ε-Fe_(2)O_(3)/FeO界面结构与相变机理研究

本文利用脉冲激光沉积技术在SrTiO_(3)(111)衬底上生长了ε-Fe_(2)O_(3)薄膜,并应用高分辨X射线衍射(HRXRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对薄膜的显微结构进行了系统表征。XRD和XPS的研究结果表明ε-Fe_(2)O_(3)(001)薄膜在SrTiO_(3)(111)衬底上外延生长,薄膜中Fe离子为+3价。TEM的结果表明,在TEM样品制备过程中,由于高能Ar离子束轰击,ε-Fe_(2)O_(3)/SrTiO_(3)界面上容易发生相变形成FeO。ε-Fe_(2)O_(3)/FeO/SrTiO_(3)的外延关系为ε-Fe_(2)O_(3)(001)[110]//FeO(111)[112]//SrTiO_(3)(111)[112]。基于ε-Fe_(2)O_(3)/FeO界面结构与取向关系,分析了离子束辐照诱导ε-Fe_(2)O_(3)→FeO相变的微观机制。

镁合金LPSO/SFs结构间{1012}孪晶交汇机制的原子尺度研究

以含长周期堆垛有序(LPSO)结构的Mg-Zn-Y(-Zr)合金为研究对象,运用透射电子显微方法,从原子尺度解析LPSO结构/富含溶质元素堆垛层错(SFs)对{1012}孪晶交汇行为的作用。结果表明:LPSO/SFs与孪晶交截处易形成基面-棱柱面,从而引起孪晶界在LPSO/SFs间弯曲成弓形,孪晶界存在Zn元素偏聚,Y元素偏聚不明显。LPSO/SFs间同轴{1012}孪晶变体交汇,引入基面-基面(BB)界面及柱面-柱面(PP)界面,且在近LPSO/SFs处产生三角形的局部基体结构。LPSO结构形成扭折时,{1012}孪晶在扭折界面单侧形核长大,此处扭折界面转为孪晶界面;残余扭折界面与基体侧孪晶扩展界面相交,在LPSO/SFs近邻处形成三角形的基体结构。LPSO/SFs/TSFs(孪晶层错)间不同孪晶变体形核,以及交汇引入的分割带来的Hall-Petch效应,可提升合金的硬化率。通过调控镁合金LPSO结构的间距和厚度引入不同孪晶变体,可为其优化性能提供新思路。