导读:本文包含了中子多层膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磁控溅射,NiC,Ti多层膜,微结构,界面粗糙度
中子多层膜论文文献综述
张众,靳鑫,李文斌,黄秋实,王占山[1](2017)在《NiC/Ti中子多层膜的微结构和界面研究》一文中研究指出NiC/Ti中子超镜是一种高性能的中子多层膜光学元件,是提升中子导管、聚焦装置等中子光学系统的中子利用率的关键之一。为了提升NiC/Ti中子超镜的性能,本文面向具有不同厚度NiC膜层的NiC/Ti多层膜,分别采用X射线掠入射反射和X射线衍射的方法表征了NiC/Ti多层膜的膜层厚度、界面粗糙度和膜层晶向结构。研究结果表明:随着NiC膜层厚度的增长,除了在较小尺度(≤2.5nm),NiC-on-Ti界面的粗糙度基本保持不变;而Ti-on-NiC界面的粗糙度却呈现出较大的变化。具有不同厚度的NiC膜层的NiC/Ti多层膜的界面粗糙度呈现不对称性的变化,主要原因在于NiC膜层的微结构随着膜层厚度的增长而产生了变化。(本文来源于《光学精密工程》期刊2017年11期)
杜晓明,王敏鹏,王燕,李新喜,张罡[2](2016)在《CrAlN/TiAlN纳米多层膜界面结构的中子与X射线反射研究》一文中研究指出采用反应磁控溅射技术在单晶硅基片上制备了CrN纳米单层膜和CrAlN/TiAlN纳米周期膜,利用非极化中子和X射线反射对膜层厚度、膜层界面粗糙度、界面扩散等表面、界面结构和性质进行了系统研究。中子反射测得的CrN纳米单层膜和CrAlN/TiAlN纳米周期膜的厚度与设计厚度的差别为3.8%~4.2%。散射长度密度(SLD)分析结果表明,膜层间和膜层与基底间界面较为清晰,扩散较少。X射线反射测得的膜层厚度较中子反射测得的膜层厚度偏高,对于较小调制周期的多层膜,界面弥散会对X射线反射结果产生较大误差。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2016年06期)
王俊杰,张众,王占山[3](2015)在《基于Mezei算法的FeCo-Si中子多层膜极化镜优化设计》一文中研究指出多层膜极化镜是构成中子极化装置的核心元件,为了实现中子多层膜极化镜的研制,开展了中子多层膜极化镜的设计方法研究。首先阐述了中子多层膜极化镜的原理,基于不同材料的光学特性,提出了中子多层膜极化镜的材料选择方法;其次,介绍了Mezei设计方法,并针对Mezei设计方法的缺陷,分别通过引入新的膜层结构(亚帽层法)和新的设计参数(乘系数法),对原设计方法进行了改进,实现了上旋中子反射率和极化率较为理想的m=2的中子极化超镜的设计。计算结果表明,两种方法均可以提升上旋中子反射率,但都会增加极化镜的膜层数,其中帽层法增加的膜层数相对较少。(本文来源于《光学仪器》期刊2015年05期)
严彪杰[4](2014)在《Ni/Ti中子多层膜结构与界面的控制》一文中研究指出中子散射技术作为研究物质微观结构与运动状态的有效方法,在现代科学研究中已经必不可少,应用也日益广泛。中子多层膜是中子散射等中子光学系统中最重要的光学元件之一。应用在中子导管内壁的中子超反射镜就属于中子多层膜元件的一种,其中子反射性能主要受到多层膜结构设计与界面状态的影响。在国际上,中子超镜技术的发展日益成熟,通过离子束溅射或者磁控溅射方法,国外已经成功制备了各种类型的大临界角高反射率的高性能中子超镜,包括是极化与非极化中子超镜,线性平行与椭圆聚焦中子超镜等。相比之下,由于国内条件受到各方面限制,中子超镜的研究一直处于最基础阶段,主要探索了磁控溅射来制备中子超镜。国内还未曾使用离子束溅射方法来制备中子超镜,以及还未深入了解并优化中子多层膜界面状态来提高中子反射性能,基于这两个出发点,进行了一系列Ni/Ti多层膜的研究。