阳运国
,
张鸣剑
,
潘军
,
伍展文
,
陈莺飞
,
徐小平
,
田海燕
,
李洁
,
崔大健
,
林德华
,
郑东宁
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2008.01.018
研究了一种利用纳米金属掩膜和离子辐照技术在高温超导YBCO薄膜上制备Josephson结的方法.首先用在YBCO薄膜甩上一层800nm左右的光刻胶(PMMA),继而在光刻胶上用直流磁控溅射的方法镀上一层大约300nm左右的Cr膜,利用紫外曝光和离子刻蚀的方法在YBCO薄膜上形成覆盖有Cr膜的微桥,然后,利用聚焦离子束系统(FIB)在微桥上刻出一个50nm左右的狭缝,最后利用120keV的H2+对狭缝内的材料进行辐照,从而使狭缝部分的材料超导电性减弱,形成类似SNS型的Josephson结.
关键词:
约瑟夫森结
,
FIB
,
离子辐照
黎松林
,
陈莺飞
,
王瑞兰
,
徐小平
,
田海燕
,
王奉波
,
雍俐培
,
胡芳仁
,
赵新杰
,
林德华
,
郑东宁
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.061
优化了各项试验参数,运用后退火方法成功制备了2英寸Tl-2212超导薄膜.为避免真空室污染,制备过程中先利用脉冲激光法在LaAlO3基片上沉积出不含Tl的Ba2CaCu2Ox前驱膜,然后在720～740℃下的流动氩气氛中进行铊化后退火处理,制备的薄膜外观均匀光滑.2θ扫描表明,薄膜具有良好的c轴外延性.SEM图像显示,薄膜以层状生长为主,表面存在孔洞、团状颗粒以及少量针状晶粒.最佳薄膜零电阻温度TC0～108K,临界电流密度Jc>106A/cm2,表面电阻Rs～0.5mΩ.
关键词:
超导薄膜
,
脉冲激光沉积
,
Tl-2212
雍俐培
,
朱小红
,
王奉波
,
彭炜
,
黎松林
,
李洁
,
陈莺飞
,
田海燕
,
孙小松
,
郑东宁
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.050
铁电/超导(Ba, Sr)TiO3/YBa2Cu3O7-δ异质结在可调谐微波器件方面具有非常好的应用前景.我们采用1.2°斜切LaAlO3基片,以脉冲激光沉积法(PLD)制备出性能较好的Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ (BST/YBCO)异质薄膜.并进一步研究了YBCO薄膜厚度对BST性能的影响.研究发现当YBCO薄膜厚度增加到180nm附近时,其生长模式由二维step-flow转变为三维岛状模式,严重损害了在YBCO上面生长的BST薄膜的介电性能.具体表现在:BST薄膜的介电常数和可调谐率明显降低,介电损耗和漏电流却大幅度上升.通过测量电容与温度的关系,以应力效应模型对这一实验现象作出解释,认为YBCO薄膜厚度超过临界值,生长模式的转变促使晶格失配应力在YBCO和BST薄膜中得到释放,这导致BST/YBCO界面粗糙,以及BST薄膜中产生了大量的位错和缺陷,BST薄膜的性能因而大为降低.此外,通过对完全相同条件生长的单层YBCO薄膜的表面形貌进行了AFM研究,测试结果进一步验证了YBCO薄膜厚度增加到180nm时,其表面变得异常粗糙,均方根粗糙度(RMS)从120nm厚度时的3nm增加到180nm厚度时的9nm.因此,我们提出:通过严格控制底层YBCO薄膜的厚度,进而控制它的生长模式,能够非常有效地提高BST薄膜的介电性能.
关键词:
铁电/超导异质结
,
生长模式
,
介电性能
,
可调谐微波器件
李丽波
,
李琦
,
王珩
,
杨秀春
,
田海燕
,
谢菁琛
,
王文涛
稀有金属材料与工程
采用电沉积的方法制备铜铟硫(CuInS2,CIS2)薄膜,紫外可见光谱仪测试结果表明电沉积制备的CIS2薄膜的禁带宽度为1.5 eV.X射线光电子能谱(XPS)分析表明,薄膜中的铜、铟、硫元素的价态分别为+1,+3和-2.采用线性伏安扫描测试了薄膜的光电性质,在黑暗和光照的条件下,I-V曲线斜率变化率为0.6×10-3.运用DMol3和CASTEP模块计算了电沉积制备的铜铟硫薄膜的禁带宽度,其数值为1.5 eV.通过Materials Studio建立了电沉积制备出的铜铟硫薄膜的结构和XRD模拟谱图,与实验结果一致.
关键词:
铜铟硫薄膜
,
电沉积
,
结构
,
禁带宽度
潘军
,
阳运国
,
陈莺飞
,
徐小平
,
田海燕
,
林德华
,
郑东宁
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2008.01.014
在c取向的LAO基片上,采用两步法制备TI2212高温超导薄膜.首先,利用PLD在基片上沉积无Tl前驱膜,然后前驱膜在流动Ar气氛中利用坩埚技术在720～740℃温度下用Tl2223铊源外延生长成2英寸双面TI2212高温超导薄膜.实验结果表明:2英寸双面TI2212薄膜具有良好的c轴取向,并有明显的层状生长结构,有少量杂相晶粒但无裂纹;两面薄膜表面均匀光亮且呈深褐色.用四引线法测量的最佳双面薄膜的超导零电阻温度分别为106.2K和108.5K;在77K温度下,超导临界电流扫描测量仪得到优质薄膜的临界电流密度在1.0×106 A/cm2到4.8×106 A/cm2范围内;薄膜的微波表面电阻由一个介质谐振器在77K温度和10GHz频率下测量薄膜中心部分的Q值得到,其值小于0.5mΩ.
