EMCD和ALCHEMI研究单个DMS纳米结构的铁磁性内禀属性

项目类型：面上项目 项目编号：50902014 项目摘要：传统方法不能同时进行单个稀磁半导体（DMS）纳米结构磁性质测量和二次相判定，无法直接确定铁磁性是否为其内禀属性。本项目利用通道增强微分析（ALCHEMI）和电子磁手性二色性谱（EMCD），研究单个ZnO基稀磁半导体纳米材料的铁磁性内禀属性问题。确定掺杂离子在ZnO基体中的掺杂位置；在透射电镜下选择特殊的散射条件，构造出与X射线极化光一左旋光和右旋光等价的电子束，研究掺杂离子能量损失边的二向色性；原位加移磁场，研究二向色性谱的变化；结合同时得到的单个纳米结构的微观结构，区分磁性的类型并确定铁磁性是否是材料的内禀属性。     

脉冲激光沉积 ZnO 薄膜的微结构及发光性能

用波长为1064nm的Nd—YAG激光器，在氧的活性气氛中，通过激光烧蚀Zn靶在Si（111）衬底上获得ZnO薄膜．用电子显微镜（XRD和FESEM）表征ZnO薄膜的结构和表面形貌，用光致发光谱表征光学性质．实验中观察到紫外光发射和深能级的黄绿光发射．紫外光发射是ZnO薄膜的固有性质，深能级光发射是由于存在氧反位缺陷（OZn）．紫外光发射和深能级光发射的强度依赖于薄膜的表面粗糙度．表面粗糙度在nm级范围内的ZnO薄膜可以获得高强度的紫外光．     

介电各向异性对铁电液晶光电特性的影响

提出了一种描述铁电液晶（FLC）介电各向异性的电路模型．分析了FLC介电各向异性对开关响应时间、特征时间、特征电压和极化反转电流的作用,以及铁电扭矩和介电扭矩对光透射率的影响。模拟分析显示,延迟时间随驱动电压幅度变化存在最小值,特征时间（特征电压）随二轴参量的提高而增加（减小）．随二轴参量增大,介电扭矩的贡献将超过铁电扭矩;相应的极化反转电流由双极性转变为单极性;透射率无”明态”和”暗态”的交替,且峰值逐步降低．     

镁掺杂对偏钛酸锌微波介电性能的影响

利用溶胶凝胶方法制备了六方密堆积结构（Zn1-xMgx）TiO3（x=0．1～0．4）固溶体．采用阿基米德排水法和微波频率下Hakki—Paoli法测定了不同Mg^2＋添加量在不同烧结温度下的陶瓷体积密度和微波介电性能．利用扫描电子显微镜（SEM）表征了不同Mg^2＋掺杂量体系在1100℃下烧结后陶瓷的形貌．结果表明,Mg^2＋掺杂能有效稳定六方密堆积结构,避免其分解为反尖晶石结构的Zn2TiO4和金红石（TiO2）．当Mg^2＋掺杂量x=0．3,1100％下烧结时,可获得最稳定、致密的六方密堆积结构陶瓷体,且该陶瓷具有优良的微波介电性能：微波介电常数（εr）=27．1、品质因数（Q＊f）=59000GHz、谐振频率温度系数（τf）=-65ppm／℃．     

镁掺杂对偏钛酸锌微波介电性能的影响

利用溶胶凝胶方法制备了六方密堆积结构（Zn1-xMgx）TiO3（x=0．1～0．4）固溶体．采用阿基米德排水法和微波频率下Hakki—Paoli法测定了不同Mg^2＋添加量在不同烧结温度下的陶瓷体积密度和微波介电性能．利用扫描电子显微镜（SEM）表征了不同Mg^2＋掺杂量体系在1100℃下烧结后陶瓷的形貌．结果表明,Mg^2＋掺杂能有效稳定六方密堆积结构,避免其分解为反尖晶石结构的Zn2TiO4和金红石（TiO2）．当Mg^2＋掺杂量x=0．3,1100％下烧结时,可获得最稳定、致密的六方密堆积结构陶瓷体,且该陶瓷具有优良的微波介电性能：微波介电常数（εr）=27．1、品质因数（Q＊f）=59000GHz、谐振频率温度系数（τf）=-65ppm／℃．     