主要采用离子束溅射方法进行Ni/Ti多层膜的制备,为了获得制备Ni/Ti多层膜的最优工艺参数,在不同的溅射功率、基底温度和溅射气压条件下,在单面抛光Si基底上离子束溅射沉积了一系列Ni/Ti多层膜;Ni/Ti多层膜的界面状态(粗糙度与扩散程度)是影响其中子束反射率的主要因素之一,研究了离子抛光与反应溅射两种方法对Ni/Ti多层膜界面状态的影响;工业生产中主要通过磁控溅射方法制备中子多层膜,所以采用磁控溅射方法进行了Ni/Ti中子超镜制备前期研究。利用原子力显微镜测量了Ni/Ti多层膜的表面形貌及粗糙度,透射电子显微镜分析了Ni/Ti多层膜厚度与晶体结构,X射线光电子能谱与俄歇电子能谱分析了Ni/Ti多层膜深度成分分布及界面扩散,纳米压痕技术分析了Ni/Ti多层膜的力学性能。研究表明对于离子束溅射工艺,在一定的范围内,小功率沉积的Ni/Ti多层膜表面更平整,但是大功率沉积的多层膜有更好的结晶性与致密性;适当的升高衬底温度有利于减小多层膜界面粗糙度,但Ni层与Ti层之间的扩散更严重;溅射气压越高,Ni/Ti多层膜更倾向于柱状生长使得界面粗糙度增加。所以离子束溅射沉积Ni/Ti多层膜需要选择合适的溅射功率、衬底温度以及溅射气压。对于Ni/Ti多层膜的界面状态,采用低功率的离子束直接轰击Ni/Ti多层膜每一层界面适当的时间,及通过反应溅射在多层膜的Ni层中掺入适量的N、O原子和Ti层中掺入少量的H原子,都能很好地减小Ni/Ti多层膜的界面粗糙度,甚至抑制Ni与Ti之间严重的扩散,达到优化Ni/Ti多层膜的界面状态的效果。通过纳米压痕分析可以发现,反应溅射沉积的Ni/Ti多层膜有更高的硬度与弹性模量,表明膜层致密性与脆性也在增加。随着溅射功率的增加,多层膜硬度增加,弹性模量变化不大。虽然磁控溅射制备的Ni/Ti多层膜界面状态不如离子束溅射制备的多层膜,但膜层仍然拥有较好的均匀性及结晶性,而且沉积速率快,成膜率高。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2014-04-01)
俞坚钢[5](2009)在《Ni/Ti中子多层膜周期结构的研究》一文中研究指出由Ni/Ti多层膜制备而成的中子多层膜器件被广泛的应用在中子散射实验装置中。在Ni/Ti周期性多层膜系统中,其周期结构和界面条件都会影响入射中子束的反射率。所以说在这种多层膜系统中膜层之间的周期结构和界面条件在很大程度上决定了中子多层膜器件(本文中为Ni/Ti多层膜)的质量。本文的主要实验在中国科学院物理研究所自行设计研制的超高真空磁控溅射仪上进行。我们选用Ni、Ti为多层膜的制备材料,在不同的工艺条件下,采用直流磁控溅射法以及特有的移动镀膜方式制备出一系列Ni/Ti周期性多层膜。制备出的多层膜在清华大学材料中心实验室用X射线小角衍射进行周期结构分析。我们利用X射线小角衍射对Ni/Ti的周期厚度和界面粗糙度进行拟合。以此来研究在不同的制备条件下,Ni/Ti周期性多层膜周期厚度和Ni、Ti界面粗糙度的变化规律。以及在同一条件下,不同溅射位置周期厚度和Ni、Ti界面粗糙度的分布情况。从而我们归纳出最佳的溅射工艺条件。我们研究发现采用移动模式制备出的多层膜,其周期厚度的均匀性以及界面粗糙度均优于固定模式;并且在移动模式下制备的多层膜其界面粗糙度,随基片架移动速率的增大而减小。(本文来源于《首都师范大学》期刊2009-04-30)
