一、X射线衍射与电子衍射的实验方法和衍射图象（论文文献综述）
关超帅[1]（2021）在《铁镓合金晶相与磁结构的透射电镜研究》文中认为材料的宏观物理性质由微观组织结构决定,精确解析磁致伸缩材料的晶相与磁结构,建立微观结构与宏观性质之间的联系,对于材料磁致伸缩性能的开发与应用有重要价值。本论文以磁致伸缩性能优异且晶体结构复杂的铁镓合金作为研究对象,利用透射电子显微术,系统研究了铁镓合金体心立方结构在不同热处理条件下的演化过程以及结构演化对磁学性质的影响,结合理论模型和第一性原理计算,进一步阐释了相变过程的微观机制,对于指导调控铁镓合金的磁致伸缩性能,开发基于铁镓合金的功能型设备具有重要意义。主要内容概括如下:1、搭建磁致伸缩测量平台。自主搭建了一台精度可达2.1 ppm的磁致伸缩测量系统,成功将其应用于测量铁镓合金在多种热处理条件下磁致伸缩系数。2、淬火态体心立方结构晶格参数的精密解析。在有关铁镓合金的研究中,首次通过分析高阶劳厄带反射线高精度测量了淬火态铁镓合金的三维晶体参数,发现其为c/a<1型四方相结构。利用基于格林函数法的密度泛函理论证明,四方结构并非淬火态铁镓合金的本征结构,为围绕四方相建立的磁致伸缩模型提供新的认识。3、淬火态中omega相析出机制研究。通过对淬火态铁镓合金进行一系列的低温恒温热处理,利用球差矫正透射电子显微镜原子级成像技术,对体心立方结构向omega结构的转变过程进行了解析。结果表明,omega相的析出需要位移型相变与扩散型相变的共同驱动,不仅需要原子在（211）面内沿<111>方向发生滑移,还需要在调幅分解的辅助下完成原子的扩散。在体心立方结构的母相中可同时观测到omega相的两个变体w1和w2,变体与长程有序结构D03相的空间位向关系满足（?）。第一性原理计算结果显示,镓原子的掺入会促使体心立方结构向omega结构的演化,最后测量发现omega相的析出将导致体心立方铁镓合金磁致伸缩性能下降。4、淬火态中L12相的析出机制研究。利用透射电子显微镜原位加热技术,对演化过程进行了观察,发现L12相与体心立方母相之间满足Kurdjumov–Sachs位向关系而非Bain位向关系,层错将促进L12相的快速生长。利用边-边结构模型,进一步解释了体心立方结构向面心立方结构转变时的空间位向关系,并确定L12相的析出需要拉伸与剪切形变的共同作用。5、Fe-Ga合金磁畴结构分析。利用洛伦兹磁畴成像技术对Fe-Ga合金的体心立方结构、L12相和D019相的畴结构进行了观测,分析了D019相磁畴在原位磁化与退磁过程中的变化,发现D019相畴壁方向几乎平行于（0001）面,证明D019具有明显的磁晶各向异性。通过磁致伸缩性能的对比,确定强磁晶各向异性不利于磁致伸缩性能的发挥。基于透射电子显微学分析讨论了D019相的反常低温析出与omega相之间的联系,为理解铁镓合金复杂的相变行为提供新的实验支持。
李治辉[2]（2021）在《几种新型层状REB2C2陶瓷的制备与性能研究》文中研究指明REB2C2（RE为Sc、Y和镧系元素）具有类似MAX相的片层状结构,在REB2C2晶体内部,B/C片层和RE片层沿z轴交替堆垛而成;B/C片层中的B-C键为强的共价键,而片层间的RE-B和RE-C键结合力较弱。REB2C2材料片层状结构及B/C片层和RE片层之间的弱结合键,使它具有类似MAX相材料的优良力学性能的特质——可加工性、高损伤容限、各向异性和优异的高温力学性能。同时,根据稀土二碳化物（REC2）水解性能及碳化物制备衍生碳（CDC）的特性,推测REB2C2材料具有较高的化学活性。在所有的REB2C2材料中,难以制备。据此,本文以REB2C2材料为研究对象,主要以YbB2C2陶瓷为例,在成功制备高纯REB2C2样品的基础上,对其力学性能和化学活性进行了系统的研究。主要工作包括:（1）以Yb2O3、B4C和C（石墨）为原料,用“硼/碳热还原法”烧制了高纯YbB2C2材料。YbB2C2陶瓷的烧制工艺:摩尔配比Yb2O3:B4C:C（石墨）=0.7:0.8:6.0;烧结温度1950℃,保温时间1.5小时,升温速率10℃/min;高纯氩气（Ar）保护。在制得高纯YbB2C2样品的基础上,利用拉曼测试仪和第一性原理系统地研究了 YbB2C2的Raman光谱和活性振动模式。同时,对“硼/碳热还原法”烧制REB2C2材料进行了新的探索:通过改变原料（以REH2、REBO3和RE（OH）3粉代替RE2O3粉,或用碳黑代替石墨）和调整原料的摩尔配比,烧制出Yb0.38Y0.62B2C2固溶体、YB2C2和LaB2C2等材料。（2）利用第一性原理计算并预测了 YbB2C2材料的各向异性:z轴方向较x轴方向容易压缩,容易沿x-y平面滑动。烧制了多孔YbB2C2陶瓷样品,其抗压强度σ//（加载方向平行于样品的成型方向）和σ1（加载方向垂直于样品的成型方向）结果证实了 YbB2C2材料的各向异性。孔隙率为69.89%～58.11%的多孔YbB2C2材料抗压缩强度为19.49 MPa～63.44 MPa。常压下,YbB2C2陶瓷在2250℃的氧气环境中仍能保持稳定;但热压（1980℃,30 MPa）时,样品中出现了 YbB6、C和未知相等少量杂质。（3）YbB2C2材料具有高化学活性,室温下即能发生水解反应。YbB2C2水解反应的固体产物为含氧石墨晶体（C（O）,O的含量约为7%）、YbB6和黏胶状非晶相（Yb3（OH）3n（BO3）（3-n））;其中,C（O）初期形貌为“卷心菜”式的微球,微球最后剥落成石墨薄片,每个薄片由更细小的多个层片组成。YbB2C2水解反应的气体产物有 H2（约 90.55%）、CH4（约 9.02%）、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、C4H8、CO和CO2。YbB2C2水解的动力学过程可以划分为准备期、初始期、平衡期和末期等四个阶段;其中,非晶相胶膜在水解过程中发挥了重要作用。YbB2C2水解生成C（O）的现象,表明它具有类似“碳化物‘超临界水法’制备CDC”的性质。根据第一性原理计算,YbB2C2材料的高化学活性源自于晶体中弱结合力的化学键:首先,Yb-B和Yb-C均为类金属键,结合力弱;此外,B/C层中的B-C键有长和短两组,其中,B-CL（L代表“长”）键的结合力较弱。YbB2C2的水解机理可以用“分子电池模型”进行说明:Yb3+和（B2C2）3-分别为电池的阴极和阳极;阴极处,6个H2O分子得到6个e-而被还原成6个H原子,同时生成6个氢氧根（OH-）;阳极处,4个B0.5-转移2个e-给H2O分子而被氧化成4个B原子,4个C-转移4个e-给H2O分子而被氧化成4个C原子;水解反应主要依靠电池与水分子之间的“电子转移”（B2C2）3-→Yb3+→H2O)。随后,阴极生成的OH-离子扩散至阳极进而被氧化成O原子。YbB2C2的水解为放热反应,多孔YbB2C2块体样品被水浸湿后释放的热量能将A4纸烧焦。YB2C2也具有类似YbB2C2的水解性能,表明其他REB2C2材料也具有类似的高化学活性。REB2C2的水解与REC2的水解不同,也与碳化物“超临界水法”制备CDC的反应不同;相比REC2、其他碳化物和MAX相,REB2C2具有更高的化学活性。（4）REB2C2与H3BO3、KOH和HF溶液反应均比其水解反应剧烈。YbB2C2与H3BO3溶液反应的产物为HBO2、YbB6、C（O）、B7O、未知相、H2、CH4、C2H2、C2H4、C3H6、CO 和 CO2。YbB2C2 与 KOH 溶液的反应的产物是 YbB6、C（O）、非晶相、未知相、残余的YbB2C2、H2、CH4、C2H4和CO2。H3BO3溶液中丰富的H+离子及KOH溶液中OH-离子是导致两种反应产物不同的主要原因。YbB2C2与H3BO3和KOH溶液的反应机理与YbB2C2水解反应机理类似,均可用“分子电池模型”说明。
