导读:本文包含了超快热化动力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:镍薄膜,超快热化动力学,瞬态反射率,泵浦探测
超快热化动力学论文文献综述
杨进,金卫凤,任乃飞[1]（2013）在《微纳结构形式对镍薄膜超快热化动力学的影响》一文中研究指出制备了厚、薄、反点阵结构以及颗粒结构镍薄膜分别作为体、面、线和点结构薄膜样品,利用飞秒激光泵浦探测技术,检测了4种镍薄膜的瞬态反射率变化情况,研究了微纳结构形式对镍薄膜超快热化动力学的影响。结果表明对于微纳结构镍薄膜来说,随着结构维数的减小,量子限域效应对电子热化时间有延缓作用。(本文来源于《机械设计与制造工程》期刊2013年09期）
许美玲[2]（2010）在《镍薄膜超快热化动力学的实验研究及数值模拟》一文中研究指出目前对计算机数据传输速率的要求不断提高。这就要求数据的读出过程需要较宽的电子传输带宽,写入过程需要较短的反转时间。目前的主要障碍在于写入过程,磁性存储装置中的磁性层转换特性限制了磁性装置速度的提高。为了克服这个困难,需要对磁性层在超快时间尺度内的动力学过程进行研究,得到其发生特性转换的时间,进而改进计算机中现有的磁性存储装置。因此,本文对典型的3d金属镍及其复合膜在飞秒激光下的超快热化过程进行了详细研究。首先,采用磁控溅射技术制备了不同厚度的Ni薄膜及其复合膜,对部分样品进行了500℃真空退火,利用扫描电子显微镜和原子力显微镜对退火前后的样品进行表征,发现退火后的薄膜结晶性增强了;对于Cu/Ni复合膜,较厚的Cu层使薄膜退火后的结晶性更好,晶粒多而均匀;退火使得复合膜Cu/Ni比Cr/Ni更有利于薄膜表面晶粒的生长。其次,对已制备好的薄膜样品,采用飞秒激光泵浦-探测技术测试了其在不同参数条件下的瞬态反射率信号,重点研究了泵浦光与探测光功率、散热层和退火对瞬态反射率曲线的影响,获得以下结论:受飞秒激光脉冲激发后,Ni薄膜瞬态反射率在约0.2ps时从稳定值突变至极值,随后有一个较缓慢的恢复过程,并且在15ps,30ps和45ps附近出现了应力回波产生的尖峰;泵浦光功率的升高,使得反射率变化率突变的幅值增大;探测光与泵浦光功率之比的减小可以提高系统的信噪比;不同散热层下薄膜瞬态反射率急剧下降的时间是一致的,但是具有较大电子比热容常数和强电子声子耦合常数的散热层如Cr更能提高瞬态热传导的散射效率。退火后的复合膜相比退火前在突变后的恢复过程进行得更快,Cu层较厚时退火后的瞬态反射率恢复率比Cu层较薄时大;相比Cr(40nm)/Ni(40nm),复合膜Cu(40nm)/Ni(40nm)具有较小的晶格失配率,退火更有利于后者内部电子和声子以扩散方式进行的热传递。最后,采用有限差分法对叁温模型进行了数值求解,并对Ni薄膜和NiFe薄膜的超快热化过程进行了模拟。引进一个相当于自旋比热容常数的系数γ_s来描述自旋比热随自旋温度的变化趋势;结合实验对镍铁合金薄膜受激发后的反射率变化进行了模拟,发现镍薄膜电子温度峰值与激光功率几乎成正比,且修改后的模型相比原始模型得到的模拟结果与实验结果更接近;最后,对不同厚度的镍薄膜在飞秒激光作用下的热化动力学进行了分析,发现当薄膜厚度小于光透深度时,电子、自旋的峰值温度明显高于较厚薄膜,这与实验结果一致。(本文来源于《江苏大学》期刊2010-06-01）
金卫凤[3]（2009）在《镍薄膜超快热化动力学及其微纳结构影响的研究》一文中研究指出随着人类生活和生产的信息化,存储和处理的信息量日益剧增,这对存储设备的容量和读写速度提出了更高的要求,因此,磁存储设备的存储密度和响应速度成为制约信息化的瓶颈,是信息技术面临的重要问题。镍作为典型的铁磁性材料,对其超快动力学进行研究在提高信息的存取速度和微器件的响应速度与稳定性方面有着重要的借鉴意义。基于此,本文利用飞秒激光泵浦探测技术对镍薄膜及其微纳结构薄膜的超快热化动力学进行了研究。实验中应用磁控溅射方法制备了叁种不同形式和结构的镍薄膜:在硅基片上直接溅射制备的一系列厚度的镍薄膜;采用高温氨气刻蚀法在两种温度下对镍薄膜进行刻蚀,制备了两种颗粒度不同的微纳颗粒结构镍薄膜;利用二步阳极氧化法自制多孔氧化铝模板并通过磁控溅射在其上镀镍,制备出系列的微纳反点阵结构镍薄膜。运用SEM和AFM对微纳结构的镍薄膜样品表面形貌和结构进行表征。应用飞秒激光泵浦探测装置对以上制备的样品开展了如下研究:测试了相同厚度的镍薄膜、金薄膜和铜薄膜的瞬态反射率,研究镍薄膜的瞬态反射率特性。