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基底温度对直流磁控溅射制备氮化铜薄膜的影响研究

李兴鳌 , 杨建平 , , 高雁军 , 袁作彬 , 任山令 , 李永涛

材料导报

采用反应直流磁控溅射镀膜法,在氮气分压为0.9Pa、不同基底温度下、玻璃基底上制备了纳米多晶Cu_3N薄膜,并研究了基底温度对薄膜结构和性能的影响.结果表明,当基底温度为100℃及以下时,薄膜以[111]方向择优生长为主;在150℃及200℃时,薄膜以[100]方向择优生长为主;250℃时开始出现Cu的[111]方向生长,300℃时已完全不能形成Cu_3N晶体,只有明显的Cu晶体.随基底温度的升高,薄膜的沉积速率在13~28nm/min呈U型变化,低温和高温时较高,150℃时最低;薄膜的电阻率显著降低;薄膜的显微硬度先升后降,100℃时显微硬度最大.

关键词: 氮化铜薄膜 , 直流磁控溅射 , 基底温度 , 热稳定性

LaAlO3晶体点缺陷的电子结构和磁性的第一性原理研究

谭兴毅 , 张忍 , , 胡诚 , 石常富

人工晶体学报

利用密度泛函理论计算了LaAlO3晶体点缺陷的电子结构和磁学性质.结果表明,LaAlO3中La,Al空位缺陷具有铁磁性,O空位缺陷没有磁性.La,Al空位磁性源于体系中所有O原子2p轨道的部分极化.

关键词: LaAlO3晶体 , 点缺陷 , 磁性

B掺杂BaTiO3的电子结构和磁性的第一性原理研究

谭兴毅 ,

人工晶体学报

利用基于第一性原理的自旋极化密度泛函理论计算了B掺杂BaTiO3的稳定性、电子结构和磁学性质.结果表明B掺杂BaTiO3体系稳定,并表现为铁磁性.B替位掺杂BaTiO3体系的磁性机制可归结为部分B2p电子的自旋极化和B2p/O2p与Ti3d电子的p-d耦合作用,B间隙掺杂BaTiO3体系中磁性源于未配对Ti3d电子的自旋极化.

关键词: B掺杂BaTiO3 , 第一性原理 , 电子结构 , 磁性

磁控溅射制备铁掺杂氮化铜薄膜的研究

李兴鳌 , 刘祖黎 , , 袁作彬 , 杨建平 , 姚凯伦

材料导报

采用反应磁控溅射法在氮气分压0.5Pa、基底温度100℃条件下,在玻璃基底上分别制备了氮化铜薄膜和铁掺杂氮化铜薄膜.XRD显示氮化铜薄膜择优(111)晶面生长,铁掺杂使氮化铜薄膜的结晶程度减弱.AFM显示铁掺杂使氮化铜薄膜粗糙度增加.铁掺杂不同程度地提高了氮化铜薄膜的沉积速率和电阻率.

关键词: 氮化铜薄膜 , 磁控溅射 , 电阻率

氟掺杂钛酸钡的电子结构和磁性的第一性原理研究

谭兴毅 , 朱祎祎 , 李强 , , 金克新

人工晶体学报

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,计算了F掺杂立方相BaTiO3的稳定性、电子结构和磁性.结果表明F掺杂BaTiO3体系结构稳定,掺杂体系的磁耦合作用与F原子间距密切相关.当F原子间距为0.6468nm时具有很强的铁磁耦合作用,其磁性机制可归结为未配对的Ti 3d电子自旋极化,且一个F原子替代产生1.0μB磁矩.当F原子间距为0.4933 nm时为反铁磁耦合,而间距大于0.7511 nm时为顺磁态.由于F掺杂立方相的BaTiO3可以获得比较好的铁磁性而且其稳定性很高,故有望在自旋电子器件方面发挥重要的作用.

关键词: 钛酸钡 , 电子结构 , 磁学性质

直流磁控溅射制备氮化铜薄膜的热稳定性研究

, 袁作彬 , 杨建平 , 李兴鳌

材料导报

用直流磁控溅射方法,在氮气分压为0.5Pa、不同的基底温度下,于玻璃基底上制备了Cu3N薄膜.当基底温度为100℃及以下时,温度越高薄膜的结晶程度越好.当基底温度在100℃以上时,随着基底温度的升高,薄膜的结晶程度逐渐减弱,200℃时结晶已很弱,300℃时已完全不能形成Cu3N晶体.薄膜的电阻率随基底温度的变化不大,薄膜的沉积速率随基底温度的升高在18~30 nm/min之间近似地线性增大,薄膜的显微硬度随基底温度的升高而略有降低.对基底温度为室温和100℃下制备的氮化铜薄膜进行不同温度下的真空退火,研究了它们的热稳定性.XRD测试表明,薄膜在200℃时开始出现分解,350℃时完全分解.比较在基底温度为室温和100℃下制备的样品,发现室温下制备的氮化铜薄膜比100℃下制备的氮化铜薄膜稳定.

