磁控濺射制備Er 2 O 3 與Al 2 O 3 復(fù)合陶瓷薄膜及其表征
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 18:26
本論文采用磁控濺射制備得到混合相Er2O3(M-Er2O3)以及純立方相Er2O3(C-Er2O3)、Er2O3/Er復(fù)合膜以及SiC顆粒摻雜的Al2O3復(fù)合薄膜,利用共焦顯微拉曼光譜儀、X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、能量色散能譜儀以及納米力學(xué)探針等表征手段,討論了相結(jié)構(gòu)對(duì)Er2O3的光學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)性能的影響,以及Er中間層對(duì)鋼基Er2O3薄膜、SiC摻雜對(duì)Al2O3薄膜的結(jié)構(gòu)和性能的影響。取得的主要結(jié)果如下:1)使用六種不同波長(zhǎng)的激光對(duì)M-Er2O3和C-Er2O3的拉曼譜以及熒光譜進(jìn)行了表征,結(jié)合群論理論、XRD測(cè)試結(jié)果、不同激光激發(fā)樣品產(chǎn)生的光譜、以及已報(bào)道的其它具有相同晶體結(jié)構(gòu)的稀土氧化物的拉曼譜,識(shí)別并歸屬了B-Er2O3的17個(gè)一次振動(dòng)模。2)通過(guò)比較、分析M-Er2O3和C-Er2O3的熒光光譜,發(fā)現(xiàn)B-Er2O3與C-Er2O3的可見(jiàn)光范圍熒光光譜存在明顯不同,提出一種基于室溫?zé)晒夤庾V對(duì)摻Er的稀土氧化物進(jìn)行快速相識(shí)別的方法。3)基于變功率熒光光譜,討論了 532nm激光激發(fā)下Er2O3的發(fā)光機(jī)制以及Er2O3的相結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)光機(jī)制的影響,并從溫度敏感的超敏躍遷綠光與普通...
【文章來(lái)源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:176 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1?EH+上轉(zhuǎn)換示意圖:(a)合作上轉(zhuǎn)換(CU);?(b)交叉馳豫(CR);?(c)激發(fā)態(tài)吸??卩1??
?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???的構(gòu)型,而在2000°C以上還有H?(六方,P63/mmc)和X?(立方,Im-3m),??它們之間的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變可以用它們的相圖來(lái)表示。由圖2-2可見(jiàn)對(duì)于重稀土?Y??和Ho ̄Lu的三氧化物,立方相為室溫?zé)岱(wěn)定相,單斜相為亞穩(wěn)相;而位于鑭??系中部的稀土氧化物室溫下單斜相為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該室溫單斜相稀土氧化物的??存在為單斜相重稀土三價(jià)氧化物的研究提供了參考。??2700?;??2300?-?Z?/??^?1900?I?/?/??2?A?/?B?>?C??1?:?i?/??700?-?r?^?^?^??〇?〇〇〇〇?(5〇〇〇〇5°.〇〇??57?59?60?61?62?63?64?65?66?67?68?69?70?71?Z??—???圖2-2基于Foex和Traverse給出的稀土三價(jià)氧化物的相圖,圖中給出了不同晶體結(jié)??構(gòu)的穩(wěn)定溫度范圍。L表示液相。陰影區(qū)域?yàn)椋蹋铮穑幔簦锏葓?bào)道的單斜相區(qū)域I'??在A型結(jié)構(gòu)RE2〇3中,稀土離子是七配位的,有6個(gè)氧原子圍繞稀土離??子呈八面體排布,第7個(gè)氧原子則處于八面體的一個(gè)面中心;在B型RE2〇3??中,稀土離子是七配位的,其中6個(gè)氧原子也是八面體排布,剩下的一個(gè)氧??原子與金屬原子的鍵要比其他的鍵長(zhǎng);氟化鈣結(jié)構(gòu)(四價(jià)Ce、Pr、Tb的氧化??物結(jié)構(gòu))中,每個(gè)金屬原子被8?jìng)(gè)氧原子包圍,它們分布在一個(gè)立方體的8??