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线偏振光在薄膜界面上的反射

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漳州师院学报 2000年第2期13卷 58-61页

作者：廖学明漳州师范学院物理系漳州363000

本文讨论了线偏振光从薄膜上下两表面反射后束反射光电矢量的取向问题，以及迭加后偏振态的变化问题，特别指出反射后偏振光为圆偏振光的条件，并在实验中加以证实。

关键词：光振动迭加线偏振光薄膜界面反射

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样品倾转角度对透射电镜表征纳米薄膜的影响

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光学学报 2024年第2期44卷 312-317页

作者：张革崔云赵娇玲王涛赵元安中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室上海201800

以沉积在Si[100]基底的Mo/Si多层膜为例,通过透射电镜(TEM)测量了多层膜在不同倾转角度下的界面结构,并提取了多层膜的周期厚度以及单周期中Mo层和Si层的厚度。结果表明:样品沿α方向倾转时,Mo层和Si层的测量厚度几乎没有变化,但界面粗... 详细信息

以沉积在Si[100]基底的Mo/Si多层膜为例,通过透射电镜(TEM)测量了多层膜在不同倾转角度下的界面结构,并提取了多层膜的周期厚度以及单周期中Mo层和Si层的厚度。结果表明:样品沿α方向倾转时,Mo层和Si层的测量厚度几乎没有变化,但界面粗糙度增大,这是由于旋转时薄膜的厚度方向始终与电子束垂直,而电子束穿过的TEM样品厚度Z增大;样品沿β方向倾转时,由于倾转时样品截面与电子束不垂直,造成伪影严重,无法区分Mo层和Si层,多层膜的测量总厚度随倾转角的增大先增大后减小。此外,提出了样品沿β方向倾转后测量薄膜厚度的计算公式。对于较薄的薄膜,随着倾转角β的增大,测量厚度增大;对于较厚的薄膜,随着倾转角β的增大,测量厚度先增大后减小。薄膜厚度t0越小,沿β方向倾转后测量厚度的相对误差越大。当TEM样品厚度Z为10 nm时,沿β方向倾转后测量厚度的相对误差较小。

关键词：透射电镜倾转角度薄膜界面膜层厚度

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近海浅层气甲烷浓度原位在线监测方法与仪器研究

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传感技术学报 2023年第1期36卷 153-158页

作者：吴秀山童仁园李青浙江省农村水利水电资源配置与调控关键技术重点实验室浙江杭州310018 浙江水利水电学院电气工程学院浙江杭州310018 中国计量大学灾害监测技术与仪器国家地方联合工程实验室浙江杭州310018

近海浅层气实时原位在线监测对海洋建设工程的安全施工至关重要。提出了一种基于薄膜界面检测的近海浅层气甲烷浓度实时原位在线监测方法并进行了仪器研究。设计的近海浅层气检测探头实现了浅层气与沉积物的分离、甲烷气体浓度的检测、... 详细信息

近海浅层气实时原位在线监测对海洋建设工程的安全施工至关重要。提出了一种基于薄膜界面检测的近海浅层气甲烷浓度实时原位在线监测方法并进行了仪器研究。设计的近海浅层气检测探头实现了浅层气与沉积物的分离、甲烷气体浓度的检测、测量数据传输至监测数据汇集节点。仪器的信号汇集节点将接收的测量数据无线发射到上位机的接收电路,上位机实现测量数据的处理、记录和存储。搭建的模拟沉积物试验装置利用一系列不同标准浓度的甲烷气体对所设计的气体探头进行了验证,测量结果的相对误差均在-0.1%以内,实验结果表明设计的仪器具有优良的性能。最后选取了实际测量点完成了现场实时测量,实现了气体检测探头一次贯入海底,以及区域化、原位和在线浅层气中甲烷浓度的有效监测。

关键词：近海浅层气薄膜界面甲烷检测传感器实时监测

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PbZr0.4Ti0.6O3铁电集成薄膜的结构及物理性能研究