师亚娟[3]（2021）在《基于中子/同步辐射衍射技术的CoCrNi系中高熵合金形变行为研究》文中研究指明高熵合金是一种新型的多主元合金,它具有高构型熵及优异的综合性能并逐渐成为金属材料研究的热点。目前,高熵合金的力学性能及其变形机制的研究还处于初级阶段。以往文献针对合金元素和热处理工艺对高熵合金的组织和力学性能的影响进行了较为系统的研究。然而,高熵合金中相稳定性及其对相间载荷配分影响尚不清晰。基于高熵合金固有的特殊的原子结构,影响力学性能的因素可归纳为两类:（1）在晶胞中不同尺寸的元素导致大的晶格畸变从而提高固溶强化效应;（2）合金中呈现短程序（SRO）结构分布（即亚点阵不同的元素占位）,降低了合金中相或孪晶的稳定性,从而提高合金塑性。事实上,由于合金中原子占位的不确定性,高熵合金往往具有比传统合金更大的本征晶格应变。短程序结构阐明了固溶体无序合金中原子的化学占位和合金强度之间的相关性,这种对合金强度的增强起源于溶质与溶剂间的相互作用。然而,目前依然缺少在多主元合金中量化峰宽及其相关特殊相变行为的研究。基于此,本论文围绕CoCrNi系高熵合金,应用原位中子以及同步辐射衍射技术开展了以下研究:（1）本文使用真空电弧熔炼法制备了 CoCrNi中熵合金,研究了 30 ppm～1600ppm（wt.%）硼元素的添加对该合金的组织性能的影响。研究表明,随着硼（B）元素的加入,经过形变和再结晶后合金的晶粒尺寸得到明显细化,同时合金中未再结晶的区域面积发生变化,富Cr的析出相在晶界处的偏析。合金单轴拉伸性能变化显着。CoCrNi-800合金的屈服强度和抗拉强度分别达到990MPa和1178 MPa,合金断裂延伸率为26%。CoCrNi-1600合金的屈服强度为1456 MPa,抗拉强度为1481 MPa,合金断裂延伸率为11%。原位同步辐射实验结果表明,CoCrNi-800合金中,{200}晶面的衍射峰沿垂直于加载的方向（TD）随着应变的增加出现不对称,并在变形后移向较高的2θ值。（2）本文使用真空感应熔炼制备含有fcc和bcc双相的Co19Cr21Ni19Fe22Mn12Al7（at.%）高熵合金。使用时间-飞行中子衍射技术对其在298 K及77 K下的单轴拉伸力学行为进行原位研究。研究表明:室温下Co19Cr21Ni19Fe22Mn12A17（at.%）高熵合金的屈服强度和抗拉强度分别为600 MPa和1187 MPa,延伸率为19.9%。77 K下,合金的屈服强度和抗拉强度分别为750 MPa和1415 MPa,延伸率为14.6%。在298 K和77 K原位拉伸变形的原位中子衍射中,合金中{200}bcc晶面出现巨大的弹性应变,其晶格应变值分别为7.2%和6.0%。如此大的晶格应变起源于一种新型的应力诱发受限马氏体相变。进一步TEM结果发现,无序bcc相随机分布在有序的B2基体中并与其保持共格,该共格关系在100超点阵晶格应变中得到充分体现。（3）本文通过同步辐射高能X射线衍射技术研究了双相CoCrNiFeMnAl0.5高熵合金冷轧态900℃至1100℃退火后织构的演化。研究表明,在fcc相中主要织构组分为{110}<100>,bcc相中主要织构组分为{112}<110>,{111}<112>。在fcc相中,{1-1-1}//RD织构随着退火温度的升高逐渐减弱,{100}//RD织构随着退火温度的升高逐渐增强。在bcc相中,变形织构表现为{110}//RD和<111>//ND的特征织构。在合金中两相的取向关系为{110}bcc//{111}fcc和<111>bcc//<110>fcc。值得注意的是,由于残余应力的影响,{200}和{211}的晶面衍射峰在bcc相中表现出明显非对称性,但这种非对称性随热处理后残余应力的降低而消失。极图沿着垂直方向表现出前后不对称,这与轧制过程中多道次轧制所产生的大剪切形变有关。综上,本文主要采用中子衍射和原位同步辐射技术分析了 CoCrNi系中熵合金和高熵合金中在变形中晶格应变与微观力学的关系,确定了相的稳定性及各相在变形中的应力配分,并系统研究了双相CoCrNiFeMnAl0.5高熵合金的织构,为深入理解高熵合金变形机制、强韧化及织构的研究提供理论基础和实验依据。
马海坤[4]（2021）在《Al-Cr-Fe-（Si）系十次准晶的制备及电子显微学研究》文中研究说明准晶体是一种不具有平移对称性的非周期结构。由于不具有传统晶体类似的平移单胞,准晶的晶体结构一直是准晶研究的重点和难点。经过近40年的研究,对准晶结构的了解日渐明朗,然而仍有一些重要的科学问题亟待解决。比如,准晶体能否具有类似晶体的单一重复单胞?准晶的自相似性如何在实验上实现?准晶稳定的机理是什么?针对这些问题,本论文以Al-Cr-Fe-（Si）系中的十次准晶为研究对象,以原子级分辨率的高角度环形暗场-扫描透射电子显微技术（HAADF-STEM）为主要研究手段,对该合金系中的十次准晶及部分相关准晶近似相做了系统的研究。揭示了该合金系中的十次准晶的结构特点,对准晶研究领域存在的上述部分问题给出了答案。主要内容如下:（1）利用原子级分辨的HAADF-STEM技术,在Al74Cr15Fe11十次准晶中发现了 一种新的准单胞,其结构特点与Reinhard Luck在数学上提出的十边形准单胞相同,因而命名为Luck准单胞。Luck准单胞由三个扁平六边形和一个领结组成（简称D3H+1BT）,不同于以前用于描述准晶的Gummelt十边形准单胞。Luck准单胞的直径为2.0 nm,可以通过覆盖和相切两种模式而铺满整个二维平面。由于其连接不用遵循严格的连接规则,比需要遵循严格的连接规则的Gummelt覆盖更具有灵活性,也更接近实际的十次准晶中的十边形连接情况。联合利用我们发现的Luck准单胞及Gummelt准单胞,可以更大程度都将准晶,特别是十次准晶用一个准单胞来描述,从而能更好地理解准晶的生长及解析准晶的结构。（2）在Al59Cr21Fe10Si10十次准晶中发现迄今为止最大的十次对称结构亚单元,其直径达5.2 nm。如果不考虑个别2.0 nm十边形的十次对称破缺,则最大十次对称结构块的直径可达6.2 nm。直径6.2 nm的大十边形由连接10个相切的2 nm十边形的中心而形成。这10个2 nm十边形围绕其内部的一个具有完美十次对称的2 nm十边形而呈十次对称,实现了十边形由小到大的原位扩展。从而在实验上揭示了十次准晶的自相似性是如何在实际的晶体结构中实现的。