個(gè)頂角上,每個(gè)氧原子又被4個(gè)金屬離子包圍,這4個(gè)金屬離子分布在一個(gè)??四面體頂角上;C型RE2O3的結(jié)構(gòu)是在氟化鈣結(jié)構(gòu)中移除了?1/4的陰離子,??金屬離子是六配位[41。??-7?-??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]脈沖磁控濺射法制備單斜相氧化鉺涂層[J]. 李新連,吳平,邱宏,陳森,宋斌斌. 物理學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]射頻磁控濺射法制備氧化鋁涂層絕緣性能及吸氫特性[J]. 宋斌斌,吳平,陳森,巨新,趙以德,張師平,閆丹,李新連. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(11)
[3]Near-infrared to visible up-conversion emissions of Er3+ doped Al2O3 powders derived from the sol-gel method[J]. DONG Bin1,2, GAO YaChen3, XU XueSong4, SUN Min4 & LI Lei4 1 School of Science, Dalian Nationalities University, Dalian 116600, China; 2 School of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 3 College of Electronic Engineering, Heilongjiang University, Harbin 150080, China; 4 Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian 116029, China. Chinese Science Bulletin. 2007(19)
[4]氧化物納米材料Y2O3:(Yb3+,Er3+)上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的研究[J]. 劉晃清,王玲玲,李宏健. 光譜學(xué)與光譜分析. 2006(08)
[5]不銹鋼表面包埋滲鋁熱氧化處理制備氧化鋁膜及其對(duì)氫滲透的影響[J]. 沈嘉年,李凌峰,張玉娟,李謀成,劉冬. 原子能科學(xué)技術(shù). 2005(S1)
[6]Ni/ZrO2梯度鍍層的制備和性能[J]. 王宏智,姚素薇,張衛(wèi)國(guó),松村宗順. 材料研究學(xué)報(bào). 2003(05)
[7]用SiC薄膜作防氚滲透阻擋層的研究[J]. 姚振宇,嚴(yán)輝,譚利文,韓華. 核聚變與等離子體物理. 2002(02)
[8]Er2O3的光致發(fā)光光譜、吸收光譜和Raman光譜[J]. 薛理輝,何季平,鐵麗云. 分析科學(xué)學(xué)報(bào). 1999(03)
[9]C型稀土氧化物的Raman光譜研究[J]. 薛理輝,鐵麗云,林益. 武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(01)
博士論文
[1]稀土摻雜光譜轉(zhuǎn)換材料及其生物熒光探針應(yīng)用[D]. 姜桂鋮.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]釔共摻雜的摻鉺氧化鋁光致發(fā)光增強(qiáng)機(jī)制研究[D]. 王輝.大連理工大學(xué) 2008
[3]稀土氧化物和稀土礦物的譜學(xué)研究[D]. 薛理輝.武漢理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]合金元素Y及離子轟擊對(duì)α-Al2O3涂層的影響[D]. 張?jiān)坡?南京航空航天大學(xué) 2012
[2]Ce對(duì)熱浸鋁防氚滲透涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響[D]. 張惠.華中科技大學(xué) 2012
[3]納米壓痕試驗(yàn)方法研究[D]. 王春亮.機(jī)械科學(xué)研究總院 2007
本文編號(hào):2924398
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圖2-1?EH+上轉(zhuǎn)換示意圖:(a)合作上轉(zhuǎn)換(CU);?(b)交叉馳豫(CR);?(c)激發(fā)態(tài)吸??卩1??
