La0.7Sr0.3MnO3单晶外延薄膜制备及其磁电阻特性

为制得性能良好的涂层导体用La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)缓冲层薄膜、研究LSMO薄膜的低磁场磁电阻效应,利用高分子辅助化学溶液沉积法,在LaAlO3(LAO)单晶基底上制备了一系列钙钛矿LSMO单晶外延薄膜.考虑氩气和氧气退火气氛对LSMO成相的影响,研究了氩气退火条件下样品的织构、形貌情况和氧气退火条件下制得的样品的输运性质及磁电阻效应.研究结果表明:氩气下采用高分子辅助的化学溶液沉积法有利于制备出低成本、高性能的涂层导体用单一LSMO缓冲层;氧气下退火制得的薄膜c轴取向生长良好,并且电阻-温度曲线出现绝缘体-金属相变,其磁电阻值在200~300 K范围内不随温度变化,在1 T磁场室温下磁电阻值约为-26.0 %.      

Fe／Ti纳米多层薄膜退火初期的扩散行为

采用双室高真空磁控溅射装置在溅射功率60 W和工作气压0.5 Pa下直流磁控溅射沉积了调制比为1,设计调制周期18.0 nm的Fe/Ti纳米多层薄膜.利用横截面透射电镜(XTEM)、差示扫描量热分析仪(DSC)及小角和广角X射线衍射(SA/WAXRD)分析退火初期的扩散行为.实测调制周期16.2nm,原始沉积Fe/Ti纳米多层薄膜由交替生长的纳米多晶α-Fe和α-Ti组成,调制界面清晰.Fe/Ti纳米多层薄膜热失稳过程包括亚层间的扩散、金属间化合物FeTi形成和长大3个阶段.退火温度为473 K时,保持与原始沉积相同的成分调制结构;退火温度升高到523 K,Fe与Ti亚层间发生互扩散,成分调制结构破坏,但相变未发生;达到最高退火温度623 K,过饱和固溶体α-Fe(Ti)和金属间化合物FeTi形成.     

Fe/Ti纳米多层薄膜退火初期的扩散行为

采用双室高真空磁控溅射装置在溅射功率60 W和工作气压0.5 Pa下直流磁控溅射沉积了调制比为1,设计调制周期18.0 nm的Fe/Ti纳米多层薄膜.利用横截面透射电镜(XTEM)、差示扫描量热分析仪(DSC)及小角和广角X射线衍射(SA/WAXRD)分析退火初期的扩散行为.实测调制周期16.2 nm,原始沉积Fe/Ti纳米多层薄膜由交替生长的纳米多晶α-Fe和α-Ti组成,调制界面清晰.Fe/Ti纳米多层薄膜热失稳过程包括亚层间的扩散、金属间化合物FeTi形成和长大3个阶段.退火温度为473 K时,保持与原始沉积相同的成分调制结构;退火温度升高到523 K,Fe与Ti亚层间发生互扩散,成分调制结构破坏,但相变未发生;达到最高退火温度623 K,过饱和固溶体α-Fe(Ti)和金属间化合物FeTi形成.     

TiO_2-磷钨酸复合膜的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法在导电载玻片上制备均匀透明的纳米TiO2薄膜,并以此薄膜作为基体电极,在浓度为0.50 mol/L的H2SO4溶液中用恒电位法制备了TiO2-磷钨酸修饰电极,用SEM分析了不同薄膜的结构,并对其电阻率,电化学行为与光电特性进行了初步研究.实验结果表明,制备TiO2-H3PW12O40复合膜的最优化合成条件为:5.0×10-3mol/L磷钨酸(H3PW12O40)+5.0×10-3mol/L吡咯(PY)+0.5 mol/LH2SO4的混合溶液中于1.4 V恒电压下电沉积60 m in.     

TiO2-磷钨酸复合膜的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法在导电载玻片上制备均匀透明的纳米TiO2薄膜,并以此薄膜作为基体电极,在浓度为0.50mol/L的H2SO4溶液中用恒电位法制备了TiO2-磷钨酸修饰电极,用SEM分析了不同薄膜的结构,并对其电阻率,电化学行为与光电特性进行了初步研究.实验结果表明,制备TiO2-H3PW12O40复合膜的最优化合成条件为:5.0×10-3mol/L磷钨酸(H3PW12O40)+5.0×10-3mol/L吡咯(PY)+0.5mol/L H2SO4的混合溶液中于1.4V恒电压下电沉积60min.     

