一、特殊器件低温烘烤排气的实验研究（论文文献综述）
于梦婕[1]（2021）在《TiZrV吸气剂的成分优化及性能研究》文中指出TiZrV合金是目前工程应用中常见的一类低温激活吸气材料,为更好满足高端真空器件的需求,需要进一步降低激活温度,提高吸气性能。本论文选择Cr、Fe、Al、Mn元素对Ti40Zr30V30（at.%）吸气剂进行了成分优化,并探讨了材料成分变化对其微观结构和吸氢性能的影响。具体研究内容与结论如下:1.利用Cr、Fe、Al、Mn元素优化Ti40Zr30V30合金的成分,以期改善合金的微观结构和吸氢性能。成分优化后,采用XRD和SEM表征Ti基合金的相结构和微观形貌,发现元素替代后的Ti基合金均由两部分组成,一部分是具有BCC相结构的Ti基固溶体另一部分具有C15 Laves相的ZrV2基合金,其中Laves相弥散分布在BCC相的晶界处。2.使用定压法测试改性Ti基吸气剂的吸氢性能,测试结果显示Ti基吸气剂都具有良好的吸氢动力学特性,其中吸氢性能最好的是Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂。使用定压法对比Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂与Zr56.97V35.85Fe7.18吸气剂的室温吸氢性能,发现在250℃保温3 h的烘烤条件下前者的起始吸气速率为2955 cm3·s-1·g-1，是后者的1.5倍。进一步将吸气剂在400℃保温30 min进行再激活,此时前者的起始吸气速率为6621 cm3·s-1·g-1,是后者的 1.2 倍。3.使用真空烧结法为Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂的工程化应用做出初步尝试,结果显示,940℃、20 min为Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂的最佳烧结条件,该吸气元件在坠落实验中的失重率仅为0.016%。在400℃,30 min激活条件下,对比Ti40Zr22V24Cr8Mn6烧结吸气剂与Zr56V37Fe7烧结吸气剂的吸氢性能,结果显示前者的初始吸氢速率达4622 cm3·s-1·g-1,是后者的1.2倍,吸氢量为5500 Pa·cm3·g-1,是后者的1.3倍。4.使用原位XPS表征了 Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂与Zr56.97V35.85Fe7.18吸气剂表面活性元素在150-450℃温度区间的价态变化,认为此温度区间内前者的激活效率始终高于后者。对于Ti40Zr22V24Cr8Mn6吸气剂,其表面氧化物含量在450℃激活后仅为1.16 at.%,适当提升激活温度或延长保温时间即可完成样品的激活。
苗光耀[2]（2021）在《碲与碲化物薄膜中低维量子结构的制备与表征》文中研究表明受到二维自由电子气的量子霍尔效应和石墨烯中新奇物理性质的鼓舞,凝聚态领域的研究者们越来越多地将研究的目光关注于低维量子结构。随着材料体系的丰富,人们在低维材料与结构中发现了很多体相材料中不存在的量子物态。这些量子物态有希望应用于未来的功能器件中。经过近二十年的发展,人们对二维材料的宏观性质已经有了较多的研究。但在二维材料中构筑一维和零维量子物态的研究尚处在起步阶段。二维材料的边界/畴界、缺陷是天然的一维和零维体系,实现边缘态或缺陷态的可控制备和物性调控是人们一直追求的目标。这方面的研究仍然少有突破主要有几方面原因:目前低维材料体系还比较少,二维材料中稳定可控的一维/零维量子物态的制备还较为困难。另一方面,一维和零维量子物态需要原子级的表征和调控手段,目前技术壁垒仍然存在。低维材料体系中电子性质非常丰富,往往不同的体系的边界或缺陷处的物理性质有所差别。在众多的低维体系中,单元素二维原子晶体材料及过渡金属硫族化合物是两个有着广阔研究前景的材料体系。其可控制备与低维物态的研究是推动这两类材料走上应用前的必经之路。在本博士学位论文中,我们利用分子束外延和扫描隧道显微镜对单质碲和过渡金属碲化物单层膜的制备及其低维量子物态进行了研究。首先我们利用扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscopy,STM）实现了对超薄的单质碲纳米带手性的分辨,为以后单质碲单晶及其纳米结构中手性相关的物理性质研究奠定了基础。然后我们利用扫描隧道显微镜和密度泛函理论（density function theory,DFT）计算确定了碲纳米带边缘上由于纳米带与衬底相互作用引起的准周期性的边缘缺陷的结构。