（3）在Al60Cr20Fe10Si10合金中发现（3/2,2/1）2类十次准晶近似相中的4种（101）孪晶界面,并依据原子级分辨率的HAADF-STEM像,提出了沿近似相伪十次轴方向的孪晶投影结构模型。指出了十次准晶近似相中结构块拼砌图案的多变性是其孪晶界面多样化的原因。与在单斜晶系Al13TM4十次准晶近似相中的（100）、（201）和（001）孪晶不同,在（3/2,2/1）2类十次准晶近似相中只发现了（101）类型的孪晶。（4）发现了一种热力学稳定的四元Al59Cr23Fe8Si10十次准晶（命名为DQC2）。对比同一合金体系中的另一种十次准晶（命名为DQCl）,我们发现DQCl在高温下（如:1000℃）是亚稳态的,可以通过退火转变为DQC2。然而,DQC1与DQC2在低温下（如:500℃）都是稳定的。DQC1中的2.0nm十边形结构大多按五次或十次对称分布,它们通过共享一个边连接临近的2.0 nm十边形结构块。DQC1中86%的2.0 nm十边形结构块具有完美十次对称;而DQC2中95%的2.0 nm十边形结构块的十次对称是破缺的,且52.73%的十边形结构块相互重叠,分布具有随机性。基于上述结构特点,我们把DQC2的稳定原因归于三个方面:（1）具有十次对称破缺的2.0 nm十边形结构块能量较低;（2）结构块的随机拼砌,意味着更大的构型熵。（3）十边形重叠意味着十边形的密度较高,这也有利于十次准晶的稳定。
张飞[5]（2021）在《高熵合金多形性转变的高压同步辐射X射线研究》文中研究表明多形性转变是一类只发生结构转变而成分不变的相变。研究合金的多形性转变,不仅可以加深对其相结构的理解,而且可以指导合金的组织与性能调控。压力是影响多形性转变的主要因素之一,在已报道的合金材料压力下的多形性转变研究工作中,主要以单主元固溶体合金为主。对于多主元合金的多形性转变以及与组元之间的关系研究较少,仍有待进一步探讨。高熵合金,通过混合多主元带来最大化混合熵的成分设计理念,可以获得单相固溶体结构。研究高熵合金在压力下的多形性转变,不仅可以扩展对合金的多形性转变认知,还可以加深对高熵合金相结构稳定性的理解。本论文采用多种先进原位高压同步辐射X射线技术,发现了不同体系高熵合金压力下的多形性转变及其相变机理;揭示了传压介质的非等静压性以及样品晶粒尺寸对高熵合金多形性转变临界压力的影响规律;针对FCC结构高熵合金,系统研究了组元种类对多形性转变的影响,通过在高压下对晶体结构和电子结构变化的表征,分析讨论了多种相结构有关参数与多形性转变的关联,厘清了 FCC结构高熵合金压力下多形性转变的主导因素。本文得到的主要结论如下:（1）研究了具有FCC结构的CoCrFeMnNi高熵合金的压力诱导多形性转变行为。发现了典型FCC结构的CoCrFeMnNi高熵合金在22.1 GPa压力下存在FCC-HCP多形性转变现象,加压至41.1 GPa时相变基本完成,卸压之后HCP相可以保留。综合原位同步辐射XRD研究数据与高分率透射电镜结果,发现高压下相变过程中两相之间的取向关系符合经典的Shoji-Nishiyama 关系,即（111）FCC//（0002）HCP与[110]FCC//[1120]HCP。原位高温高压同步辐射XRD实验表明CoCrFeMnNi高熵合金中FCC相为高温稳定相,HCP相为低温稳定相,但其凝固过程遵循Ostwald经验规则,FCC高温稳定相首先形成并保留下来。（2）研究了具有BCC结构的AlxCoCrFeNi（x=0.6,1,1.5,2）高熵合金的压力诱导多形性转变行为。发现了具有B2结构的AlCoCrFeNi高熵合金在17.6 GPa下存在压力诱导多形性转变,卸压之后,有部分新相残留。发现随着A1含量的增加,压力下的多形性转变更加困难。分析表明随着A1含量的增多,合金的Pauling电负性差异增大,组元间相互吸引能力增强,形成了较多具有方向性的Ni-Al/Fe-Al化学键,进而阻碍了多形性转变的发生。（3）系统研究了含有TiZrHf组元的难熔高熵合金压力下的多形性转变行为。发现了具有B2结构的TiZrHfCoNiCu高熵合金在10GPa下产生点阵畸变,并随着压力增大,晶格结构逐渐失稳。在26.7 GPa时产生B19’马氏体高压相。卸压之后,B19’结构完全转变回B2结构。但BCC结构TaTiZrHf高熵合金,加压至40.1 GPa,无任何相变产生。分析表明TiZrHfCoNiCu高熵合金由于元素间的相互作用,继承了 TiNi和CuZr二元合金的B2-B19’多形性转变行为,而TaTiZrHf高熵合金则继承了 BCC结构的金属Ta在压力下的高稳定性。（4）研究了传压介质的非等静压性和样品晶粒尺寸对高熵合金临界相变压力的影响规律。发现了传压介质的非等静压性会促使FCC结构CoCrFeMnNi和B2结构TiZrHfCoNiCu高熵合金在较低压力下发生多形性转变,揭示了非等静压下点阵畸变对典型结构高熵合金多形性转变动力学上的驱动作用以及切变机制为主导的相变过程。发现了典型FCC结构的CoCrFeMnNi和BCC结构的AlCoCrFeNi高熵合金中晶粒尺寸越小,临界相变压力越高。其原因可能是晶粒尺寸较小的样品,含有较多的晶界,界面能进而也较高,阻碍了相变形核,最终推迟压力诱导多形性转变的发生。（5）研究了 CoCrFeMnNi系多主元合金中所包含的8个FCC结构等原子比中熵合金压力下的晶体结构与电子结构变化行为。结果表明,该多主元合金系在压力下表现为三种晶体结构变化类型:CoCrNi、CoCrFeNi和CoCrMnNi合金表现为压力诱导不可逆的FCC-HCP相变,CoFeMnNi和FeMnNi表现为可逆的FCC-HCP相变,而CoFeNi、CoMnNi和CrFeNi在研究压力范围内,仍然保持FCC结构。在高压下,所涉及合金中Fe和Co元素3d电子均从高自旋转变到低自旋,磁矩减少,且卸压之后,3d电子结构回复至初始状态,表明磁矩的减少与压力下FCC-HCP相变的发生无直接关系。（6）分析了组元类别以及多种相结构参数等对CoCrFeMnNi系多主元合金压力下的结构变化影响。发现个体组元的多形性转变行为、混合熵、混合焓以及平均价电子浓度对压力下多主元合金是否产生多形性转变无直接关联,但层错能与FCC结构多主元合金压力诱导的多形性转变存在着直接关联,即层错能越低,高压下相对容易发生多形性转变。综上所述,本论文研究结果不仅加深了对高熵合金的相结构稳定性理解,还为利用压力来调控高熵合金组织结构和性能奠定了基础。
邱忆,周钲洋,孙俊良[6]（2020）在《利用电子衍射解析晶体结构的研究进展》文中进行了进一步梳理电子衍射技术是解析晶体结构的基本手段之一,随着透射电子显微镜硬件设施的不断改善以及结构解析方法的发展,电子衍射在探究材料构效关系领域发挥着越来越重要的作用.本文主要介绍了本课题组在利用电子衍射解析结构方面的工作,以及国内外关于电子衍射技术发展的最新进展和展望.本课题组利用选区电子衍射及三维电子衍射技术,结合粉末X射线衍射、单晶X射线衍射、高分辨电子显微镜等表征手段,解析了许多复杂的晶体结构,包括无机功能材料、分子筛、共价有机框架材料等.
