纳米GeSb_2Te_4薄膜在大气环境中的摩擦性能研究

采用摩擦力显微镜考察了磁控溅射纳米GeSb2Te4薄膜在大气环境中的微观摩擦性能,利用JKRS理论分析了针尖同GeSb2Te4薄膜接触时的粘附力和表面能之间的关系.结果表明:当湿度较大时,粘附力较大;而当湿度较小时,粘附力较小;当针尖表面能一定时,粘附力的微小变化可以导致GeSb2Te4薄膜的表面能产生较明显变化;随着扫描范围逐渐减小,摩擦力变化趋于稳定;不同扫描速度下法向力和摩擦力保持较好线性关系,但不同扫描速度下的平均摩擦力随扫描速率变化而呈现非线性变化;为了更好地分析探针和样品表面的微观摩擦机制,宜选择扫描范围为0.1～0.5μm或更小.

用AFM压痕技术定量介观硬度的方法研究

用原子力显微镜(AFM)纳米压痕方法结合扫描力显微镜技术,表征类金刚石(DLC)膜,金块Au,单晶硅Si的纳米硬 度。用能量密度理论解释基于AFM压痕技术测定纳米硬度的机理,给出AFM纳米压痕的能量平衡方程。对DLC膜,金块, 单晶硅进行纳米压痕试验,表明在同样载荷下,不同材料的压痕深度是不相同的。DLC膜具有较高的抗压性能,Si其次,Au 的抗压性能最低。通过曲线拟合技术,定量给出金块的纳米硬度分析模型:H=(2.83/Df)+2.86。

超高密度探针存储技术的研究进展

扫描探针显微镜(SPM)超高密度信息存储技术是近年来信息技术领域的新热点,并极有可能成为未来存储领域的主导技术 主要根据探针与样品表面的作用方式,分析了探针存储的机械学、电学、磁学、光学和化学作用原理,总结了用SPM实现信息存储的机械、电学、化学、磁学、近场光学、原子操纵等存储机理,提出实现超高密度信息存储必须从最基本的存储机理入手。

用侧向力显微镜表征纳米级DLC膜摩擦性能

本文用侧向力显微镜 (LateralForceMicroscope ,LFM)研究不同厚度类金刚石 (Diamond LikeCarbon ,DLC)膜的摩擦性能。对厚度为 1 5 3 4nm ,6 4 9nm ,1 2 0 7nmDLC膜摩擦力和法向力的关系进行研究 ,实验表明施加较低载荷 ,摩擦力和法向力成线性关系 ,符合Amontons’s定律 ;而膜厚为 4 4 8nm、2 78nm样品由于粗糙度、峰态和偏态的差异导致摩擦力和载荷关系不明显 ,研究指出针尖和薄膜的表面接触可以简化为Tomlinson模型 。

用侧向力显微镜对不同非晶态GeSbTe薄膜的摩擦性能研究

采用侧向力显微镜研究了磁控溅射方法制备的G eSbT e薄膜在大气环境中的纳米级摩擦性能,考虑了相对湿度、扫描速度及表面粗糙度对其摩擦性能的影响,对比不同成分的G eSbT e薄膜的摩擦特性.结果表明:在相对湿度较大时,扫描速度对针尖和G eSbT e薄膜之间的摩擦力影响很大;在其它条件相同、外加载荷较大时,同一载荷下的摩擦力与表面粗糙度呈线性关系,但在外加载荷较小的情况下,二者呈现非线性变化规律;相对湿度对G e2Sb2T e5薄膜和针尖的粘附力影响较G eSb2T e4薄膜弱,且粘附力使得摩擦系数减小;在同一相对湿度下,由于薄膜成分的变化导致硬度不同,其对薄膜的摩擦性能也有一定影响.

纳米Al薄膜表面形貌与导电性的分形表征

磁控溅射法在Si(111)基底上制备了纳米Al薄膜,用高度相关函数法对薄膜的原子力显微镜图像进行分形维计算,并用四点探针法测量了薄膜电阻.结果表明,随着溅射时间的延长,薄膜表面质量提高,分形维增大,电阻率也随着分形维的增大而增大;随着退火温度的上升,薄膜表面质量下降,分形维和电阻率也随之降低.因此认为,分形维能够较好的表征薄膜表面形貌,分形维与薄膜电阻率存在对应关系,并指出用分形维可以优化溅射工艺参数.

几种人字门底枢材料的摩擦磨损性能研究

通过摩擦磨损试验和摆动试验对比考察了几种人字门底枢材料在水润滑和脂润滑条件下摩擦磨损性能,并进行摩擦磨损机制分析,选出一种综合性能较好的材料,进行一些机械性能的测试,为下一步台架模拟试验作准备。研究表明:一种新材料FZ5(3)在摩擦磨损试验和摆动试验中都表现出优异的性能,通过硬度测量、拉伸性能等试验表明其具有优良的机械性能。

热处理对GeSb_2Te_4薄膜微观结构及其摩擦性能的影响

利用射频溅射法制备了GeSb2Te4薄膜并对其进行热处理,分析热处理前后样品的结晶情况,用纳米硬度计测定硬度,利用静电力显微镜表征样品的表面电势,采用原子力显微镜观察薄膜表面形貌,利用侧向力显微镜对比考察了在考虑相对湿度的情况下,热处理前后GeSb2Te4薄膜的粘附力和摩擦性能.结果表明:经过退火的沉积态GeSb2Te4薄膜发生从非晶相到fcc亚稳相再到hex稳定相转变;粘附力与表面粗糙度之间没有明显的对应关系,但与样品表面自由能和表面电势有一定关系;在低载荷下GeSb2Te4薄膜的摩擦力很大程度上受粘附力支配,而在高载荷下的摩擦力受犁沟影响显著;经过340℃退火GeSb2Te4薄膜由于具有层状结构,呈现出一定的润滑作用.

