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半导体/介质镶嵌纳米复合薄膜具备准零维量子点的特征,这类材料具有三阶光学非线性系数大,响应快,功耗低等特点,在光开关、光存储及全光逻辑运算等领域有着广阔的应用前景.对半导体/介质镶嵌纳米复合薄膜的主要制备方法-射频磁控共溅射法的基本原理及技术特点作了概要介绍.从镶嵌于介质中半导体纳米颗粒非线性光学性质的研究动态入手,分类评述了化合物半导体/SiO2纳米复合薄膜近年来的研究状况,指出了这类复合薄膜的研究重点和发展方向.

关键词: 化合物半导体 , 镶嵌纳米薄膜 , 射频磁控溅射 , 非线性光学性质

微波电子回旋共振法沉积的非晶碳化硅薄膜结构和性能研究

贺洁 , 辛煜 , 叶超 , 宁兆元 , 孙钢

功能材料

非晶碳化硅薄膜的结构可调制性及化学稳定性使它可用作超低k多孔介电薄膜的扩散阻挡层.主要改变了SiH4(80%Ar稀释)和CH4气体流量比R{R=[CH4]/([CH4]+[SiH4])},使用微波电子回旋共振化学气相沉积法制备了非化学计量比的非晶碳化硅薄膜(a-Si1-xCx∶H).薄膜沉积过程中放电等离子体的各基团行为由等离子体的发射光谱监测,而薄膜的结构与性能则由傅立叶变换红外光谱、紫外可见光谱等来表征.结果表明,在等离子体发射光谱中H、CH谱线强度随CH4流量的增加而增强,而SiH谱线强度则呈现相反的变化趋势.红外结构表明随着气体流量比R的增加,薄膜由富硅态向富碳态转变,薄膜结构的转变是薄膜光学带隙及其介电常数变化的根本原因.

关键词: 微波电子回旋共振等离子体 , 非晶碳化硅红外光谱 , 介电常数

糖葫芦状氧化钛纳米线阵列的溶胶-电泳沉积及其形成机理

田玉明 , 徐明霞 , 刘祥志 , 孙钢 , 张敏刚

稀有金属材料与工程

采用二次阳极氧化工艺制备了高度规则排列的多孔氧化铝(PAA)模板,并利用溶胶-电泳法在PAA模板中制备了糖葫芦状氧化钛纳米线阵列,对纳米线及PAA模板进行了SEM分析.结果表明,纳米线直径在75 nm左右,线间距约为100nm,每根纳米线都具有周期性凹凸,形状与糖葫芦相似.结合胶体颗粒间的相互作用、胶体颗粒在电场作用下的运动、胶体聚沉理论及胶体颗粒的扩散行为等因素,建立了溶胶-电泳沉积的物理模型,阐明了糖葫芦状纳米线阵列的形成机理.

关键词: 氧化钛纳米线阵列 , 多孔氧化铝 , 溶胶-电泳沉积 , 形成机理

溶胶-凝胶封孔处理后AZ91D镁合金微弧氧化膜的耐蚀性

贾雪梅 , 柴跃生 , 孙钢 , 张敏刚

电镀与涂饰

以正硅酸乙酯(TEOS)为前躯体,采用溶胶-凝胶技术在微弧氧化处理的AZ91D镁合金基体表面制备了SiO<,2>封孔涂层.采用热重(TG)、能谱(EDS)和扫描电镜(SEM)对凝胶热性能和涂层的成分及微观形貌进行了分析,并对封孔处理前后的试样进行耐蚀性检测.结果表明,封孔处理后,镁合金耐0.1 mol/L硫酸的时间超过50 min,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电位正移了50mV左右,自腐蚀电流密度降低了一个数量级,表现出良好的耐蚀性.

关键词: 镁合金 , 溶胶-凝胶技术 , 封孔涂层 , 耐蚀性 , 热重分析

Nb合金化Mg2Ni及其氢化物能量和电子结构的第一性原理研究

张敏刚 , 梁志彬 , 闫时建 , 宫长伟 , 孙钢

稀有金属

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了Nb合金化前后Mg2Ni及其氢化物的能量与电子结构.合金生成焓分析表明:当Nb原子占据Mg(6i)位置时,Mg2Ni的结构最为稳定;进一步对其氢化物进行分析,发现Nb合金化降低了氢化物的稳定性,氢原子的解离能明显减小,表明体系的解氢能力得到增强.电子结构分析表明:Mg2NiH4中存在着较强的Ni-H键的作用,而Mg-H键作用相对较弱,由于Nb与H的作用大于Mg与H的作用,而导致Ni-H键的作用减弱,这可能是Nb合金化后氢化物稳定性降低的一个原因.

关键词: Nb合金化Mg2Ni , 第一性原理 , 稳定性 , 电子结构 , 放氢性能

反应球磨法制备La-Mg-Ni复相储氢合金的研究

刘敏 , 张敏刚 , 闫时建 , 孙钢 , 霍燕清 , 程威

金属功能材料

以La,Mg及Ni金属粉末为原料,通过采用反应球磨法,在0.4 MPa氢气气氛下制备了不同镁含量的LaNi5-x％Mg(x=25,40)(质量分数)复合储氢合金,试图同时实现储氢材料的合成与改性.采用XRD、SEM、TG-DSC对材料的物相、形貌、放氢性能进行分析.通过选用合理的球磨工艺参数,获得了主要组成物相为MgH2、LaH3、Mg2NiH4和单质Ni的复相储氢合金.该系列储氢合金存在两个放氢温区.当镁的质量分数为25％对,样品放氢量为5.02％.

关键词: 镁基储氢材料 , 反应球磨法 , La-Mg-Ni , 放氢特性

胶西北前孙家—洼孙家断裂带构造地球化学找矿预测

祝涛 , 杨斌

黄金 doi:10.11792/hj20160103

马虎沟测区位于灵北断裂带下盘,区内主干断裂为前孙家—洼孙家断裂,发育似斑状郭家岭型花岗闪长岩和玲珑型片麻状黑云母花岗岩. 本次地表构造地球化学测量范围约15 km2 ,采集构造地球化学样品共858件,测试元素包括Au、Ni、Pb、Co、Mo、Sn、Zn、Ti、Cr、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Ba、Bi、B、Mn、V等19种. Au元素异常沿前孙家—洼孙家断裂带及次级断裂分布特征明显. 分形分维统计表明,Au具有多阶段成矿的特征. 结合多元统计分析,厘定本测区构造地球化学异常找矿标志为Au-Pb-Bi元素组合异常及因子得分Y(i,2)和Y(i,3)异常. 结合地质分析,圈定找矿靶区5处.

关键词: 找矿预测 , 构造地球化学 , 多元统计分析 , 前孙家—洼孙家断裂带