PbZr0.4Ti0.6O3铁电集成薄膜的结构及物理性能研究

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作者：薛迎港河北大学

学位级别：硕士

Pb(Zr,Ti)O铁电电容器由于具有较高的剩余极化强度、较小的矫顽电场,非常适用于制备铁电随机存储器。铁电电容器的性能与界面、电极材料有关,研究发现用Pt作电极的Pb ZrTiO(PZT)电容器存在明显的疲劳现象。本论文在HfZrO(HZO)铁电电容... 详细信息

Pb(Zr,Ti)O铁电电容器由于具有较高的剩余极化强度、较小的矫顽电场,非常适用于制备铁电随机存储器。铁电电容器的性能与界面、电极材料有关,研究发现用Pt作电极的Pb ZrTiO(PZT)电容器存在明显的疲劳现象。本论文在HfZrO(HZO)铁电电容器基础上,研究了Pt/PZT/Pt电容器电极界面处引入HZO超薄薄膜以及不同电极材料对PZT铁电电容器结构和物理性能的影响。采用脉冲激光沉积法制备了HZO薄膜和外延LaSrMnO(LSMO)薄膜,在(001)Sr Ti O(STO)基片上构架了Pt/HZO/LSMO电容器,X射线衍射(XRD)结果表明LSMO薄膜在STO基片上实现了外延生长,外延关系满足[100]LSMO‖[100]STO和(001)LSMO‖(001)STO。在5000 k V/cm电场强度和1 k Hz频率测试条件下,760℃沉积的HZO薄膜电容器的铁电性能最佳,剩余极化强度为13.11μC/cm、矫顽电场为2398.21k V/cm。采用脉冲激光沉积法制备了HZO薄膜、溶胶-凝胶法制备了PZT薄膜,在Pt/Ti/Si O/Si基片上构架了Pt/PZT/Pt、Pt/HZO/PZT/Pt、Pt/PZT/HZO/Pt和Pt/HZO/PZT/HZO/Pt电容器。研究发现,尽管PZT薄膜都为多晶结构,但是在Pt/PZT/Pt电容器下电极界面PZT/Pt处引入HZO超薄薄膜会降低PZT(111)衍射峰强度占衍射峰总强度的比例;而且,底电极界面PZT/Pt处引入HZO超薄薄膜会阻碍电畴的翻转,在704.23 k V/cm电场强度下,四个电容器的剩余极化强度分别为35.43μC/cm、35.45μC/cm、8.18μC/cm和3.49μC/cm。顶电极界面Pt/PZT处引入HZO超薄薄膜不会明显地改善Pt/PZT/Pt电容器的疲劳性能,但是可以明显提高电容器的抗疲劳性能。在352.11 k V/cm电场强度下,顶电极界面Pt/PZT处引入HZO超薄薄膜后电容器的漏电流密度由1.06×10 A/cm降至1.64×10 A/cm,而底电极界面PZT/Pt处引入HZO超薄薄膜会导致电容器漏电流的增加。HZO超薄薄膜的引入尽管不会改变Pt/PZT/Pt电容器的导电机制,但是改变了电容器导电机制转变的拐点场强。在较低电场下,不同结构的电容器都满足欧姆导电机制,在相对高的电场下,不同结构的电容器都满足空间电荷限制电流导电机制。采用脉冲激光沉积法制备了LSMO薄膜、溶胶-凝胶法制备了PZT薄膜、磁控溅射法制备了Sr Ru O(SRO)薄膜,在STO(001)基片上构架了外延LSMO/PZT/LSMO和SRO/PZT/SRO电容器异质结,外延关系满足[100]PZT‖[100]LSMO‖[100]STO和(001)PZT‖(001)LSMO‖(001)STO以及[100]PZT‖[100]SRO‖[100]STO和(001)PZT‖(001)SRO‖(001)STO。电极材料直接影响外延PZT铁电薄膜的铁电性能,在704.23 k V/cm电场强度下SRO/PZT/SRO电容器的剩余极化强度为89.72μC/cm、矫顽电场为122.88 k V/cm;LSMO/PZT/LSMO电容器的剩余极化强度为38.49μC/cm、矫顽电场为270.07 k V/cm。在352.11 k V/cm的测试电场下,SRO/PZT/SRO电容器的漏电流密度(1.55×10 A/cm)明显小于LSMO/PZT/LSMO电容器的漏电流密度(7.4×10 A/cm);两种电容器导电机制相同,但是对应导电机制改变的拐点场强不同。