黄朝强,陈波,李新喜,V.G.Syromyatnikov,N.K.Pleshanov[6](2008)在《CoFe/TiZr多层膜材料界面结构与性能的极化中子反射研究》一文中研究指出利用极化中子反射技术较系统地研究了CoFe/TiZr复合多层膜材料界面结构,结果表明.1)从多层膜超镜传输特性角度考虑,等厚对层不如非等厚对层膜结构好.2)等厚对层的最佳退火温度约250℃,非等厚对层退火温度低于250℃影响不明显,等厚和非等厚对层经350℃退火后膜层变化严重.3)从布拉格峰位变化看,随着退火温度的升高,等厚对层膜的厚度先变小后变大;非等厚对层与之相反.(本文来源于《物理学报》期刊2008年01期)
黄朝强,陈波[7](2006)在《多层膜实验的中子反射率计算方法》一文中研究指出本文从Parratt迭代关系出发,讨论了粗糙界面多层膜反射率的计算方法和中子反射实验中散射矢量分辨及其在数据分析中的考虑;比较了指数项法和划分薄层法两种不同界面粗糙度处理方法的异同和使用条件,并结合CoFe/TiZr合金多层膜极化中子飞行时间反射实验数据分析,比较了不同分辨率考虑方法对应的拟合情况。结果表明:当界面粗糙度与膜层厚度相当时,划分薄层法计算反射率是较合适的算法;波长、角度分辨分别考虑法优于散射矢量整体考虑法。(本文来源于《核技术》期刊2006年07期)
王占山,张众,吴永荣,陈玲燕[8](2006)在《中子多层膜光学元件研究》一文中研究指出随着中子检测技术的日益发展和广泛应用,人们对入射到被测样品表面的中子强度的要求越来越高。采用中子多层膜光学元件是提高中子利用率的有效手段之一。利用中子多层膜单色器代替晶体单色器可以大大提高出射中子强度和单色性。使用基于中子非周期多层膜超反射镜的中子导管可以在不对中子源和测量谱仪做任何改动的条件(本文来源于《第叁届散裂中子源多学科应用研讨会论文集》期刊2006-07-01)
陈波,黄朝强[9](2006)在《CoFe/TiZr多层膜材料界面结构与性能的极化中子反射研究》一文中研究指出利用极化中子反射技术较系统地研究了新型极化超镜涂层材料 CoFe/TiZr复合多层膜的膜层设计(对层是否等厚)、界面结构、中子反射率和极化率以及与退火处理条件的关系。结果分析表明:a)从多层膜超镜传输特性考虑,非等厚对层膜结构优于等厚对层;b)在膜层(本文来源于《第叁届散裂中子源多学科应用研讨会论文集》期刊2006-07-01)
黄朝强[10](2006)在《CoFe/TiZr多层膜材料界面结构的中子反射研究》一文中研究指出利用中子反射技术较系统地研究了CoFe/TiZr复合多层膜材料界面结构,该材料是国际上新近研制和发展的一种新型中子极化超镜涂层材料。同时,对中子反射数据分析技术作了相应的研究,主要包括叁方面内容:不同界面粗糙度下划分薄层法和指数项法的选择、谱仪设计和数据分析中的分辨率问题以及中子反射数据分析程序NSC NR的编制。 反射率计算方法在从反射实验数据获取膜层结构信息方面起着非常重要的作用。一个合适的计算方法对数据处理是必要的。不同界面粗糙度下划分薄层算法和指数项算法就是根据膜层结构计算反射率的常用方法,比较二者计算反射率发现:界面粗糙度不大(小于膜厚的1/3)、散射矢量(Q)值范围也不太高时,采用指数项法可以节省数据拟合时间;若界面很粗糙(包括界面扩散严重等),最好采用划分薄层法。在数据分析中,需根据膜层粗糙度情况,合理地选择反射率计算方法,以达到最佳的拟合效果(拟合时间少,符合程度高)。在采用划分薄层法时,应综合考虑散射势函数V曲线的斜率大小、膜层厚度等诸因素,合理选择势步长V_(step)。和薄层厚度Z_(step)值,在不改变反射率的情况下应尽可能选择较大的值以减少划分层数。通常,Z_(step)按Z_(step)~π(10Q_(max))关系选取。 谱仪设计和数据分析中,分辨率是一项非常重要的参数。分辨率包括两个部分,一部分是束流准直和角度测量精度引起的角度分辨;另一部分则是波长发散引起的波长分辨。在飞行时间(TOF)运行模式和常波长(CW)运行模式的谱仪上,分辨率关于散射矢量的函数,前者为递增函数;后者为递减函数。