纯铜表面镍硼合金涂层的制备

用化学沉积技术制备了Ni-B表面强化铜基材料,研究了表面涂层的显微组织、涂液的成分对镍硼沉积速率的影响及有关性能.结果表明,用化学沉积技术能在纯铜表面形成一层均匀、连续的镍硼硬化层,镍硼涂层的沉积速率由涂液中的NiCl2, KBH4, NaOH, 稳定剂和H2NCH2CH2NH2的浓度控制, 涂层是非晶态组织和少量过饱和镍固溶体的混合物,热处理后在涂层中析出Ni2B和Ni3B化合物,改善了铜的表面硬度和耐磨损性能,对铜的电阻率影响不大.     

纯铜表面镍硼合金涂层的制备

用化学沉积技术制备了Ni-B表面强化铜基材料，研究了表面涂层的显微组织、涂液的成分对镍硼沉积速率的影响及有关性能．结果表明，用化学沉积技术能在纯铜表面形成一层均匀、连续的镍硼硬化层，镍硼涂层的沉积速率由涂液中的NiCl2，KBH4，NaOH，稳定剂和H2NCH2CH2NH2的浓度控制，涂层是非晶态组织和少量过饱和镍固溶体的混合物，热处理后在涂层中析出Ni2B和Ni3B化合物，改善了铜的表面硬度和耐磨损性能，对铜的电阻率影响不大．     

中频反应溅射制备工业级AlN薄膜及耐腐蚀性能研究

针对市面上对产品的耐腐蚀性要求,在工业化生产设备上,利用中频反应磁控溅射方法,在不同样件表面上沉积了氮化铝(AlN)薄膜用于产品外观抗腐蚀保护.研究了反应溅射"迟滞回线"现象并结合紫外-可见-红外光谱测算出所制备的工业级AlN薄膜的光学带隙(Eg)为6.3±0.1 eV.利用人造气氛腐蚀试验探讨了AlN薄膜保护下样品的耐腐蚀性能,结果表明:对于塑料装饰件,在经过72 h铜盐加速醋酸盐雾试验(CASS)时才出现被腐蚀痕迹,而镁合金样件在36 h时CASS试验时出现腐蚀,二者均已达到同类工业产品镀铬膜(Cr)保护层的耐腐蚀性能要求,太阳能真空吸热管多层膜涂层经30 h CASS试验后太阳光谱吸收率有所降低但仍达到合格水平.     

Fe32Mn3Al8Cr反铁磁精密电阻合金Al2O3防护涂层的研究

用溶胶-凝胶法在Fe32Mn3Al8Cr反铁磁精密电阻合金表面提拉制备Al2O3耐腐蚀防护涂层.采用X射线衍射分析涂层相结构,扫描电镜观察涂层表面形貌.在Fe32Mn3Al8Cr合金表面形成连续、光滑的Al2O3涂层,具有(110)择优取向的γ-Al2O3结构.采用动电位阳极极化法测定涂层的电化学腐蚀性能表明,与原始合金相比较,在1mol/L Na2SO4溶液中,Al2O3涂层的自腐蚀电位提高了571mV,自腐蚀电流密度降低了1个数量级以上,维钝电流密度降低了近1个数量级;在1%NaCl溶液中,自腐蚀电位与原始合金相当,自腐蚀电流密度降低了2个数量级,腐蚀电位高达2000mV(SCE)时仍未发生孔蚀击穿.而且,Al2O3防护涂层的耐均匀腐蚀和耐孔蚀性能均优于1Cr18Ni9Ti奥氏体钢.     