?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???的構(gòu)型,而在2000°C以上還有H?(六方,P63/mmc)和X?(立方,Im-3m),??它們之間的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變可以用它們的相圖來(lái)表示。由圖2-2可見(jiàn)對(duì)于重稀土?Y??和Ho ̄Lu的三氧化物,立方相為室溫?zé)岱(wěn)定相,單斜相為亞穩(wěn)相;而位于鑭??系中部的稀土氧化物室溫下單斜相為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該室溫單斜相稀土氧化物的??存在為單斜相重稀土三價(jià)氧化物的研究提供了參考。??2700?;??2300?-?Z?/??^?1900?I?/?/??2?A?/?B?>?C??1?:?i?/??700?-?r?^?^?^??〇?〇〇〇〇?(5〇〇〇〇5°.〇〇??57?59?60?61?62?63?64?65?66?67?68?69?70?71?Z??—???圖2-2基于Foex和Traverse給出的稀土三價(jià)氧化物的相圖,圖中給出了不同晶體結(jié)??構(gòu)的穩(wěn)定溫度范圍。L表示液相。陰影區(qū)域?yàn)椋蹋铮穑幔簦锏葓?bào)道的單斜相區(qū)域I'??在A型結(jié)構(gòu)RE2〇3中,稀土離子是七配位的,有6個(gè)氧原子圍繞稀土離??子呈八面體排布,第7個(gè)氧原子則處于八面體的一個(gè)面中心;在B型RE2〇3??中,稀土離子是七配位的,其中6個(gè)氧原子也是八面體排布,剩下的一個(gè)氧??原子與金屬原子的鍵要比其他的鍵長(zhǎng);氟化鈣結(jié)構(gòu)(四價(jià)Ce、Pr、Tb的氧化??物結(jié)構(gòu))中,每個(gè)金屬原子被8?jìng)(gè)氧原子包圍,它們分布在一個(gè)立方體的8??個(gè)頂角上,每個(gè)氧原子又被4個(gè)金屬離子包圍,這4個(gè)金屬離子分布在一個(gè)??四面體頂角上;C型RE2O3的結(jié)構(gòu)是在氟化鈣結(jié)構(gòu)中移除了?1/4的陰離子,??金屬離子是六配位[41。??-7?-??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]脈沖磁控濺射法制備單斜相氧化鉺涂層[J]. 李新連,吳平,邱宏,陳森,宋斌斌. 物理學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]射頻磁控濺射法制備氧化鋁涂層絕緣性能及吸氫特性[J]. 宋斌斌,吳平,陳森,巨新,趙以德,張師平,閆丹,李新連. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(11)
[3]Near-infrared to visible up-conversion emissions of Er3+ doped Al2O3 powders derived from the sol-gel method[J]. DONG Bin1,2, GAO YaChen3, XU XueSong4, SUN Min4 & LI Lei4 1 School of Science, Dalian Nationalities University, Dalian 116600, China; 2 School of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 3 College of Electronic Engineering, Heilongjiang University, Harbin 150080, China; 4 Department of Physics, Dalian Maritime University, Dalian 116029, China. Chinese Science Bulletin. 2007(19)
[4]氧化物納米材料Y2O3:(Yb3+,Er3+)上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的研究[J]. 劉晃清,王玲玲,李宏健. 光譜學(xué)與光譜分析. 2006(08)
[5]不銹鋼表面包埋滲鋁熱氧化處理制備氧化鋁膜及其對(duì)氫滲透的影響[J]. 沈嘉年,李凌峰,張玉娟,李謀成,劉冬. 原子能科學(xué)技術(shù). 2005(S1)
[6]Ni/ZrO2梯度鍍層的制備和性能[J]. 王宏智,姚素薇,張衛(wèi)國(guó),松村宗順. 材料研究學(xué)報(bào). 2003(05)
[7]用SiC薄膜作防氚滲透阻擋層的研究[J]. 姚振宇,嚴(yán)輝,譚利文,韓華. 核聚變與等離子體物理. 2002(02)
[8]Er2O3的光致發(fā)光光譜、吸收光譜和Raman光譜[J]. 薛理輝,何季平,鐵麗云. 分析科學(xué)學(xué)報(bào). 1999(03)
[9]C型稀土氧化物的Raman光譜研究[J]. 薛理輝,鐵麗云,林益. 武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(01)
博士論文
[1]稀土摻雜光譜轉(zhuǎn)換材料及其生物熒光探針應(yīng)用[D]. 姜桂鋮.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]釔共摻雜的摻鉺氧化鋁光致發(fā)光增強(qiáng)機(jī)制研究[D]. 王輝.大連理工大學(xué) 2008
[3]稀土氧化物和稀土礦物的譜學(xué)研究[D]. 薛理輝.武漢理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]合金元素Y及離子轟擊對(duì)α-Al2O3涂層的影響[D]. 張?jiān)坡?南京航空航天大學(xué) 2012
[2]Ce對(duì)熱浸鋁防氚滲透涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響[D]. 張惠.華中科技大學(xué) 2012
[3]納米壓痕試驗(yàn)方法研究[D]. 王春亮.機(jī)械科學(xué)研究總院 2007
本文編號(hào):2924398
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