杨成绍
,
王志光
,
孙建荣
,
姚存峰
,
臧航
,
魏孔芳
,
缑洁
,
马艺准
,
申铁龙
,
盛彦斌
,
朱亚斌
,
庞立龙
,
李炳生
,
张洪华
,
付云翀
原子核物理评论
室温下,用94 MeV的Xe离子辐照纳米晶和非晶硅薄膜以及单晶硅样品,辐照量分别为1.0×10~(11),1.0×10~(12)和1.0×10~(13) ions/cm~2.所有样品均在室温下用UV/VIS/NIR光谱仪进行检测分析.通过对比研究了纳米晶、非晶、单晶硅样品的光学带隙随Xe离子辐照量的变化.结果表明,不同结构的硅材料中Xe离子辐照引起的光学带隙变化规律差异显著:随着Xe离子辐照量的增加,单晶硅的光学带隙基本不变,非晶硅薄膜的光学带隙由初始的约1.78 eV逐渐减小到约1.54eV,而纳米晶硅薄膜的光学带隙则由初始的约1.50 eV快速增大至约1.81 eV,然后再减小至约1.67 eV.对硅材料结构影响辐照效应的机理进行了初步探讨.
关键词:
硅
,
薄膜
,
重离子辐照
,
光学带隙
马艺准
,
朱亚滨
,
王志光
,
申铁龙
,
庞立龙
,
宋银
,
孙建荣
,
姚存峰
,
魏孔芳
,
周明
,
李远飞
,
缑洁
,
盛彦斌
原子核物理评论
采用电子束（EB）对聚丙烯腈/聚氧化乙烯（PAN/PEO）凝胶电解质进行了剂量为13～260kGy的辐照,并对辐照改性的电解质组装的染料敏化太阳电池（DSSC）进行了性能测量。结果表明,改性后的DSSC的光电转化效率比改性前的高;并且随EB辐照剂量的增加,DSSC效率先迅速增加（0～65kGy）,然后缓慢减小（65～130kGy）直至趋于一个平衡值（130～260kGy）。提升DSSC效率的最佳辐照剂量为65kGy,此时效率提高了约36%。对比DSSC短路电流、开路电压和填充因子随辐照剂量的变化,发现DSSC效率的提高主要是由短路电流的提高引起的。测量表明,辐照改性后的DSSC时间稳定性得到了改善,并且辐照剂量越高,稳定性的改善越明显。
关键词:
聚丙烯腈
,
聚氧化乙烯
,
电子束辐照
,
染料敏化太阳电池
刘纯宝
,
王志光
,
魏孔芳
,
臧航
,
姚存峰
,
马艺准
,
盛彦斌
,
缑洁
,
金运范
,
A.Benyagoub
,
M.Toulemonde
原子核物理评论
在室温下用308 MeV的Xe离子和853 MeV的Pb离子辐照Ni/SiO_2样品,用卢瑟福背散射和X射线衍射技术对样品进行了分析.通过分析Ni/SiO_2样品中元素成分分布和结构随离子辐照剂量和电子能损的变化,探索了离子辐照在Ni/SiO_2样品中引起的界面原子混合与结构相变现象.实验结果显示,Xe和Pb离子辐照均能引起明显的Ni原子向SiO_2基体的扩散并导致界面附近Ni,Si和O原子的混合.实验观测到低剂量Xe离子辐照可产生NiSi_2相,而高剂量Xe离子辐照则导致了Ni_3Si和NiO相的形成.根据热峰模型,Ni原子的扩散和新相的形成可能由沿离子入射路径强电子激发引起的瞬间热峰过程驱动.
关键词:
快重离子辐照
,
界面原子混合与结构相变
,
卢瑟福背散射
,
X射线衍射
魏孔芳
,
王志光
,
孙建荣
,
臧航
,
姚存峰
,
盛彦斌
,
马艺准
,
缑洁
,
卢子伟
,
申铁龙
,
杨成绍
原子核物理评论
采用磁控溅射技术在Si衬底上沉积Si/[Fe(10 nm)/Nb(4 nm)/Fe(4 nm)/Nb(4 nm)]_2/[Fe(4nm)/Nb(4 nm)]_4多层膜.用2 MeV的Xe离子在室温下辐照多层膜.采用俄歇深度剖析、X射线衍射和振动样品磁强计分析辐照引起的多层膜元素分布、结构及磁性变化.AES深度剖析谱显示当辐照注量达到1.0×10~(14) ions/cm~2时,多层膜界面两侧元素开始混合;当辐照注量达到2.0×10~(16) ions/cm~2时,多层膜层状结构消失,Fe层与Nb层几乎完全混合.XRD谱显示,当辐照注量达到1.0×10~(14) ions/cm~2时,Nb的衍射峰和Fe的各衍射峰的峰位相对于标准卡片向小角方向偏移,这说明辐照引起Nb基和Fe基FeNb固溶体相的形成;当辐照注量大于1.0×10~(15) ions/cm~2时,辐照引起非晶相的出现.VSM测试显示,多层膜的磁性随着结构的变化而变化.在此实验基础上,对离子辐照引起界面混合现象的机理进行了探讨.