离子束增强沉积TiN薄膜的耐蚀性

采用不同离子束入射方向的离子束增强沉积技术（IBED）在W18Cr4V高速钢表面沉积TiN薄膜.利用阳极极化曲线测试技术研究TiN薄膜在0.5mol/L H2SO4和3％ NaCl溶液中的耐蚀性.结果表明：在0.5mol/LH2SO4溶液中,离子束入射角度为45°时的TiN薄膜的阳极极化曲线呈现自钝化,自腐蚀电位Ecorr由原始高速钢的-400 mV增至-71 mV,致钝电流密度ib和维钝电流密度ip分别比原始试样降低4个和2个数量级,耐蚀性能显著提高.在3％ NaCl溶液中,离子束入射角度分别为0°、30°沉积的TiN薄膜的阳极极化曲线均呈现自钝化-点蚀击穿过程,随着入射角度的增加,自腐蚀电位和点蚀击穿电位升高,入射角度为45°时的TiN薄膜不发生点蚀破坏,自腐蚀电位Ecorr由原始高速钢的-600 mV增至-10 mV,具有高的抗点蚀性能.     

二氧化钛膜光催化降解脱色甲基橙

用溶胶-凝胶法制备了不同载体、不同层数的锐钛矿纳米TiO2薄膜.利用TiO2薄膜作催化剂,光催化降解甲基橙溶液.研究了载体、光源、镀膜层数、pH值、初始浓度等对光催化降解脱色率的影响,从中获得了最佳镀膜及最佳光催化条件.结果表明:以太阳光为光源,以铝合金为载体,在500℃条件下镀3层膜,且在pH<8.00时光催化脱色效果最好;且该反应为表观一级反应,该光催化反应的极限速率常数为0.40 mg/(L.min),吸附平衡常数为2.65 L/mg;表面反应而非吸附是这个光催化反应的速度决定步骤,即该反应符合Langmuir-Hinshewood(L-H)机理.     

直流脉冲磁控溅射制备ITO薄膜及其光电性能

利用直流脉冲磁控溅射法在室温下制备ITO薄膜.通过台阶仪、紫外-可见分光光度计、四探针仪等表征技术,研究了沉积气压、溅射功率,以及Ar/O2流量比等对ITO薄膜沉积速率、光学性能,以及电学性能的影响.研究结果表明,薄膜沉积速率随沉积气压的增大而减小,随功率的增大而增大;方块电阻随气压的增大而增大,随功率的增大而减小;可见光平均透过率主要受O2流量的影响.在沉积气压为0.5Pa,Ar/O2 流量比为20:0,溅射功率为250W,膜厚为200nm时,薄膜的方块电阻为27Ω/□,可见光平均透过率为84.1%.     

直流脉冲磁控溅射制备ITO薄膜及其光电性能

利用直流脉冲磁控溅射法在室温下制备ITO薄膜.通过台阶仪、紫外-可见分光光度计、四探针仪等表征技术,研究了沉积气压、溅射功率,以及Ar/O2流量比等对ITO薄膜沉积速率、光学性能,以及电学性能的影响.研究结果表明,薄膜沉积速率随沉积气压的增大而减小,随功率的增大而增大;方块电阻随气压的增大而增大,随功率的增大而减小;可见光平均透过率主要受O2流量的影响.在沉积气压为0.5 Pa,Ar/O2流量比为20∶0,溅射功率为250 W,膜厚为200 nm时,薄膜的方块电阻为27Ω/□,可见光平均透过率为84.1%.     

二氧化钛膜光催化降解脱色甲基橙

用溶胶-凝胶法制备了不同载体、不同层数的锐钛矿纳米TiO2薄膜.利用TiO2薄膜作催化剂,光催化降解甲基橙溶液.研究了载体、光源、镀膜层数、Ph值、初始浓度等对光催化降解脱色率的影响,从中获得了最佳镀膜及最佳光催化条件.结果表明:以太阳光为光源,以铝合金为载体,在500℃条件下镀3层膜,且在Ph＜8.00时光催化脱色效果最好;且该反应为表观一级反应,该光催化反应的极限速率常数为 0.40 mg/(L·min),吸附平衡常数为2.65 L/mg;表面反应而非吸附是这个光催化反应的速度决定步骤,即该反应符合Langmuir-Hinshewood (L-H)机理.     