基于此我们利用扫描隧道谱（scanning tunneling spectroscopy,STS）表征了碲纳米带边缘准周期缺陷诱导的一维电子态的调制。提出这种边缘缺陷形成了一系列的量子阱阵列,并在低温下对这种量子阱态进行了初步的表征。这些研究为在碲纳米结构中制备低维量子态提供了新的思路。在实现碲纳米带和薄膜可控制备的基础上,我们探索了硒掺杂对碲纳米结构电子性质的调控,并且以碲薄膜作辅助层实现了单质硒纳米结构的制备。除了单质碲和硒的纳米结构的研究外,我们还对过渡金属碲化物的单层膜的制备和其电子性质进行了探索。我们生长了高质量的二碲化钒单层膜,在实空间上探测到了单层二碲化钒薄膜中的（4×4）和（4×1）的电荷密度波态带来的电荷密度调制和周期性的晶格畸变。之后利用温度依赖的低能电子衍射（low energy electron diffraction,LEED）确定了其电荷密度波相变温度为约192 K。有趣的是,通过对扫描隧道显微镜实验结果的细致分析,我们揭示了单层二碲化钒（4×4）的电荷密度波态中旋转对称性和镜面对称性的破缺,给出了单层二碲化钒中手性电荷密度波态的证据。之后利用单质碲纳米结构中硒掺杂的方法,我们对单层二碲化钒进行了硒的掺杂实验,并利用扫描隧道显微镜表征了硒掺杂对二碲化钒中电荷密度波态的调制作用。最后我们还尝试了其他过渡金属碲化物的生长,成功制备出了单层的二碲化铬。并对这种可能的二维磁性材料做了初步的电子性质表征。
许红升[3]（2021）在《柔性单晶声表面波器件及其温度应变传感应用研究》文中进行了进一步梳理在物联网（Internetof Things,IoT）迅猛发展和5G通信加速布局之际,智慧工业、智慧物流、智慧医疗、城市大脑、消费电子等领域迎来重要发展机遇。为了搭建物理世界与云端服务器之间的连接桥梁,无线传感技术的重要性不言而喻。正因如此,无线传感器的市场需求正在加速增长。特别地,在可穿戴电子和工业监控等领域,无线无源传感器更受青睐。声表面波（SAW）传感器是代表性的无线无源传感技术之一,它具有尺寸小、成本低、工艺简单、鲁棒性好等诸多优点。近些年,声表面波传感器正朝着柔性化发展,并在柔性可穿戴电子、可植入电子、医疗电子等领域展现了良好的应用前景。本工作围绕柔性单晶声表面波器件及其传感应用展开系统性研究,应用环境覆盖常温、低温（低至-196℃）和高温（高达1000℃）恶劣环境。主要研究了两类器件:基于铌酸锂单晶薄膜（Thin Film Lithium Niobate,TF-LN）的柔性多模SAW温度/应变传感器,以及柔性多模LGS SAW温度/应变传感器,其中后者主要面向（极）低温和高温恶劣环境。本工作的主要研究内容及成果如下:（1）为柔性LiNbO3或LGS SAW器件的仿真及声学参数计算,确定了合适的方法:迭代法和三维有限元法对各种切向的LiNbO3或LGS SAW器件均具备非常高的模拟精度。二维有限元法能够以较好的精度仿真LiNb03 SAW器件,但是对LGS SAW器件的仿真误差非常显着。原因是LGS SAW中存在不可忽略的水平剪切位移分量,即存在向体内传播的漏波。（2）为制备高频、高性能的柔性单晶声表面波器件提供了成功的工艺方案:基于步进投影式光刻和AZ 5124 E反转烘烤工艺,成功制备了高性能的～433 MHz的Pt/LGS SAW器件。基于AZ 5124 E正胶工艺和离子束刻蚀,成功制备了Al2O3/Pt/Al2O3/Pt/Al2O3高频复合电极 LGS SAW 器件。研究了 50 μm LiNbO3单晶压电薄膜柔性SAW器件的减薄工艺。提出一种基于热滑移临时键合胶的100 μm柔性LGS SAW器件研磨减薄工艺。（3）针对高温LGS SAW应变/温度传感器封装与测试系统设计中的难点,展开了系统性的研究并提供了可行的方案:探讨了应变粘合剂选型中须重点关注的参数。提出一种使用Al2O3过渡层来提高LGS与粘合剂结合性的方法。设计了基于银/铂浆引线键合和全陶瓷平台的SAW高温传感器测试封装。搭建了基于高温参考应变片和微分头的高温SAW应变测试系统。（4）针对柔性多晶ZnO或AlN薄膜SAW器件存在压电性能较差等缺点,提出基于铌酸锂单晶薄膜（TF-LN）的柔性SAW器件,并开展了温度/应变传感应用研究:TF-LN SAW器件具有瑞利波和厚度剪切波两种声学模式,且在±3 500με内均具备线性的频率应变响应。如此宽的应变量程是传统硬性基底SAW传感器的至少5倍,并略大于现有的柔性ZnO薄膜SAW传感器,表现了其出色的柔性。TF-LN SAW应变传感器还具有低于1.5%的迟滞、约2.8με的应变检测限、以及良好的疲劳表现。相比于厚度剪切模式,瑞利模式具备更高的应变灵敏度（达-193 Hz/με）,以及略高的频率温度系数。通过双声学模式的差分,可以实现温度和应变的解耦或温度自校准。