一个随机环境下的NLAR模型的极限行为

一个非线性门限自回归模型的变形Xn＋1=Φ（Xn）＋εn＋1（Zn＋1）被讨论．在这个新的模型中,{Zn}是一个有限状态的马尔可夫链,对这个马尔可夫链的每一个状态i,有一个独立同分布的随机变量的序列{εn（i）}与之对应,而εn（Zn）=∑εn（i）I｜i｜（Zn）．在这篇文章中,讨论了由这个模型确定的序列{Xn}的极限行为．一个关于这个序列在某种意义下以几何速率收敛的充分条件被建立．     

Sol-Gel提拉法制备ZAO薄膜及其光电性能

采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）浸渍提拉法（基于组装的小型提拉装置）在普通玻璃片上制备出ZnO：Al（ZAO）薄膜,利用扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、数字式四探针测试仪等检测手段分别对其进行了分析比较。结果表明：Al^3＋浓度为1．0％的ZAO薄膜表面最为致密均匀;随着退火温度的提高,薄膜的晶体平均粒径明显增大,电阻率逐渐减小;不同掺Al量的ZAO薄膜在可见光区的平均透光率均在70％以上,当Al^3＋浓度为1．5％时,550℃退火2h,电阻率最小,为5．9×10^-2Ω·cm。     

若干合成图的星全染色

简单图G和H的合成图是指具有顶点集V（G）×V（H）的简单图G[H],它的顶点（u,v）和另一个顶点（u,v＇）相邻当且仅当或者uu＇∈E（G）,或者“u=u’且vv’∈E（H）．文中研究了n＋1阶简单图G与m阶简单图H的合成图的星全染色,其中G为Wn。,扇Fm或星Sn．得到以下结果：（1）若△（H）=2且n≥4,m≥5,则G[H]的星全色数为（2n＋1）m;（2）若x（H）=△（H）=m-1且n,m≥4,则G[H]的星全色数为2（n＋1）m-1．     

不同氧含量下LCMO／NSTO异质结I—V特性分析

研究La0.67Ca0.33MnO3（LCMO）／Nb—0．1wt%-doped SrTiO3（NSTO）PN结的制备及其I-V特性，分析不同氧含量对I-V特性的影响。随着样品制备氧压的变化，LCMO薄膜电阻率和金属-绝缘体转变温度Tp都有所变化。同时得出PN结的阈值电压Vd和温度的关系，并分析其变化的原因。     

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 %.      

ZnO薄膜的溶胶—凝胶法制备及其光学性质研究

采用溶胶—凝胶法分别在透明玻璃和Si衬底上制备出了ZnO薄膜。分别采用X射线衍射仪(XRD)、能量分散谱仪(EDS)、紫外可见分光光度计和荧光光谱仪对所制样品进行测试,研究了样品的结构特性、成分和光学特性。X射线衍射结果表明,所制备的ZnO薄膜为六角纤锌矿结构;ZnO薄膜的EDS能谱图表明薄膜包含O元素和Zn元素;透射光谱表明ZnO薄膜质量高,在可见光范围内具有较高的透射率,平均透射率在85%以上;吸收光谱表明在带隙处存在吸收边;从PL光谱观察到了显著的紫外发射峰。     

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%.     

温度对ZnO纳米结构表面形貌和光学特性的影响

利用电子束反应蒸发(REBE)技术、多晶ZnO(纯度99.99%)陶瓷靶为原料、在NH3/H2混合气(NH3的体积比2.7 1%)环境下生长了ZnO纳米结构材料,研究了衬底温度对所获得ZnO纳米结构材料在表面形貌、结晶质量、Raman散射及荧光特性等方面的影响。结果表明较高的生长温度(～500℃)有利于获得ZnO纳米针/纳米柱,而在相对衬底温度(～400℃)较低时容易得到具有花状形貌的ZnO纳米结构。     

用水量对泡沫沥青抗老化性能的影响

为了研究用水量对泡沫沥青抗老化性能的影响,选用了70号道路石油基质沥青和SBS改性沥青,对不同发泡用水量的沥青进行RTFOT及PAV测试,以疲劳因子G＊·sinδ作为评价指标,研究沥青的抗老化性能。试验结果表明：70号道路石油沥青随着发泡用水量的增加,极限疲劳温度增加,在常规发泡用水量（1%~2%）条件下,抗疲劳性能略有降低;SBS改性沥青在常规发泡用水量（3%）条件下,抗疲劳性能改善。     