关键词:
离子辐照
,
Fe/Nb多层膜
,
AES深度剖面分析
,
XRD
,
VSM
申铁龙
,
王志光
,
姚存峰
,
孙建荣
,
盛彦斌
,
魏孔芳
,
李炳生
,
朱亚滨
,
庞立龙
,
崔明焕
,
李远飞
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.30.01.094
针对未来先进核能装置候选结构材料在高温和应力等条件下抗辐照性能的评价与快速筛选的需求,基于兰州重离子研究装置( HIRFL )可提供的离子束流条件,设计制作了国内第一套高温应力材料载能离子辐照装置.该装置由束流扫描及探测系统、高温系统、应力系统、真空冷却系统和远程控制系统等5部分组成,可以同时提供高温和拉/压应力下材料的离子束均匀辐照条件,温区覆盖了室温至1200°C范围,拉/压应力范围为0～1176 N,x-y方向均匀扫描面积可大于40 mm×40 mm.利用该装置,已经成功进行了多次高温和应力条件下载能离子辐照先进核能装置候选材料的实验研究,并取得了初步成果.
关键词:
辐照装置
,
高温
,
应力
,
材料
臧航
,
王志光
,
魏孔芳
,
孙建荣
,
姚存峰
,
申铁龙
,
马艺准
,
杨成绍
,
庞立龙
,
朱亚斌
原子核物理评论
室温下用80 keV N离子注入ZnO薄膜样品,注量分别为5.0×10~(14),5.0×10~(15)和5.0×10~(16) ions/cm~2,然后用X射线衍射和透射电镜技术对样品的结构特性进行了表征.实验结果表明,由高度(002)择优取向的致密柱状晶构成的薄膜中,注入5.0×10~(15) ions/cm~2时,观测到缺陷生成和局域无序化现象,但薄膜总体结构仍保持柱状晶和(002)择优取向;随着注量的增大,晶格常数c和压应力呈增大趋势.对注入N离子对ZnO薄膜结构特性的影响机理进行了简单的讨论.
关键词:
ZnO薄膜
,
N离子注入
,
X射线衍射
,
透射电镜
崔明焕
,
王志光
,
姚存峰
,
申铁龙
,
李炳生
,
庞立龙
,
金运范
,
李锦钰
,
朱亚滨
,
孙建荣
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.30.02.206
完成了不同注量或温度下100 keV的He离子注入高纯钨的实验，并利用纳米压痕技术测量了材料的微观力学性能。所有注入样品的纳米硬度值都高于未注入样品的纳米硬度值。对于室温注入样品，随着注量的增加，样品抗弹性变形能力下降；当注量不高于5×1017 ions/cm2时，钨的纳米硬度峰值随着注量的增加而增加；注量为1×1018 ions/cm2的钨样品的纳米硬度峰值反而降低。高温注入样品的抗弹性变形能力优于室温注入样品的抗弹性变形能力；随着注入温度的增加，样品的平均纳米硬度值和弹性模量略有下降。分析讨论了He注入钨硬化和抗弹性形变能力降低的可能原因。
关键词:
He注入
,
高纯钨
,
纳米压痕
,
表面硬化
姚存峰
,
金运范
,
宋银
,
王志光
,
刘杰
,
孙友梅
,
张崇宏
,
段敬来
原子核物理评论
doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2007.04.013
利用傅立叶转换红外光谱和Raman谱仪分析了0.98 GeV的Fe离子在电子能损Se为3.5keV/nm时,不同辐照剂量(5×10(10)-8×10(13)ions/cm2)下,在C60薄膜中引起的辐照损伤效应.分析表明,Fe离子辐照引起了C60分子的聚合与损伤.在辐照剂量达到一中间值1×10(12)ions/cm2,C60分子的损伤得到部分恢复,归因于电子激发引起的退火效应.通过对Raman数据的拟合分析,演绎出Fe离子辐照在C60材料中形成的潜径迹截面或引起损伤的截面约为1.32×10(-14)cm2.
关键词:
C60薄膜
,
辐照效应
,
GeV能量的离子
,
退火效应
,
聚合
申铁龙
,
王志光
,
姚存峰
,
孙建荣
,
盛彦斌
,
魏孔芳
,
李炳生
,
朱亚滨
,
庞立龙
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.30.01.094
针对未来先进核能装置候选结构材料在高温和应力等条件下抗辐照性能的评价与快速筛选的需求,基于兰州重离子研究装置(HIRFL)可提供的离子束流条件,设计制作了国内第一套高温应力材料载能离子辐照装置.该装置由束流扫描及探测系统、高温系统、应力系统、真空冷却系统和远程控制系统等5部分组成,可以同时提供高温和拉／压应力下材料的离子束均匀辐照条件,温区覆盖了室温至1 200.C范围,拉／压应力范围为0～1 176 N,x-y方向均匀扫描面积可大于40 mm×40 mm.利用该装置,已经成功进行了多次高温和应力条件下载能离子辐照先进核能装置候选材料的实验研究,并取得了初步成果.
关键词:
辐照装置
,
高温
,
应力
,
材料
庞立龙
,
王志光
,
姚存峰
,
崔明焕
,
孙建荣
,
申铁龙
,
魏孔芳
,
朱亚滨
,
盛彦斌
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.30.01.067
室温下,将能量为250 keV He+离子注入z切钽酸锂单晶,注量范围为5.0×1014～5.0×1016He+/cm2,应用三维轮廓仪、X射线衍射(XRD)、紫外可见(UV-Vis)光学吸收谱对未注入和注入样品进行了表征和分析.分析结果表明,在注量达到5.0×1016 He+/cm2时,样品表面出现大量凸起条纹,同时晶格沿着[001]方向出现明显肿胀,吸收边则表现出明显的注量相关性.注入样品在空气中放置60 d后,最高注量的样品表面原来凸起的条纹变为细长的裂纹,晶格应变及光学吸收边均出现较大的恢复.讨论了样品表面形貌、晶格应变和光学吸收边与He行为的关系.
关键词:
钽酸锂
,
He+注入
,
表面形貌
,
X射线衍射
,
光学吸收边