王昊儒[7]（2020）在《锰氧化物薄膜中的He掺杂效应》文中研究指明近年来,钙钛矿型锰氧化物（AMnO3）由于其丰富多彩的物性表现,诸如庞磁电阻性、热电性、多铁性等等,吸引了众多研究人员的广泛关注。作为典型的强关联体系材料,锰氧化物中存在着自旋、轨道、电子、晶格等多个自由度之间的强烈耦合,这种强烈的耦合导致了锰氧化物的物理性质非常容易受到多种外界的激励因素的调控。对于锰氧化物薄膜而言,研究人员通常专注于选用各种单晶衬底来对薄膜施加不同的外延应力,进而调控薄膜的晶格参数以及物理性质。然而,这种利用衬底基片来调节薄膜所受外延应力的方式,通常会带来额外的多维度的晶格畸变,这种纠缠的应变形式往往会模糊对其中关键因素的认识。因此,我们希望能够摸索出一种灵活且能够独立改变薄膜材料中某一方向晶格的实验方法。考虑到He原子所具有的原子体积小、化学性质稳定等特征,我们希望能够将He元素掺杂在薄膜的晶格间隙中,从而在面外单轴方向上改变薄膜的晶格常数,并观察单轴应变对薄膜物性的调控。本文以锰氧化物薄膜为研究对象,首先利用La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3面内拉伸应变薄膜进行了 He掺杂工艺的初步探索。接着通过对He掺杂工艺的进一步优化,实现对La0.7Ca0.3MnO3/SrTiO3面内拉伸应变薄膜的He掺杂效应的研究。最后,我们以生长在不同衬底基片上的La0.8Ca0.2MnO3为研究对象,初步探索了不同外延应变下的He掺杂效应。本论文共六章,每章节的主要内容如下所述:第一章,作为本论文的绪论部分,我们对钙钛矿型氧化物的晶格结构和锰氧化物中存在的主要间接交换作用以及有序性进行了详细介绍。紧接着,我们讨论了在锰氧化物外延薄膜中,外延应力对薄膜物理性质例如晶格结构和输运特征等的影响作用。然后我们阐述了锰氧化物薄膜的相变温度与晶格结构等自由度的依赖关系并引入了 Millis唯象模型。最后我们介绍了 He注入技术及其在薄膜物性调控上的应用。第二章,我们首先简要介绍目前几种主流的薄膜制备实验手段。然后详细说明磁控溅射技术的基本原理,以及利用该技术制备薄膜的方法步骤。接着我们对几种表征薄膜结构的实验手段以及薄膜物理性质测量所用到的实验方法进行了描述。其中包括了 X射线衍射技术（XRD）、倒易空间测量技术（RSM）、原子力显微镜（AFM）以及低温磁、电输运测量技术。第三章,我们针对（001）La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3面内拉伸应变薄膜进行了He掺杂工艺的探索,提出在He等离子体中对制备态LSMO薄膜进行反溅射He掺杂的工艺方法。结果显示,虽然X射线衍射图谱和磁性测量都未表征出利用这种方法造成的He掺杂效应,但是通过观察薄膜表面形貌以及测量薄膜的电输运性质,我们可以确定这种直接He掺杂法对薄膜产生了某种程度的作用。因此,一方面我们确认了薄膜He掺杂效应存在的可能性,另一方面我们需要寻找更合适的研究对象以及更高效的He注入手段。第四章,我们以（001）La0.7Ca0.3MnO3/SrTiO3面内拉伸应变薄膜为研究对象并提出了所谓的共溅射He注入工艺。我们利用磁控溅射技术,在不同的Ar/O2/He气体流量比下,在SrTiO3基片上制备了一系列He掺杂薄膜。通过X衍射衍射图谱的表征,我们证实了在La0.7Ca0.3MnO3薄膜中,因受到面内拉伸应变而塌缩的面外晶格可以通过我们提出的这种工艺而得到拉伸,面外晶格从2.823 A伸长至3.845 A。与此同时,在薄膜面外晶格拉伸的过程中,金属绝缘相变温度TMI也从制备态时的260 K提高至280 K。此外,当我们对利用这种工艺得到的掺He薄膜进行高温热处理时,薄膜会在540℃左右释放大量的He原子,同时薄膜的He掺杂效应逐渐消退。考虑到薄膜的面内双轴应变增强了Jahn-Teller畸变,我们将相变温度的演化归因于拉伸应变薄膜中由于He掺杂所导致的畸变弛豫。这种利用磁控溅射技术造成的有效He掺杂为氧化物薄膜的功能调控提供了一种简单的思路与策略。第五章,我们针对La0.7Ca0.3MnO3/SrTiO3面内拉伸应变薄膜,进行了更深入的He掺杂效应的研究。这里我们提出了两种He元素掺杂机理并进行了实验验证,在实验中我们分别进行了溅射沉积前的靶材He等离子体预处理操作和溅射沉积过程中的基片He吸附处理操作。结果显示,靶材预处理后制备的薄膜在面外晶格和磁输运性质上都产生了明显的变化,而后一种处理方式制备的薄膜性质变化不大,最终我们清晰地阐述了 He离子在阴极靶材上的注入与渗透是对薄膜实现He掺杂效应的关键步骤。受此启发,我们采用一种更加直接的He掺杂方式对薄膜进行He掺杂处理,即把制备态薄膜放置于磁控溅射腔阴极上,并将其直接暴露在He等离子体中。经过He等离子体的后处理,薄膜的面外晶格常数由3.823 A增长至3.851 A,相应的金属-绝缘相变温度由260 K增加到290 K。这个实验结果表明,利用He等离子体对薄膜进行处理是一种简单有效的外延薄膜单轴控制方法与策略。第六章,我们分别在SrTiO3、LSAT、LaAlO3衬底基片上进行了（001）La0.8Ca0.2MnO3薄膜的制备,并采用不同的He掺杂手段得到了一系列掺He薄膜。通过对晶格结构,电输运性质以及磁性的测量,我们发现对于La0.8Ca0.2MnO3/SrTiO3面内拉伸应变薄膜,He掺杂令薄膜的c轴晶格从制备态时的3.833 A大幅拉升至3.860 A,同时相变温度从148 K剧烈提升到172 K。而对于生长在LSAT基片上的面内压缩应变LCMO薄膜,尽管薄膜的金属性随着He掺杂量的增加得到大幅升高,譬如电阻率呈现数量级式的下降,但是在晶格结构方面却未出现明显的随He掺杂量的演化。最后,我们以面内压缩应变更为剧烈的La0.8Ca02MnO3/LaAlO3薄膜为研究对象进行了 He掺杂实验,实验结果显示在晶格结构方面可以观察到He掺杂现象,但是电输运测量则无法表征出He掺杂效应。
孟凡保[8]（2020）在《过渡金属层状化合物块体和薄膜的生长与物性研究》文中进行了进一步梳理过渡金属层状化合物无论是在科学研究还是在工业应用中一直都吸引了人们广泛的兴趣。由于其多种多样的化学组成和独特的二维结构特征,这类化合物表现出丰富的物理性质,比如超导电性,磁性和电荷密度波相变。特别是,层间有范德瓦尔斯力的过渡金属层状化合物还可以通过引入外来离子对结构和性质进行调控。而厚度可控的薄膜生长为这类材料的研究开启了一个新的维度,使人们能够研究这类材料的性质随维度的变化以及二维极限下的独特性质。在本论文中,我们通过自助溶剂法、化学气相输运法、电化学插层技术以及分子束外延薄膜生长技术合成了一系列高质量层状过渡金属层状化合物,并对它们的物理性质进行了研究。我们探索合成了一种新的具有反Pb〇型结构的过渡金属层状化合物Na4Cu3TaAs4单晶,它具有独特的（?）超结构。我们还利用电化学插层技术将有机离子四丁基溴化铵（TBA+）插入过渡金属二硒化物VSe2层间得到（TBA）0.3VSe2,使VSe2的电荷密度波（CDW）相变温度从1 10 K大幅提高到了 165 K并观察到了回滞和一种新的3a × 3a的超晶格,同时在插层后的（TBA）0.3VSe2中还观察到了过渡金属二硫族化合物中罕见的金属绝缘体转变。最后,我们还探索了利用分子束外延技术生长薄膜的工艺,并合成了一种新的在二维极限下具有亚铁磁性的Cr2Se3薄膜。本论文共分为四章:1.绪论本章我们首先简要介绍了具有反Pb〇型结构的过渡金属层状化合物的独特的结构和物理特性。然后对过渡金属二硫族化合物的结构和物理特性做了简要的介绍,其中对电荷密度波相变做了重点介绍。此外,我们还介绍了磁性薄膜的一些研究进展并对分子束外延生长薄膜的技术做了简要的介绍。2.一种新的过渡金属层状材料Na4Cu3TaAs4的结构和物性研究在本章工作中,我们合成了一种新的过渡金属层状砷化物Na4Cu3TaAs4,并研究了其结构和物理性质。这种材料采用I-42m（121）空间群,晶胞参数为a=5.9101（3）A,c=13.8867（12）A。这个材料的结构中包含两层Na,而Na夹在反氧化铅型（Cu/Ta）As层之间,类似于“111”型铁基超导体NaFeAs。过渡金属位由75%的Cu和25%的Ta占据,Ta形成了明确的（?）超结构。Cu和Ta分别为+1和+5价。角分辨光电子能谱测得的Na4Cu3TaAs4能带结构能够和DFT计算结果良好地吻合。角分辨光电子能谱和输运测量均表明该材料表现为金属行为,具有p型载流子。磁化率测量表明该材料表现为几乎不依赖温度的抗磁性。3.有机离子插层的VSe2中维度转变引起的金属绝缘体相变在本章工作中,我们通过电化学插层有机离子的方法合成了（TBA）0.3VSe2,并在其中观察到了金属绝缘体相变。在原始的VSe2单晶中,以前的研究揭示了VSe2在110 K发生三维的电荷密度波相变,相变后的基态仍保持金属性。在插层过有机离子后,电阻表现出的明显的各向异性,表明插层的（TBA）0.3VSe2具有高度二维的电子态,这与我们的密度泛函理论计算一致。有趣的是,这种维度转变将相变温度升高到了 165 K,并在（TBA）0.3VSe2中导致了绝缘基态。除此之外,还在（TBA）0.3VSe2中观察到了一种新的3a×3a周期性公度的超晶格。尽管密度泛函理论计算表明这种新的公度超晶格和电荷密度波相变温度的升高可能是由于费米面嵌套的增强引起到,但这种情况下金属绝缘体相变是否是由完美的费米面嵌套引起的仍然是很难理解的。4.分子束外延薄膜的工艺探索与单层Cr2Se3薄膜的生长与性质研究在本章的工作中,我们探索了分子束外延生长薄膜的工艺,并在高取向热解石墨（HOPG）上生长出了一种新的单层Cr2Se3薄膜。Cr2Se3几乎密铺在HOPG衬底上,为其潜在的应用提供了有利的条件。我们通过X射线衍射确定了其结构为NiAs型结构。并通过X射线光电子能谱确定了 Cr的价态为+3价。这种单层Cr2Se3薄膜在空气中比较稳定,有利于进行更多的研究和应用。我们进一步通过磁化率测量确定了单层Cr2Se3薄膜表现出转变温度为80 K的亚铁磁性,这与块体的Cr2Se3明显不同。