关键词:
TI2212薄膜
,
PLD
,
FWHM
田海燕
,
朱荻
,
曲宁松
,
朱增伟
机械工程材料
采用电泳-电沉积技术制备了纳米Al2O3增强镍基复合镀层,并采用扫描电镜及其附带能谱仪分析了镀层中纳米颗粒的分布状态,运用正交试验法研究了电泳液中纳米颗粒含量、电泳沉积电压、电泳沉积时间以及电沉积阴极电流密度等工艺参数对复合镀层中纳米颗粒分布均匀性的影响.结果表明:电泳液中纳米颗粒含量及电沉积阴极电流密度是影响镀层中纳米颗粒分布均匀性的主要因素,而电泳沉积电压和电泳沉积时间的影响相对较小;在电泳液中A12O3纳米颗粒含量为8 g·L-1、电沉积阴极电流密度为0.5 A·dm-2时,可制得纳米颗粒均匀分布的纳米复合镀层.
关键词:
纳米复合镀层
,
电泳沉积
,
电沉积
,
分布均匀性
田海燕
,
田会珍
,
潘琦
,
朱增伟
电镀与涂饰
先采用电泳沉积工艺在紫铜表面均匀沉积粒径为20 nm的Al2O3薄膜，然后通过电沉积在Al2O3沉积层表面得到Ni–Co合金，最终得到具有较高Al2O3含量的Ni–Co–Al2O3纳米复合镀层。采用扫描电镜和能谱仪分析了复合镀层的微观形貌和组成，并研究了镀层中Al2O3含量对镀层显微硬度和耐磨性的影响。结果表明，通过改变电泳沉积时间可制得Al2O3含量不同的Ni–Co–Al2O3复合镀层。Ni–Co–Al2O3复合镀层的综合性能优于Ni–Co合金镀层和Ni–Al2O3复合镀层。当复合镀层中纳米Al2O3粒子的体积分数约为30%(电泳沉积时间120 s)时，镀层组织致密，显微硬度较高，耐磨性最佳。
关键词:
镍-钴合金
,
氧化铝
,
纳米复合镀层
,
电泳
,
电沉积
田海燕
,
田会珍
,
潘琦
,
朱增伟
材料保护
为了改善纳米复合镀层的物理、力学性能,以电泳-电沉积工艺制备了具有较高纳米Al2O3含量的Ni-Al2O3纳米复合镀层.用SEM、TEM、显微硬度计等对复合镀层的表面微观形貌、显微硬度以及耐磨性能进行了分析;探讨了电泳液中α-Al2O3微粒浓度、电沉积电流密度对复合镀层表面微观形貌、显微硬度及其与基体的结合力的影响.结果表明:α-Al2O3纳米粒子弥散分布于镀层之中,并对基质金属晶粒产生细化作用;电泳液中α-Al2O3微粒浓度对复合镀层表面微观形貌影响较大,电沉积电流密度对微观形貌无明显影响;随着电泳液微粒浓度和电沉积电流密度的增大,复合镀层显微硬度均呈下降趋势,在电泳液微粒浓度8 g/L,电沉积电流密度0.5A/dm2时,复合镀层具有最大显微硬度442 HV,较纯镍镀层有明显提高.镀层中微粒体积分数约为30％时,镀层的耐磨性能及与基体的结合性能最为优异.
关键词:
Ni-Al2O3纳米复合镀层
,
电泳沉积
,
电沉积
,
微观结构
,
显微硬度
,
耐磨性
,
结合力
田海燕
,
朱荻
,
曲宁松
,
朱增伟
机械工程材料
先采用电泳沉积工艺在铜基体上均匀沉积了粒径为20 nm的Al2O3涂层,然后采用电镀技术在Al2O3涂层中沉积金属镍,得到具有较高含量的纳米Al2O3增强镍基复合镀层;用扫描电镜及附带的能谱仪分析了镀层的表面形貌及成分,研究了镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并对其磨损机理进行了探讨.结果表明:相比于纯镍镀层,纳米Al2O3颗粒增强镍基复合镀层的表面更加平整光滑,组织更加致密均匀;镀层中纳米Al2O3颗粒含量对镀层耐磨性能具有显著影响,当其体积分数约为30%时,镀层的耐磨性能最好.
关键词:
复合镀层
,
电泳沉积
,
电镀
,
耐磨性能
田海燕
,
朱荻
,
曲宁松
,
朱增伟
腐蚀与防护
采用电泳-直流电沉积和电泳-脉冲电沉积工艺制备了具有较高Al2O3含量的Ni-Al2O3纳米复合镀层,分析了纳米粒子对复合镀层表面形貌及微观组织的影响,并以静态浸泡试验法研究了镀层在质量分数为l0％的HCl溶液和l0％的H2SO4溶液中的耐蚀性能.结果表明,相比于纯金属镀层,电泳-电沉积纳米复合镀层的晶粒细小、组织致密,其耐蚀性能也较纯金属镀层有所提高.
关键词:
复合镀层
,
电泳沉积
,
电沉积
,
耐蚀性
