李兴鳌
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杨建平
,
左安友
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高雁军
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袁作彬
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任山令
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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
谭兴毅
,
张忍
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左安友
,
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
谭兴毅
,
左安友
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
李兴鳌
,
刘祖黎
,
左安友
,
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
谭兴毅
,
朱祎祎
,
李强
,
左安友
,
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
左安友
,
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
谭兴毅
,
李强
,
朱永丹
,
左安友
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
袁作彬
,
左安友
,
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