结果表明,镍薄膜的超快动力学行为与金薄膜和铜薄膜有很大的差别:被激发后的镍薄膜瞬态反射率很快到达极值,并且在到达极值后很难恢复。推测这是由镍在费米能级附近的复杂的能带结构引起的,镍的电子-晶格强耦合效应导致能量容易集中在薄膜的表层,电子温度保持一个较高的值不易改变。根据电子温度和声子温度的指数变化规律,模拟系统温度随电子-声子作用时间的变化规律,考察了电子-声子作用和电子-电子作用之间的时间差对温度曲线的影响。结果电子-声子作用时间与电子-电子作用时间接近时,温度曲线达最大值后基本无改变,这与实验测得的镍薄膜瞬态反射率曲线性质一致,说明镍薄膜的电子散射时间与电子-声子时间相近。对镍薄膜的薄膜厚度对瞬态反射率的影响的进行研究。结果表明,薄膜厚度对热化时间没有影响而对反射率变化幅值有一定的影响:在光透深度以下,瞬态反射率变化幅度较大;大于光透深度以后,瞬态反射率变化幅度较小,而且厚度对瞬态反射率的变化幅值影响不明显。分别对镍厚膜、镍薄膜、镍微纳反点阵结构以及镍微纳颗粒结构的瞬态反射率进行测量,研究了体作用、纳米薄膜、纳米线和纳米点结构对超快热化动力学的影响;同时,对叁种不同参数的镍微纳反点阵结构和两种颗粒度的镍微纳颗粒结构的瞬态反射率进行了测量,对微纳结构尺度的影响进行研究。测试结果表明,随着维数的减少和尺度的减小,量子限域效应对测量温度的上升时间有延缓作用。(本文来源于《江苏大学》期刊2009-05-01）
超快热化动力学论文开题报告
（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：
目前对计算机数据传输速率的要求不断提高。这就要求数据的读出过程需要较宽的电子传输带宽,写入过程需要较短的反转时间。目前的主要障碍在于写入过程,磁性存储装置中的磁性层转换特性限制了磁性装置速度的提高。为了克服这个困难,需要对磁性层在超快时间尺度内的动力学过程进行研究,得到其发生特性转换的时间,进而改进计算机中现有的磁性存储装置。因此,本文对典型的3d金属镍及其复合膜在飞秒激光下的超快热化过程进行了详细研究。首先,采用磁控溅射技术制备了不同厚度的Ni薄膜及其复合膜,对部分样品进行了500℃真空退火,利用扫描电子显微镜和原子力显微镜对退火前后的样品进行表征,发现退火后的薄膜结晶性增强了;对于Cu/Ni复合膜,较厚的Cu层使薄膜退火后的结晶性更好,晶粒多而均匀;退火使得复合膜Cu/Ni比Cr/Ni更有利于薄膜表面晶粒的生长。其次,对已制备好的薄膜样品,采用飞秒激光泵浦-探测技术测试了其在不同参数条件下的瞬态反射率信号,重点研究了泵浦光与探测光功率、散热层和退火对瞬态反射率曲线的影响,获得以下结论:受飞秒激光脉冲激发后,Ni薄膜瞬态反射率在约0.2ps时从稳定值突变至极值,随后有一个较缓慢的恢复过程,并且在15ps,30ps和45ps附近出现了应力回波产生的尖峰;泵浦光功率的升高,使得反射率变化率突变的幅值增大;探测光与泵浦光功率之比的减小可以提高系统的信噪比;不同散热层下薄膜瞬态反射率急剧下降的时间是一致的,但是具有较大电子比热容常数和强电子声子耦合常数的散热层如Cr更能提高瞬态热传导的散射效率。退火后的复合膜相比退火前在突变后的恢复过程进行得更快,Cu层较厚时退火后的瞬态反射率恢复率比Cu层较薄时大;相比Cr(40nm)/Ni(40nm),复合膜Cu(40nm)/Ni(40nm)具有较小的晶格失配率,退火更有利于后者内部电子和声子以扩散方式进行的热传递。最后,采用有限差分法对叁温模型进行了数值求解,并对Ni薄膜和NiFe薄膜的超快热化过程进行了模拟。引进一个相当于自旋比热容常数的系数γ_s来描述自旋比热随自旋温度的变化趋势;结合实验对镍铁合金薄膜受激发后的反射率变化进行了模拟,发现镍薄膜电子温度峰值与激光功率几乎成正比,且修改后的模型相比原始模型得到的模拟结果与实验结果更接近;最后,对不同厚度的镍薄膜在飞秒激光作用下的热化动力学进行了分析,发现当薄膜厚度小于光透深度时,电子、自旋的峰值温度明显高于较厚薄膜,这与实验结果一致。
（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。
超快热化动力学论文参考文献
[1].杨进,金卫凤,任乃飞.微纳结构形式对镍薄膜超快热化动力学的影响[J].机械设计与制造工程.2013
[2].许美玲.镍薄膜超快热化动力学的实验研究及数值模拟[D].江苏大学.2010
[3].金卫凤.镍薄膜超快热化动力学及其微纳结构影响的研究[D].江苏大学.2009