李云鹏[9]（2020）在《基于全同聚1-丁烯的聚合物附生结晶的研究》文中研究表明本文利用透射电子显微镜（TEM）,偏光显微镜（POM）,傅里叶变换红外光谱（FTIR）以及原子力显微镜（AFM）围绕基于全同聚1-丁烯的聚合物附生结晶开展了系统研究工作。探讨了以高度取向的全同聚1-丁烯（iPBu）薄膜作基底的iPBu的均相熔体附生结晶及全同聚苯乙烯（iPS）的异相冷附生结晶行为,研究了 iPBu在取向iPS熔体异相附生结晶行为。主要结果如下:1、利用熔体拉伸制备了由纤维晶构成的取向iPBu薄膜,借助真空蒸涂碳膜的固定作用,通过熔体拉伸取向iPBu薄膜的熔融重结晶制备了由折叠链片晶构成的iPBu取向薄膜,研究了 iPBu在两种晶型Ⅰ取向基质上的熔体结晶行为。结果发现,iPBu在两种基质上均能发生均相熔体附生结晶,产生取向的晶型Ⅱ片晶结构,附生结晶的晶型Ⅱ晶体的c轴与基质晶型Ⅰ晶体的c轴平行,晶型Ⅱ的（010）晶面平行于基质表面,发生了分子附生结晶,并从一维晶格匹配角度进行了解释。2、研究了 iPS在熔体拉伸取向iPBu晶型Ⅰ基质上的冷结晶行为,证明iPS在取向iPBu基质上130℃冷结晶10 h发生了附生结晶,导致iPS形成取向片晶结构,片晶中iPS的分子链方向与iPBu基底的分子链方向一致。结构分析表明,iPS在取向iPBu晶型Ⅰ基质上的附生结晶归因于两者间存在的良好二维晶格匹配关系。3、附生结晶的iPS/iPBu双层膜,通过选择性熔融iPBu及熔体再结晶,研究了 iPBu在取向iPS基质上的熔体结晶行为,iPBu在取向iPS基质上同样发生附生结晶,分子链保持与iPS分子链平行,但iPBu形成晶型Ⅱ,且其暴露面为（010）晶面。基于取向iPS基质上是通过iPBu晶型Ⅰ基质诱导获得,且iPS与iPBu晶型Ⅰ间有良好二维晶格匹配关系,说明iPBu在取向iPS基质上的晶型Ⅱ附生结晶是几何间匹配和iPBu结晶动力学协同作用的结果,即结晶动力学决定了 iPBu的晶型选择,而匹配决定晶体的取向。
虞程建[10]（2020）在《基于光电子衍射的分子成像方法优化》文中研究表明气体分子的超快精密成像是物质结构探索中的重难点,也是一种研究物理、化学、生物医学等领域上中很多基础问题的重要方法。由于气体中分子密度低,要想获得充足的光学信号就必须要求激光有极高的光子数密度和光与分子有较高的信号产率。随着新一代X射线自由电子激光（XFEL）技术的发展,我们可以使一束近光速运动的电子束,经过一排周期性改变方向的磁体,即波荡器,产生10 fs量级脉冲长度,包含1013个相干光子的超强超短激光。利用光电子衍射,我们可以获得比光子衍射高5-6个数量级的衍射信号。因此研究X射线自由电子激光激发的光电子衍射信号,我们有机会对于气体分子做超快成像。光电子衍射就是电子首先吸收光子发生激发,然后发生衍射的一个过程。依靠电子波包在传播过程中是否被周围原子散射,我们将电子波包分为未散射的直接波和散射后的散射波,最终光电子衍射谱是直接波和散射波的干涉作用的结果。如果可以从光电子衍射谱分析两波之间的相位差,就可以反推出散射电子的原子所处位置。我们用散射因子来描述物质对于波的散射效果,不同于对于光子的散射,原子对于电子的散射会使得电子波相位发生改变,即原子对于电子的散射因子带明显相位。如果我们用Helmholtz-Kirchhoff变换（HK变换）来分析光电子谱中的相位,电子散射因子中的相位就会变成额外的位置误差。因此我们的方案就是首先采用已知信息模拟一个电子散射因子,然后从光电子衍射谱中去除这个理论计算的散射因子,消除该项的相位带来的误差。模拟计算中,首先我们利用muffin-tin模型计算了原子对于电子的散射因子,进而获得了固定取向分子的光电子衍射谱。对于光电子衍射谱,我们做一般的HK变换会的结果有较大的位置误差。如果从光电子衍射谱中去除电子衍射因子后再做HK变换就可以精准的反推原子位置。对于其他算法,如ePolyScat计算的光电子衍射谱,我们的方案依旧会有较好的结果。最后我们还分析不同极化方向的情况,考虑了采用圆偏光激发的结果,都充分表明从光电子衍射谱去除散射因子后,再用HK变换可以较好的获得原子位置信息。然后我们考虑了分子取向对于我们优化方案的影响。首先我们计算了在不同取向度情况下的碘分子的光电子衍射谱,接着我们优化后的HK变换对其经行分析。模拟结果展现了随着取向度的下降,优化HK变换给出的原子位置误差开始变大,只有在极高的取向度情况下,才可能较好的定位原子位置。
二、X射线衍射与电子衍射的实验方法和衍射图象（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、X射线衍射与电子衍射的实验方法和衍射图象（论文提纲范文）
（1）铁镓合金晶相与磁结构的透射电镜研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Fe-Ga合金的研究进展 |
| 1.2.1 晶体结构解析 |
| 1.2.2 磁畴状态观测 |
| 1.2.3 磁致伸缩模型研究 |
| 1.2.4 Fe-Ga磁致伸缩性能调控 |
| 1.2.5 其它物理性质研究 |
| 1.2.6 Fe-Ga合金功能开发 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 实验原理与方案 |
| 2.1 样品的制备与热处理 |
| 2.2 样品性能的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 电子显微镜 |
| 2.2.3 X射线能量色散谱(EDS) |
| 2.2.4 TEM下原位加热系统 |
| 2.2.5 洛伦兹磁成像技术 |
| 2.2.6 振动样品磁强计 |
| 2.2.7 磁致伸缩测量系统 |
| 第三章 淬火态Fe-Ga合金的晶格参数研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验条件 |
| 3.2.1 样品的处理 |
| 3.2.2 格林函数法的密度泛函计算 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 淬火态晶格参数的X射线衍射分析 |
| 3.3.2 淬火态晶格参数的电子显微学分析 |
| 3.3.3 淬火态晶格参数的密度泛函理论分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 淬火态Fe-Ga合金中omega相的析出研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验条件 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 磁化强度随温度变化的测量 |
| 4.3.2 原位X射线衍射观测 |
| 4.3.3 低温等温热处理后结构变化的TEM分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 淬火态Fe-Ga合金中L1_2相的析出研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验条件 |
| 5.2.1 样品的热处理 |
| 5.2.2 TEM原位加热样品的制备 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 L1_2相在宏观块体中的析出 |
| 5.3.2 L1_2相析出过程的电镜原位观察 |
| 5.3.3 L1_2相与BCC基体位向关系研究 |
| 5.4 总结 |
| 第六章 Fe-Ga合金磁结构研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 D0_(19)相的低温析出 |
| 6.3.2 D0_(19)相的高温析出 |
| 6.3.3 D0_(19)相析出应力分析 |
| 6.3.4 BCC结构与L1_2相的磁结构观测 |
| 6.3.5 相结构对磁致伸缩性能的影响 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）几种新型层状REB2C2陶瓷的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 REB_2C_2陶瓷概述 |
| 1.1.1 REB_2C_2的发现与命名 |
| 1.1.2 REB_2C_2在三元稀土硼碳化合物家族中的地位 |
| 1.2 REB_2C_2陶瓷的制备方法 |
| 1.2.1 电弧熔炼法 |
| 1.2.2 两步法 |
| 1.2.3 原位热压法 |
| 1.2.4 硼/碳热还原法 |
| 1.2.5 其他方法 |
| 1.3 REB_2C_2的结构 |
| 1.3.1 REB_2C_2的晶体结构 |
| 1.3.2 REB_2C_2的电子结构 |
| 1.3.3 REB_2C_2中RE、B和C的价态 |
| 1.3.4 REB_2C_2与MAX相结构对比 |
| 1.3.5 REB_2C_2的拉曼光谱及振动模式 |
| 1.4 REB_2C_2的性肯能 |
| 1.4.1 REB_2C_2的电和磁性能 |
| 1.4.2 REB_2C_2的力学性能 |
| 1.4.3 REB_2C_2化学活性的相关工作 |
| 1.4.3.1 金属碳化物水解 |
| 1.4.3.2 碳化物制备衍生碳(CDC) |
| 1.5 本论文的思路与主要研究工作 |
| 第2章 REB_2C_2陶瓷的制备、结构和拉曼光谱 |
| 2.1 REB_2C_2陶瓷的制备和结构 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 实验材料和分析表征 |
| 2.1.2.1 实验材料和方法 |
| 2.1.2.2 分析与表征 |
| 2.1.3 实验结果与讨论 |
| 2.1.3.1 YbB_2C_2烧制工艺参数的探索 |
| 2.1.3.2 YbB_2C_2的反应路径 |
