晶态。研究了比饱和磁化强度随Fe层厚度的变化规律并探讨了它的机理。

软硬磁层厚度对L1_0-FePt/Fe交换耦合双层膜磁性能的影响:模拟与实验

首先采用磁控溅射的方法在玻璃基片上沉积不同硬/软磁层厚度的FePt/Fe交换耦合双层膜,结合实验结果,依据微磁学理论对L10-FePt/Fe交换耦合双层膜的磁性能进行研究。结果显示,当FePt硬磁层厚度固定20nm,随Fe软磁层厚度的增加双层膜矫顽力逐渐减小。当Fe软磁层厚度超过其畴壁宽度时,其对矫顽力的影响大幅度降低。Fe软磁层厚度固定为10nm,FePt硬磁层厚度发生变化时,由于理论和实际双层膜界面的不同,导致对双层膜成核场起作用的临界硬磁层厚度也不一样。

纳米Fe_3O_4粉末及其复合膜的制备与磁性能

目前,以纳米Fe3O4制备Fe3O4/聚乙烯醇(PVA)磁性复合材料的相关报道较少。在共沉淀法中引入柠檬酸根来控制Fe3O4微晶的生长,同时分散Fe3O4使其形成胶体,成功制备了纳米Fe3O4粉末,并以PVA为载体,制备了纳米Fe3O4/PVA磁性复合膜,研究了制备的纳米Fe3O4粉末及Fe3O4/PVA复合膜的组织结构及磁性能。结果表明:纳米Fe3O4/PVA复合膜外观均匀、光滑,颗粒约0.8～1.0μm,Fe3O4与PVA间没有明显的化学键,但有一定的结合力;制备的纳米Fe3O4粉末具有超顺磁性;添加16%纳米Fe3O4制备的Fe3O4/PVA复合膜的磁响应最大,磁感应性能良好。