世界上第一台高温超导磁悬浮实验车在西南交通大学研制成功

2001年2月11日,由西南交通大学主持的“863”计划项目“高温超导磁悬浮实验车”通过验收。国家超导技术专家委员会首席专家甘子钊院士和超导国家重点实验室主任、中国科学院数理学部主任赵忠贤院士等专家在现场考查了高温超导磁悬浮实验车并对其技术指标进行审定后,对世界上第一辆载人高温超导磁悬浮实验车给予了充分肯定,认为“高温超导磁悬浮实验车”的研究集成了国内的相关技术成果,解决了一系列关键技术问题,研究成果超出原“863”计划所规定的目标,拥有我国自己的知识产权,为高温超导磁悬浮技术在交通领域及其他领域的应用奠定了基础,也为我国超导技术实现跨越式发展奠定了基础。     

Cu2O多晶薄膜的制备与电阻开关效应研究

采用特殊的电化学制备方法,在铜基片上直接制备了一层微米厚度的氧化亚铜(Cu_2O)薄膜.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对样品的形貌和结构进行了常规表征.通过喷涂,在Cu_2O表面镀上一层金(Au)膜,制成了Au/Cu_2O/Cu器件.进一步研究发现,该器件具有电阻开关效应.研究表明,该方法制备的电阻开关具有较低开关电压、较高阻值比及良好开关稳定性.这为电阻开关的研究提供了新的方向.     

氧化钛纳米管的制备及两步法修饰

用水热法合成氧化钛纳米管,再经两步法接枝Au纳米粒子,制备了氧化钛纳米管复合材料:先在氧化钛纳米管上沉积聚多巴胺薄膜,利用多巴胺的反应活性,接枝Au纳米粒子.借助场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(TEM)观察修饰前后样品形貌,X射线衍射(XRD)和红外谱图(FTIR)分析样品组成,结果表明:水热法合成的H2Ti3O7氧化钛纳米管,管径100~300nm,Au纳米粒子为50~100nm.鉴于聚多巴胺薄膜的生物安全性且几乎能沉积在任何物质表面并且能与多个官能团发生反应的特性,两步修饰法简单、绿色,因而具有较好的适用性.     

磁控反应溅射制备Ta—N薄膜的显微组织与畸变分析

利用直流磁控反应溅射技术制备了Ｔａ－Ｎ薄膜。利用ＴＥＭ、ＸＲＤ研究了薄膜显微组织及结构。研究结果，薄膜晶粒细小，可达到１０ｎｍ；在一定工艺条件下制备的Ｔａ－Ｎ薄膜为多相共存结构；磁控反应溅射制备Ｔａ－Ｎ薄膜，沉积压力对薄膜晶粒的显微畸变影响较大，沉积压力降低，晶粒显微畸变增加，导致薄膜中产生较大的微观应力。     

ICP-PECVD法制备类金刚石膜

以CH4为放电气体,利用电感耦合等离子体化学气相沉积(ICP-PECVD)法制备了类金刚石薄膜,使用.FTIR、AFM、台阶仪对薄膜进行r表征,并对薄膜的沉积过程进行了光谱诊断(OES).研究了射频功率和基底在放电腔体中的佗置对薄膜表面粗糙度、沉积速率和硬度的影响.实验结果表明:A位置处薄膜粗糙度随着功率的增加先减小后增大,随着射频功率的升高,薄膜的硬度逐渐增大,沉积速率先增大后减小,而薄膜硬度和沉积速率都随着与线圈中心距离的增加而减小.光谱诊断结果显示,随着功率的升高,Iβ/Iα和CH的强度呈增大趋势.结合上述研究结果,分析了影响薄膜生长的多种因素.     

真空蒸发镀膜法制备TiO2薄膜及其催化活性

用真空蒸发镀膜法在铜、玻璃板、不锈钢板3种不同材料上负载了TiO2薄膜,并用扫描电镜(SEM)和能量色散谱(EDS)对薄膜进行表征与分析.以苯酚废水为对象进行了光催化降解试验,研究了3种不同基材TiO2薄膜的光催化活性.与商品TiO2粉末的悬浮态光催化试验对比,该方法制备的TiO2薄膜具有催化剂用量少,活性高,易回收的优点.不同基材的TiO2薄膜光催化活性有所不同,不锈钢板较好,玻璃板次之,铜板最差.