| 2.1.3.3 YbB_2C_2的XRD图谱精修 |
| 2.1.3.4 YbB_2C_2的SEM和TEM分析 |
| 2.1.3.5 “硼/碳热还原法”的新探索——Yb_(0.38)Y_(0.62)B_2C_2固溶体和LaB_2C_2的制备 |
| 2.2 YbB_2C_2的拉曼光谱 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 实验材料和分析表征 |
| 2.2.3 实验结果与讨论 |
| 2.2.3.1 YbB_2C_2的实测拉曼谱 |
| 2.2.3.2 YbB_2C_2拉曼谱的理论计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 YbB_2C_2陶瓷的力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料和分析表征 |
| 3.2.1 实验材料和方法 |
| 3.2.2 分析与表征 |
| 3.2.3 第一性原理计算 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 YbB_2C_2材料的力学性能的理论预测 |
| 3.3.2 YbB_2C_2材料的力学性能 |
| 3.3.2.1 多孔YbB_2C_2材料的抗压缩性能 |
| 3.3.2.2 块体YbB_2C_2材料的性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 REB_2C_2材料的水解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料和分析表征 |
| 4.2.1 实验材料和方法 |
| 4.2.2 分析与表征 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 YbB_2C_2的水解 |
| 4.3.1.1 YbB_2C_2水解的固体产物 |
| 4.3.1.2 YbB_2C_2水解的气体产物 |
| 4.3.1.3 YbB_2C_2水解的动力学分析 |
| 4.3.1.4 YbB_2C_2化学活性的根源 |
| 4.3.1.5 YbB_2C_2的水解机理——分子电池模型 |
| 4.3.1.6 YbB_2C_2水解的热效应 |
| 4.3.2 YB_2C_2的水解 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 REB_2C_2材料的酸碱腐蚀性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料和分析表征 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 YbB_2C_2与H_3BO_3及KOH溶液的反应 |
| 5.3.1.1 YbB_2C_2与H_3BO_3及KOH溶液反应的产物 |
| 5.3.1.2 YbB_2C_2与H_3BO_3及KOH溶液反应的机理 |
| 5.3.2 HF酸刻蚀YbB_2C_2和YB_2C_2 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）基于中子/同步辐射衍射技术的CoCrNi系中高熵合金形变行为研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 高熵合金概述 |
| 2.1.1 高熵合金的定义 |
| 2.1.2 高熵合金的相形成规律 |
| 2.1.3 高熵合金的相组成和结构 |
| 2.1.4 高熵合金的特性 |
| 2.2 高熵合金变形机制 |
| 2.2.1 细晶强化 |
| 2.2.2 第二相强化 |
| 2.2.3 间隙元素强化 |
| 2.2.4 相变强化 |
| 2.3 高熵合金中同步辐射和中子衍射应用表征研究现状 |
| 2.4 高熵合金的织构研究现状 |
| 2.5 研究意义、目的及研究内容 |
| 2.5.1 研究意义及目的 |
| 2.5.2 研究内容 |
| 3 材料制备和研究方法 |
| 3.1 材料制备方法 |
| 3.2 材料结构表征及微观力学行为研究 |
| 3.2.1 中子衍射技术 |
| 3.2.2 透射电镜分析 |
| 3.2.3 同步辐射高能X射线衍射技术 |
| 3.2.4 织构测量与分析方法 |
| 4 合金化对CoCrNi中熵合金力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硼合金化CoCrNi合金的微观组织 |
| 4.3 硼合金化CoCrNi合金的力学性能 |
| 4.4 硼合金化CoCrNi合金拉伸过程微观力学行为原位研究 |
| 4.5 钛合金化CoCrNi合金拉伸微观力学行为原位研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 Co_(19)Cr_(21)Ni_(19)Fe_(22)Mn_(12)Al_7高熵合金应力诱发马氏体相变行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Co_(19)Cr_(21)Ni_(19)Fe_(22)Mn_(12)Al_7合金相组成及力学行为 |
| 5.3 Co_(19)Cr_(21)Ni_(19)Fe_(22)Mn_(12)Al_7合金原位中子衍射研究 |
| 5.4 Co_(19)Cr_(21)Ni_(19)Fe_(22)Mn_(12)Al_7合金形变机制研究 |
| 5.5 Co_(19)Cr_(21)Ni_(19)Fe_(22)Mn_(12)Al_7和CoCrNiFeMnAl_(0.5)高熵合金循环加载原位研究 |
| 5.6 热处理对Co_(19)Cr_(21)Ni_(19)Fe_(22)Mn_(12)Al_7高熵合金力学行为的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 同步辐射对CoCrNiFeMnAl_(0.5)高熵合金再结晶织构的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 热处理态CoCrNiFeMnAl_(0.5)高熵合金的相组成 |
| 6.3 CoCrNiFeMnAl_(0.5)高熵合金中fcc相的织构演化 |
| 6.4 CoCrNiFeMnAl_(0.5)高熵合金中bcc相的织构演化 |
| 6.5 CoCrNiFeMnAl_(0.5)高熵合金中晶粒取向分布 |
| 6.6 CoCrNiFeMnAl_(0.5)高熵合金中bcc相的残余应力 |
| 6.7 Co_(19)Cr_(21)Ni_(19)Fe_(22)Mn_(12)Al_7高熵合金织构 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 结论、创新点与工作展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）Al-Cr-Fe-（Si）系十次准晶的制备及电子显微学研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 准晶概述 |
| 2.1.1 准晶的发现与分类 |
| 2.1.2 准晶的形成规律及制备方法 |
| 2.1.3 准晶的性质及应用 |
| 2.1.4 准晶的结构描述 |
| 2.2 透射电子显微学在准晶研究中的应用 |
| 2.2.1 准晶相的确定 |
| 2.2.2 准晶结构研究 |
| 2.3 十次准晶及其近似相研究 |
| 2.3.1 十次准晶及其近似相 |
| 2.3.2 Al-Cr-Fe合金中准晶及近似相的研究 |
| 2.3.3 Al-Cr-Fe-Si合金中准晶及近似相的研究 |
| 2.4 研究意义及内容 |
| 3 实验方法与原理 |
| 3.1 原始合金样品的制备及热处理 |
| 3.2 透射电镜样品制备 |
| 3.2.1 粉末分散法 |
| 3.2.2 离子减薄法 |
| 3.2.3 聚焦离子束(FIB)法 |
| 3.3 DSC曲线测试 |
| 3.4 X射线衍射测试 |
| 3.5 扫描电子显微镜 |
| 3.6 透射电子显微镜 |
| 3.6.1 透射电子显微分析 |
| 3.6.2 扫描透射电子显微分析 |
| 4 Al-Cr-Fe合金中十次准晶的结构研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 选区电子衍射分析 |
| 4.4 结构描述及特征分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Al-Cr-Fe-Si合金中十次准晶的结构研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 Al-Cr-Fe-Si合金中的十次准晶 |
| 5.3.1 选区电子衍射分析 |
| 5.3.2 结构描述及特征分析 |
| 5.3.3 十边形结构块特征分析 |
| 5.4 Al-Cr-Fe-Si十次准晶中大尺寸的十次对称结构块 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 Al-Cr-Fe-Si十次准晶近似相中的孪晶结构研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 (3/2,2/1)_2准晶近似相中的孪晶 |
| 6.3.1 (3/2,2/1)_2准晶近似相 |
| 6.3.2 (3/2,2/1)_2近似相中的四种(101)孪晶 |
| 6.4 原子级孪晶结构模型 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 Al-Cr-Fe-Si合金中十次准晶的稳定性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.2.1 准晶体的合成 |