基于AFM的微机械表面抗粘附薄膜性能

用原子力显微镜(AFM)考察施加OTS分子润滑膜前后Si(100)表面的粘附、摩擦性能,并对比了空气相对湿度、扫描速度对粘附、摩擦性能的影响效果。结果表明,施加OTS膜后可以有效降低Si(100)表面粘附力和摩擦系数,呈现较好的润滑性能,且受空气相对湿度变化的影响较小。另外,适当提高扫描探针扫描速度,可以改善Si(100)表面和OTS膜表面摩擦性能,降低摩擦力。

基于GeSbTe膜的探针存储机制的研究

针对基于原子力显微镜(AFM)的探针相变存储研究中存储介质和存储方法2个关键问题进行了尝试性的研究。比较了用直流磁控溅射部分不同工艺参数所制备的GeSb2Te4薄膜的表面性能,同时对探针诱导相变机理进行了初步探讨。试验观察的结果表明,利用AFM导电探针对相变化材料GeSb2Te4膜施加一定的直流电压,可以通过形貌和相结构的变化来获得存储的信息点,并且通过施加一定时间的反向电压可以实现信息点的消除。

MgB_2超导膜制备技术

介绍了自 MgB_2超导电性被发现以来,用于制备 MgB_2薄膜/厚膜的各种基片、主要生长方法以及退火工艺,简单概述了薄膜制作超导隧道结方面的研究状况。

溅射功率和退火温度对GeSbTe相变薄膜内应力的影响

通过磁控溅射方法制备了GeSbTe薄膜.借助原子力显微镜,X射线衍射仪和应力测试仪等仪器,并结合对薄膜表面形貌和晶体结构的分析,研究了溅射功率和退火温度对薄膜内应力的影响.结果表明:当溅射功率较小时,内应力随着溅射功率的增大而增大,在50W左右时达到最大值,随后又随着溅射功率的增大而减小.退火温度为160℃时,薄膜发生非晶态向fcc晶态结构的相变,由于Te原子析出到晶粒边界,导致薄膜的内应力急剧增大到最大值为100MPa左右,而后随着退火温度的升高而下降,fcc结构向hex结构转变时,内应力变化并不明显.

类金刚石薄膜摩擦性能AFM/FFM试验

用摩擦力显微镜(FFM)研究了不同类金刚石(DLC)薄膜的微观摩擦性能。利用化学气相方法沉积制备了DLC薄膜,观察了表面形貌,并测定了其粘附力值,同时,在考虑外加载荷和扫描速度的基础上考察了薄膜的摩擦特性。结果表明:DLC薄膜的表面粗糙度随基底负偏压的增加而减小,而粘附力却相反;DLC薄膜的摩擦系数取决于样品表面粘附力和粗糙度的大小。在扫描速度较小时,由于针尖和样品之间的粘滑作用,摩擦力随探针扫描速度的增加而增大;而当扫描速度较大时,由于DLC薄膜发生相结构转变的缘故,摩擦力却与扫描速度成反比关系。

磁控溅射GeSbTe相变薄膜黏附与摩擦特性

室温下通过调整磁控溅射时间制备了不同厚度的GeSbTe薄膜.利用原子力显微镜和台阶仪观察薄膜的表面形貌,测量薄膜厚度,并借助TriboIndenter纳米力学测试系统,分析探讨了薄膜的黏附和摩擦特性.研究结果表明:随着溅射时间的增加,薄膜表面粗糙度减小,厚度增加,同时表面质量提高;探针直径、相对湿度、薄膜表面质量以及探针载荷等因素对薄膜的黏附和摩擦特性均有重要影响;在满足存储要求的前提下,通过减小探针直径、降低相对湿度能够有效降低黏附力和摩擦力;而提高薄膜表面质量,为探针施加合适的载荷,有助于改善探针与薄膜表面之间的摩擦特性.

AutoCAD的快速标注技巧

介绍AutoCAD中尺寸、公差的几种标注技巧,以利于提高标注速度。

GeSb_2Te_4薄膜表面形貌及力学性能的分形表征

以不同溅射功率在Si(111)基底上制备了GeSb2Te4薄膜。用原子力显微镜和X射线衍射仪以及高度相关函数法分析了薄膜生长表面形貌的分形维,并用纳米硬度计研究了薄膜表面的力学性能。结果表明,随着溅射功率增大,薄膜表面质量提高,分形维增大,且硬度和弹性上升;但超过一定值后,薄膜表面质量又会降低,分形维也随之减小,硬度和弹性下降。并指出借助分形维数可以优化溅射工艺参数,并能够较好地表征薄膜表面力学性能。

基于导电AFM类金刚石膜表面改性研究

用导电原子力显微镜(AFM)针对宏观上绝缘,微观上由导电相sp2和绝缘相sp3混合的类金刚石(DLC)膜,进行表面改性的研究,尤其观察DLC膜表面施加电压前后形貌变化。实验表明,当直流电压加在针尖上,DLC膜形貌未发生变化,而电压施加在样品表面则出现明显纳米加工凹坑。解释了凹坑的“蝴蝶坑”形成原因;对DLC膜力电耦合实验表明,在一定临界压力之下,随针尖对样品作用力的加大,凹坑的深度随之增加。