基于漏磁补偿的混合电磁铁磁力修正研究

电磁永磁混合磁铁的悬浮磁力具有强非线性特点,与磁铁结构密切相关,而现有混合磁铁磁力解析计算公式忽略了磁路漏磁等因素影响,在实际计算中存在较大误差. 针对这一问题,建立了两种常用混合磁铁结构的磁路模型,分析了边缘磁通分布、磁路漏磁对磁铁工作磁路的影响,推导了两种混合磁铁的磁路方程及相关磁阻,提出了一种新的混合磁铁磁力修正计算方法,最终通过有限元分析对两种结构的混合磁铁磁力进行了验证. 研究结果表明:由于悬浮气隙较大,电磁永磁混合磁铁在电磁力计算中漏磁影响不能忽略;采用本文磁力修正公式计算,两种混合结构电磁力误差分别降低为3.8%和8.3%.      

Evotherm温拌剂对橡胶沥青老化性能的影响研究

橡胶沥青具有高粘度的特点,而温拌剂改善了沥青混合料的施工和易性,实则是降低了沥青混合料的同温度粘度。关于温拌剂的加入是否会对橡胶沥青的老化性能产生影响,目前研究较少。通过室内短期老化模拟、长期老化模拟以及老化性能评价,分析Evotherm温拌剂的掺加及其剂量对橡胶沥青老化后的高温粘度、车辙因子（G＊/sinδ）及蠕变劲度S等性能指标的影响,结果表明：Evotherm温拌剂没有改善橡胶沥青在拌合和施工阶段的抗老化性能的能力;老化指数（AIPAV,AIRTFO）随Evotherm温拌剂剂量的增加而减少;老化使得添加温拌剂的橡胶沥青的低温抗裂性能有一定程度的提高;综合考虑施工高温下的老化和使用过程中的长期老化,建议选择12%Evotherm的剂量。     

关于图的符号圈点控制

引入了关于图的符号圈点控制概念,给出了图G的符号圈点控制数γsc（G）的一个下界,即证明了对于任意n阶图G,若其最小度δ=δ（G）≥2,则有γsc（G）≥2δ-n成立,并且此下界是最好可能的。此外,还确定了几类特殊图的符号圈点控制数。     

关于图的两类边控制数

引入了图的反符号边全控制的概念．设G=（V,E）是一个图,N（e）表示G中与e相邻的边集,函数f：E→{＋1,-1},如果对任意e∈E（G）均有∑f（e’）≤0,其中e’∈N（e）,则称,为图G的一个反符号边全控制函数．而γ’st（G）=max{∑f（e）｜f为G的反符号边全控制函数,e∈E（G）称为图G的反符号边全控制数．分别给出了图的反符号边全控制数和^符号边控制数的一个界限,并确定了轮图的反符号边全控制数和完全偶图Km,n的珏符号边控制数的下界．     

Al2O3基陶瓷材料与硬质合金摩擦的应力分析

利用ANSYS有限元分析软件对5种Al2O3基陶瓷材料（纯Al2O3、Al2O3／TiC、Al2O3／（W,Ti）C、Al2O3／Ti（C,N）和Al2O3／SiCw）在MRH-3环块磨损试验机上与硬质合金摩擦进行模拟仿真,得到摩擦磨损过程中的应力及分布,并与室温下的磨损实验结果相比较,同时还探讨了不同添加剂的Al2O3基陶瓷的磨损机理．结果表明：不同成分的Al2O3基陶瓷材料在摩擦磨损过程中最大主应力位于摩擦副接触区中心,最大剪应力位于摩擦副接触区边缘;载荷对主应力和剪应力大小的影响比转速的影响大;在相同的摩擦条件下,受到合应力越大的陶瓷其磨损率越大;合应力越大的陶瓷磨损后陶瓷表面越容易产生微裂纹．5种Al2O3基陶瓷磨损率的大小为：Al2O3〉Al2O3／（W,Ti）C〉Al2O3／Ti（C,N）〉Al2O3／TiC〉Al2O3／SiCw．