关键词：铁电薄膜薄膜界面锆钛酸铅铪锆氧铁电电容器

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近海浅层气中甲烷浓度原位在线监测方法与仪器研究

近海浅层气中甲烷浓度原位在线监测方法与仪器研究

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作者：苗成省中国计量大学

学位级别：硕士

近海浅层气通常是指在近海岸海床下沉积物中聚积的气体,存在形式有层状浅层气、团(块)状浅层气、高压气囊等。在长三角和杭州湾地区广泛分布有浅层气,而浅层气在沉积物内部是处于一种不断的产生与运移的动态平衡状态;但是在海洋建设工... 详细信息

近海浅层气通常是指在近海岸海床下沉积物中聚积的气体,存在形式有层状浅层气、团(块)状浅层气、高压气囊等。在长三角和杭州湾地区广泛分布有浅层气,而浅层气在沉积物内部是处于一种不断的产生与运移的动态平衡状态;但是在海洋建设工程中这是一种十分不稳定的平衡,如果这种不稳定的平衡被现场钻孔施工所打破,就会极易引起浅层气直接向外释放、喷发,更有甚者发生燃烧、爆炸。对勘探所用设备及施工人员造成严重的后果。针对目前我国对浅层气的检测是以人工现场采样、实验室仪器分析,自动化程度低、无实时性、不能连续长期性监测的现状,本文作者在基于薄膜界面检测方法的基础上,设计并实现了一种能够对近海浅层气中甲烷浓度实时原位在线监测的仪器,并进行了实际现场的测试。具有测量范围广、可以实现长期持续监测的特点。具体研究与设计内容如下:(1)通过查阅有关的国内外资料,研究了现有浅层气检测方面的主要技术,并对各种技术进行了特点分析;提出本课题的研究目的和关键技术。(2)阐述了仪器的整体和各部分设计,主要包括对仪器的机械结构部分以及电子电路部分的介绍。机械结构部分包括薄膜材料的选取与保护、沉积物的分离结构、以及甲烷气体采集和检测结构。电子电路部分包括甲烷检测传感器的选取、传感器信号采集节点电路设计、信号汇集节点电路设计。(3)对仪器系统的各部分软件进行了设计,主要包括传感器信号采集节点数据采集和传输软件设计、信号汇集节点软件设计、实时数据和曲线显示的上位机软件设计、手机移动端数据实时查询的软件设计。(4)进行了数据的拟合与模拟实验,主要包括仪器防水抗压实验和模拟沉积物中甲烷检测实验。通过防水抗压实验验证了仪器的防水抗压性,是仪器能够在实际现场使用的重要基础。利用一系列不同标准浓度的甲烷气体,对所选取的传感器进行标定,对所得的传感器输出数据进行了分析和拟合,转化为标准气体浓度输出;利用实验室所设计的桶状装置进行模拟沉积物中甲烷检测实验。(5)实际现场的测试使用和结果的分析。针对实际现场中的浅层气检测数据结果进行详细的分析,对仪器以后自身结构再次优化提供了宝贵的参考。本课题设计的实时监测仪器可以实现一次贯入海底,区域化长期原位在线对浅层气中甲烷浓度进行有效监测,实时的获取测量数据。可以有效的避免和预防海洋建设工程中浅层气所带来的危害,并且可以对探究浅层气在沉积物中的其他方面的研究起到帮助。

关键词：近海浅层气薄膜界面甲烷检测传感器实时监测海洋建设工程

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