关键词: 氮化铜薄膜 , 直流磁控溅射 , X射线衍射 , 热稳定性

Sb-Na共掺p型ZnO的第一性原理研究

谭兴毅 , 李强 , 朱永丹 ,

人工晶体学报

运用密度泛函理论,计算了Sbzn、Nazn、Sbzn-nNazn掺杂ZnO晶体的稳定性、能带结构和电子态密度.研究发现Sbzn、Nazn、Sbzn-nNazn掺杂ZnO晶体的结构稳定,Sb-Na共掺杂改善了体系的固溶度.能带结构表明,SbZn体系为n型间接带隙半导体材料;NaZn、Sbzn-2NaZn体系为p型半导体材料;Sbzn-NaZn、SbZn-3NaZn体系为本征半导体材料.对p型半导体材料体系的导电性能研究发现,Sbzn-2Nazn体系电导率大于NaZn体系的电导率,即Sbzn-2NaZn掺杂改善了体系的导电性.计算结果为实验制备p型ZnO材料提供了理论指导.

关键词: p型ZnO , 电子结构 , 导电性能

磁控溅射制备Al掺杂氮化铜薄膜研究

袁作彬 , , 李兴鳌

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.05.033

利用磁控共溅射方法在玻璃基底上制备出了Al掺杂Cu3N薄膜,研究了其晶体结构、表面形貌、光学特性和电学特性.XRD结果表明Al掺杂没有引起峰位的明显变化,说明Al替代了Cu的位置或者进入晶界处,并且随掺杂含量升高,结晶度降低;扫描电子显微镜图像表明Al掺杂之后使得氮化铜晶粒形状变得不规则,晶界变得模糊,说明Al掺杂会抑制氮化铜晶体的生长;通过光学透射谱计算得到光学带隙,Al掺杂降低了氮化铜薄膜的光学带隙,并随着掺杂含量的增加而逐渐减小,实现了Al掺杂氮化铜薄膜光学带隙的连续可调,带隙减小源于Al外层电子的局域态进入氮化铜的带隙间,增加了中间态.同时四探针的测试也表明掺杂之后电阻率变小.

关键词: 氮化铜 , 薄膜 , Al掺杂 , 光学特性 , 电学特性

铕-盐酸氧氟沙星荧光光度法测定铕

孙雪花 , 马红燕 , 齐广才 , 田锐 , 杨阳 , 樊江鹏

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2011.02.013

在HAc-NaAc介质中,铕(Ⅲ)与盐酸氧氟沙星形成络合物使盐酸氧氟沙星的荧光显著猝灭,由此建立了测定铕(Ⅲ)的新方法.该体系的最大激发波长λex=365nm,最大发射波长λem=500nm.实验结果表明,铕(Ⅲ)的浓度在2.00×10-7 mol·L-1~2.80×10-5 mol·L-1范围内与△F=F-F0形成良好的线性关系,最低检出限为8.80×10-8 mol·L-1,回收率在96.0%~101.5%之间,本法灵敏度高、选择性好,结果满意.

关键词: 荧光光度法 , 盐酸氧氟沙星 ,

氧氟沙星在针铁矿-溶液体系存在形态对大肠杆菌的毒性效应?

王阳 , 刘菲 , 秦晓鹏 , 李璐 , 李晋阳

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.05.2014081206

通过批试验研究了针铁矿存在时,氧氟沙星对大肠杆菌的毒性效应以及吸附态的氧氟沙星对微生物生长的影响.结果表明,中性条件下存在培养基时,氧氟沙星在针铁矿上4h可达到吸附平衡,吸附等温线符合Freundlich吸附方程,傅里叶变换红外光谱分析得出氧氟沙星的羧酸基团和酮基基团与针铁矿表面发生络合作用;0.016 g针铁矿的存在一定程度上能够促进大肠杆菌的生长(约50%),随着针铁矿含量的变化(0—0.1 g),在扣除其生长促进的影响后氧氟沙星对大肠杆菌的毒性作用仍显著减弱,由90%降低至60%.

关键词: 针铁矿 , 氧氟沙星 , 大肠杆菌 , 吸附

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