在二者之间存在一个等分辨率点(Q_(0c)),低于Q_(0c)范围,TOF模式分辨率好;高于Q_(0c)范围,CW模式分辨率更好一些。在数据分析中,从拟合评价因子和图形上看,采用波长发散和角度发散分别处理略优于整体散射矢量分辨考虑。 基于理论推导和分析,编写了NSC_NR程序。程序间比对表明,NSC_NR与俄罗斯PNPI的程序NOD和Parratt32一致;同时,NSC程序克服NOD程序速度慢、Parratt32运行不稳定和算法局限性等不足。 CoFe/TiZr合金复合多层膜的中子反射数据分析结果表明:a)从多层膜超镜传输特性角度考虑,等厚对层不如非等厚对层膜结构好;b)膜层界面上,由于材料的微观作用不同,CoFe溅射到TiZr上和TiZr溅射到CoFe上界面磁死层厚度不同,前者大于后者;对于等厚与非等厚对层而言,前者磁死层明显大于后者(几乎消失),即界面结构非对称;c)退火温度影响方面,等厚对层的最佳温度约250℃,非等厚对层退火温度低于250℃影响不明显,等厚和非等厚对层经350℃退火后膜层变化严重;d)从布拉格峰位变化看,随着退火温度的升高,等厚对层膜的一级布拉格峰位是先变大后变小,对应厚度是先变小后变大;非等厚对层刚好相反。CoFe/TiZr合金复合多层膜界面结构的(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2006-04-01)
中子多层膜论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
采用反应磁控溅射技术在单晶硅基片上制备了CrN纳米单层膜和CrAlN/TiAlN纳米周期膜,利用非极化中子和X射线反射对膜层厚度、膜层界面粗糙度、界面扩散等表面、界面结构和性质进行了系统研究。中子反射测得的CrN纳米单层膜和CrAlN/TiAlN纳米周期膜的厚度与设计厚度的差别为3.8%~4.2%。散射长度密度(SLD)分析结果表明,膜层间和膜层与基底间界面较为清晰,扩散较少。X射线反射测得的膜层厚度较中子反射测得的膜层厚度偏高,对于较小调制周期的多层膜,界面弥散会对X射线反射结果产生较大误差。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
中子多层膜论文参考文献
[1].张众,靳鑫,李文斌,黄秋实,王占山.NiC/Ti中子多层膜的微结构和界面研究[J].光学精密工程.2017
[2].杜晓明,王敏鹏,王燕,李新喜,张罡.CrAlN/TiAlN纳米多层膜界面结构的中子与X射线反射研究[J].原子能科学技术.2016
[3].王俊杰,张众,王占山.基于Mezei算法的FeCo-Si中子多层膜极化镜优化设计[J].光学仪器.2015
[4].严彪杰.Ni/Ti中子多层膜结构与界面的控制[D].中国工程物理研究院.2014
[5].俞坚钢.Ni/Ti中子多层膜周期结构的研究[D].首都师范大学.2009
[6].黄朝强,陈波,李新喜,V.G.Syromyatnikov,N.K.Pleshanov.CoFe/TiZr多层膜材料界面结构与性能的极化中子反射研究[J].物理学报.2008
[7].黄朝强,陈波.多层膜实验的中子反射率计算方法[J].核技术.2006
[8].王占山,张众,吴永荣,陈玲燕.中子多层膜光学元件研究[C].第叁届散裂中子源多学科应用研讨会论文集.2006
[9].陈波,黄朝强.CoFe/TiZr多层膜材料界面结构与性能的极化中子反射研究[C].第叁届散裂中子源多学科应用研讨会论文集.2006
[10].黄朝强.CoFe/TiZr多层膜材料界面结构的中子反射研究[D].中国工程物理研究院.2006