| 7.2.2 结构表征 |
| 7.3 十次准晶的稳定性研究 |
| 7.3.1 稳定准晶DQC2 |
| 7.3.2 DQC1与DQC2热力学稳定性 |
| 7.3.3 DQC1与DQC2结构对比 |
| 7.4 Al-Cr-Fe-Si与Al-Cr-Fe十次准晶对比 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论及工作展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 工作展望 |
| 9 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）高熵合金多形性转变的高压同步辐射X射线研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 多形性转变 |
| 2.1.1 常压下材料的多形性转变 |
| 2.1.2 高压下材料的多形性转变 |
| 2.2 高熵合金的相结构 |
| 2.2.1 高熵合金的概念 |
| 2.2.2 高熵合金的相结构稳定性 |
| 2.2.3 高熵合金压力下的结构变化研究 |
| 2.3 高压同步辐射X射线技术 |
| 2.3.1 金刚石对顶压砧高压装置 |
| 2.3.2 同步辐射X射线技术 |
| 2.4 本文研究目的和主要研究内容 |
| 2.4.1 研究目的 |
| 2.4.2 主要研究内容 |
| 3 实验研究方法 |
| 3.1 实验样品制备 |
| 3.1.1 母合金的制备 |
| 3.1.2 熔体快淬甩带法制备高熵合金条带 |
| 3.1.3 铜模铸造法制备高熵合金块材 |
| 3.1.4 气雾化法制备高熵合金粉末 |
| 3.1.5 高压扭转制备高熵合金纳米晶 |
| 3.2 样品微观组织结构表征 |
| 3.2.1 常规X射线衍射表征 |
| 3.2.2 扫描电子显微镜表征 |
| 3.2.3 透射电子显微镜表征 |
| 3.3 原位高压同步辐射X射线技术 |
| 3.3.1 原位室温高压同步辐射X射线衍射 |
| 3.3.2 原位高温高压同步辐射X射线衍射 |
| 3.3.3 原位高压同步辐射X射线发射谱 |
| 4 典型FCC结构高熵合金压力下的多形性转变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CoCrFeMnNi高熵合金压力下的多形性转变 |
| 4.3 压力诱导FCC-HCP多形性转变机制 |
| 4.4 CoCrFeMnNi高熵合金FCC与HCP结构相对稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 典型BCC结构高熵合金压力下的多形性转变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AlCoCrFeNi压力下的多形性转变及其机制 |
| 5.3 TiZrHfCoNiCu高熵合金纳米晶样品合成 |
| 5.4 TiZrHfCoNiCu压力下的多形性转变及其机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 非等静压性及晶粒尺寸对高熵合金临界相变压力的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 非等静压性对CoCrFeMnNi临界相变压力的影响 |
| 6.3 非等静压性对TiZrHfCoNiCu临界相变压力的影响 |
| 6.4 晶粒尺寸对CoCrFeMnNi临界相变压力的影响 |
| 6.5 晶粒尺寸对AlCoCrFeNi临界相变压力的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 化学组元对CoCrFeMnNi系高熵合金多形性转变的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 不同成分的原位高压同步辐射X射线衍射研究 |
| 7.3 不同成分的原位高压同步辐射X射线发射谱研究 |
| 7.4 化学组分对多主元合金多形性转变的影响 |
| 7.5 元素磁性能对多主元合金多形性转变的影响 |
| 7.6 相结构参数与多主元合金多形性转变的关系 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 总结及展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）利用电子衍射解析晶体结构的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 国内外电子衍射技术发展现状 |
| 2.1 选区电子衍射 |
| 2.2 旋进电子衍射(PED) |
| 2.3 三维电子衍射 |
| 2.3.1 电子衍射断层重构(EDT) |
| 2.3.2 旋进电子衍射断层重构(PEDT) |
| 2.3.3 旋转电子衍射(RED) |
| 2.3.4 连续旋转电子衍射(cRED) |
| 2.3.5 动力学精修 |
| 3 本课题组相关研究进展 |
| 3.1 利用选区电子衍射解析结构 |
| 3.1.1 选区电子衍射与高分辨透射电子显微镜结合 |
| 3.1.2 选区电子衍射与粉末X射线衍射结合 |
| 3.1.3 选区电子衍射与单晶X射线衍射结合 |
| 3.2 利用三维电子衍射解析结构 |
| 3.2.1 旋转电子衍射(RED) |
| 3.2.2 连续旋转电子衍射(cRED) |
| 3.2.3 动力学精修 |
| 4 总结与展望 |
（7）锰氧化物薄膜中的He掺杂效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿型氧化物的结构特征 |
| 1.1.1 A、B位阳离子半径的失配 |
| 1.1.2 Jahn-Teller (JT)畸变效应 |
| 1.2 锰氧化物中的间接交换作用 |
| 1.2.1 双交换作用(Double exchange) |
| 1.2.2 超交换作用(Super exchange) |
| 1.2.3 半共价键交换作用(Semi-covalent exchage) |
| 1.3 锰氧化物中的有序性 |
| 1.3.1 电荷有序 |
| 1.3.2 磁有序 |
| 1.3.3 轨道有序 |
| 1.4 锰氧化物外延薄膜中的外延应力效应 |
| 1.4.1 外延应力诱导晶格失配 |
| 1.4.2 外延应力对电荷有序的影响 |
| 1.4.3 外延应力对轨道有序的影响 |
| 1.4.4 外延应力诱导相分离 |
| 1.5 锰氧化物外延薄膜的相变温度 |
| 1.5.1 应变效应与相变温度的关联 |
| 1.5.2 相变温度的Millis唯象模型 |
| 1.6 氦注入技术的应用 |
| 1.6.1 金属的He注入效应 |
| 1.6.2 锰氧化物薄膜的He注入效应 |
| 1.7 本论文的研究目的以及主要研究内容 |
| 1.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第二章 薄膜样品的制备、结构表征以及磁电性质测量 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多晶靶材的制备 |
| 2.3 外延薄膜的制备 |
| 2.3.1 磁控溅射技术的基本原理 |
| 2.3.2 薄膜制备的步骤 |
| 2.4 常见的薄膜结构表征手段 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)的基本概念与扫描模式 |
| 2.4.2 X射线衍射倒易空间图 |
| 2.4.3 原子力显微镜(AFM) |
| 2.5 薄膜样品的磁,电输运测量 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3薄膜样品的反溅射He掺杂工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于反溅射He掺杂工艺的La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3系列薄膜的制备 |
| 3.3 实验结果和讨论 |
| 3.3.1 He掺杂系列薄膜样品的晶格结构表征 |
| 3.3.2 He掺杂系列薄膜样品的电输运性质以及磁性 |
| 3.3.3 La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3材料对He掺杂效应的本征影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3薄膜样品的共溅射He掺杂工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于共溅射He掺杂工艺的La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3系列薄膜的制备 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 He掺杂系列薄膜样品的晶格结构表征 |
| 4.3.2 He掺杂系列薄膜样品的电输运以及磁性性质 |
| 4.3.3 He掺杂效应的可逆性 |
| 4.3.4 He掺杂效应的理论解释 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 关于He掺杂效应工艺的深入研究与改良 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 靶材的He等离子体预处理实验 |
| 5.2.2 衬底基片的He吸附实验 |
| 5.2.3 干溅射(Dry sputtering)处理实验 |
| 5.3 实验结果和讨论 |
| 5.3.1 靶材的He等离子体预处理实验的结果讨论 |
| 5.3.2 衬底基片的He吸附实验的结果讨论 |
| 5.3.3 干溅射(Dry sputtering)处理实验的结果讨论 |
| 5.4 薄膜直接He掺杂实验与结果讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3薄膜样品中的He掺杂效应研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 La_(0.8)Ca_(02)MnO_3薄膜的制备以及He掺杂处理 |
| 6.3 实验结果和讨论 |
| 6.3.1 La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3/SrTiO_3薄膜的结构表征和输运行为 |
| 6.3.2 La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3/LSAT薄膜的结构表征和输运行为 |
| 6.3.3 La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3/LaAlO_3薄膜的结构表征和输运行为 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（8）过渡金属层状化合物块体和薄膜的生长与物性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 反PbO型过渡金属层状化合物的结构与物性 |
| 1.1.1 反PbO型过渡金属层状化合物的结构 |
| 1.1.2 反PbO型过渡金属层状化合物的变体结构 |
| 1.1.3 反PbO型过渡金属层状化合物的物性 |
| 1.2 过渡金属二硫族化物结构与物性 |
| 1.2.1 过渡金属二硫化物的晶体结构 |
| 1.2.2 过渡金属二硫化物的物性 |
| 1.2.3 过渡金属二硫化物的电荷密度波调制 |
| 1.2.4 1T相VSe_2的电荷密度波相变的相关研究 |
| 1.3 磁性过渡金属硫族化合物薄膜的生长与性质研究 |
| 1.3.1 多层磁性过渡金属硫族化合物薄膜的生长与性质研究 |
| 1.3.2 单层磁性过渡金属硫族化合物薄膜的生长与性质研究 |
| 1.4 分子束外延薄膜生长技术及其应用简介 |
| 1.4.1 分子束外延设备介绍 |
| 1.4.2 薄膜的生长原理 |
| 1.4.3 分子束外延薄膜生长技术的应用 |
| 参考文献 |
| 第2章 一种新的过渡金属层状材料Na_4Cu_3TaAs_4的结构和物理性质 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验细节 |
| 2.3 实验结果及讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 有机离子插层的VSe_2中维度转变引起的金属绝缘体相变 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验细节 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 分子束外延薄膜生长的工艺探索与单层Cr_2Se_3薄膜的生长与性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分子束外延生长薄膜的工艺探索 |
| 4.2.1 FeSe薄膜的生长工艺探索 |
| 4.2.2 Bi_2Se_3薄膜的生长工艺探索 |
| 4.3 单层Cr_2Se_3薄膜的生长与性质研究 |
| 4.3.1 实验细节 |
| 4.3.2 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（9）基于全同聚1-丁烯的聚合物附生结晶的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 iPBu熔体结晶及相转变行为的研究 |
| 1.2.1 iPBu的熔体结晶行为研究 |
| 1.2.2 iPBu的相转变行为研究 |
| 1.3 全同聚苯乙烯熔融结晶行为研究 |
| 1.4 附生结晶 |
| 1.4.1 聚合物在无机物基底上的附生结晶 |
| 1.4.2 聚合物在有机物基底上的附生结晶 |
| 1.4.3 聚合物之间的附生结晶 |
| 1.5 聚合物附生结晶的研究手段 |
| 1.5.1 显微镜技术 |
| 1.5.2 X射线衍射技术 |
| 1.5.3 傅里叶变换红外光谱 |
| 1.6 本课题创新点及主要内容 |
| 第二章 基于高度取向iPBu薄膜的均相附生行为研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.2.1 高度取向iPBu薄膜的制备 |
| 2.2.2.2 真空喷镀碳膜 |
| 2.2.2.3 iPBu/取向iPBu双层膜的制取 |
| 2.2.3 样品的热处理过程 |
| 2.2.4 仪器及样品测试参数 |
| 2.2.4.1 仪器型号 |
| 2.2.4.2 偏光显微镜(POM) |
| 2.2.4.3 原子力显微镜(AFM) |
| 2.2.4.4 傅里叶转换红外光谱(FTIR) |
| 2.2.4.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 熔体拉伸制得的取向iPBu的表征 |
| 2.3.2 高度取向iPBu薄膜熔融重结晶表征 |
| 2.3.3 iPBu均相附生行为研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 iPBu与iPS间的附生结晶行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.2.1 高度取向iPBu薄膜的制备 |
| 3.2.2.2 iPS/iPBu附生双层膜的制备 |
| 3.2.3 样品的热处理过程 |
| 3.2.4 仪器及样品测试参数 |
| 3.2.4.1 仪器型号 |
| 3.2.4.2 原子力显微镜(AFM) |
| 3.2.4.3 傅里叶转换红外光谱(FTIR) |
| 3.2.4.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 iPS在高度取向的iPBu晶型Ⅰ薄膜上附生结晶行为 |
| 3.3.2 iPBu在iPBu晶型Ⅰ诱导的取向iPS薄膜上的附生结晶行为 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 作者与导师简介 |
| 附件 |
（10）基于光电子衍射的分子成像方法优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 X射线自由电子激光 |
| 1.2 基于不同物理过程的成像方法 |
| 1.2.1 X射线衍射 |
| 1.2.2 电子衍射 |
| 1.2.3 光电子衍射 |
| 1.3 全息技术 |
| 1.3.1 光学全息 |
| 1.3.2 光电子全息 |
| 1.4 分子准直和取向 |
| 1.4.1 绝热和非绝热准直 |
| 1.5 文章架构和创新点 |
| 1.5.1 文章架构 |
| 1.5.2 文章创新点 |
| 第二章 理论模型和方法 |
| 2.1 散射模型 |
| 2.2 电子散射因子 |
| 2.2.1 Muffin-tin模型 |
| 2.2.2 软件ELSEPA |
| 2.4 软件ePolyScat |
| 2.5 反解方法 |
| 2.5.1 多参数拟合 |
| 2.5.2 Helmholtz-Kirchhoff变换 |
| 2.6 散射因子相位影响 |
| 第三章 固定取向分子模拟结果 |
| 3.1 光电子全息谱 |
| 3.2 优化前后HK变换结果比较 |
| 3.3 ePolyScat的光电子谱分析 |
| 3.4 圆偏光的结果 |
| 第四章 分子取向影响 |
| 4.1 分子取向时间演化 |
| 4.2 不同取向的信号叠加 |
| 4.3 碘分子固定取向 |
| 4.4 不同取向度情况 |
| 4.5 其他方案 |
| 第五章 总结展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、X射线衍射与电子衍射的实验方法和衍射图象（论文参考文献）
- [1]铁镓合金晶相与磁结构的透射电镜研究[D]. 关超帅. 兰州大学, 2021
- [2]几种新型层状REB2C2陶瓷的制备与性能研究[D]. 李治辉. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [3]基于中子/同步辐射衍射技术的CoCrNi系中高熵合金形变行为研究[D]. 师亚娟. 北京科技大学, 2021(02)
- [4]Al-Cr-Fe-（Si）系十次准晶的制备及电子显微学研究[D]. 马海坤. 北京科技大学, 2021(02)
- [5]高熵合金多形性转变的高压同步辐射X射线研究[D]. 张飞. 北京科技大学, 2021
- [6]利用电子衍射解析晶体结构的研究进展[J]. 邱忆,周钲洋,孙俊良. 中国科学:化学, 2020(10)
- [7]锰氧化物薄膜中的He掺杂效应[D]. 王昊儒. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [8]过渡金属层状化合物块体和薄膜的生长与物性研究[D]. 孟凡保. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]基于全同聚1-丁烯的聚合物附生结晶的研究[D]. 李云鹏. 北京化工大学, 2020(02)
- [10]基于光电子衍射的分子成像方法优化[D]. 虞程建. 中国工程物理研究院, 2020(01)