（5）针对现有的高温SAW传感器缺乏柔性与大应变传感能力等不足,提出面向恶劣环境（-196～1000℃）的柔性多模LGS SAW温度/应变传感器:对不同切向柔性Pt/LGS SAW器件的声学模式进行了详细分析,结果显示主要存在瑞利模式和水平剪切漏波模式。系统性地研究了不同声学模式的高低温传感特性,其中（0°,138.5°,27°）和（0°,138.5°,117°）切向的Peak3具有更高的温度灵敏度,且在正温区具有单调的频率温度特性,特别是后者在极低温度（比如液氮温度-196℃）至极高温度（比如1000℃）范围内,均具有单调的频率温度响应;基于（0°,138.5°,72°）切向,首次提出一种宽量程（-60～700℃）、高灵敏度（-167 ppm/℃）的线性LGS SAW温度传感器。研究了 Al2O3钝化层对LGS SAW器件频率、Q值、温度系数、耐温性的影响。复合电极LGS SAW器件至少能够在1000℃下保持压电性能。应变灵敏度最高的是（0°,138.5°,117°）切向的瑞利模式。还测试了 LGS SAW器件在不同温度下的应变灵敏度,并首次在650℃下实现了至少2100με的量程、以及-1065 Hz/με的灵敏度。最后,提供了一种提高LGS SAW器件Q值的方案。
王建军[4]（2021）在《多层绝热材料表观导热系数测试装置的研制及实验研究》文中认为绝热材料是指那些相对于一般材料能够减缓热流传递的材料,在低温液体储运领域应用广泛。多层绝热（Multilayer Insulation,MLI）,是1951年由瑞典学者Peterson发明的,因其在高真空下具有极低的导热系数,也被称之为“超级绝热材料”。表观导热系数是评价多层材料绝热性能的重要指标之一,是固体导热、气体导热与热辐射的综合宏观表现。其与所采用的材料、真空度、层数、层密度和边界温度等因素有关。为了更好的评估多层材料的绝热性能和统一评估的标准,本文开展了以下研究工作:1.设计并搭建了试验台。根据GB/T31480-2015,以液氮为工质,搭建了一套冷端边界温度77.35 K～91 K可微调、热端边界温度-50℃～140℃可控和真空度10-5Pa～105Pa可控的试验台。2.完成了测量系统与控制的独立设计。基于LabVIEW实现了试验数据的自动采集,逻辑控制采用PLC控制。3.完成空筒测试,并获得某多层绝热材料表观导热系数数据。空筒实验验证了试验台的可用性;通过真空度的调节,获得了某多层绝热材料表观导热系数曲线,与文献曲线契合,证明了所研制的试验台能用于表征多层材料的绝热性能。4.给出了一套完整的多层材料绝热性能测试规范。确定测试台的基本参数并验证机械系统、控制系统以及测试系统是否正常运行;设置并控制包括气体种类、真空度、热边界温度等工况,并能保持在稳定状态后分析数据;制订试验步骤、编制试验规范。
李方[5]（2020）在《二维过渡金属硫族化物异质结的合成及其光电性能研究》文中提出二维半导体因其超薄的物理尺寸、新颖的物理特性及优异的光电性能,在未来通信、信息以及光电子领域具有十分可观的应用前景,是后摩尔时代引领集成电路技术快速发展的明星材料。以过渡金属硫族化物（TMDs）为代表的二维层状半导体材料具有多样的能带结构和不同的载流子类型。由多种具有不同禁带宽度、电子亲和能、介电常数和光吸收系数等物理参数的TMDs半导体构建的异质结,不仅能够兼具单种材料的优异特性,还带来了极为丰富的界面特性。TMDs异质结的发展能够极大的推动未来以半导体异质结为核心的晶体管、柔性器件、探测器和发光二极管等集成电子器件产业的进步。尽管机械剥离再转移的方法被广泛应用于实验室对二维异质结的构建和研究,然而应力引入、界面污染、尺寸限制、制备效率低下等不利因素严重制约了其在集成器件产业化上的应用。因此,如何直接制备多种类、高质量和性能优异的超薄TMDs半导体异质结是未来大力发展高度集成电子器件领域上亟待解决的关键问题。有鉴于此,本论文以二维TMDs半导体异质结的可控制备及光电器件应用为出发点,系统设计和改进了传统化学气相沉积生长策略,成功实现了多种高质量TMDs异质结的普适性合成。且通过微纳加工技术构建了系列的新型光电器件,探究了异质结界面引入对其器件性能的影响。同时,本文基于理论计算发展了一种二维衬底诱导超薄尺寸六方相h-GaTe的合成方法,设计并制备了高质量超薄GaTe异质结以及实现了基于GaTe/MoS2垂直异质结的高性能光电探测器。主要的研究成果总结如下:（1）通过深入理解二维层状半导体异质结的生长机制及精准调控气相生长中反应源阳/阴前驱体浓度比例,有效地实现了在二维基底上具有不同扩散势垒的活性clusters形成。高扩散势垒的活性clusters有助于在垂直方向聚集成核,促使垂直方向外延生长。而低扩散势垒的活性clusters则会快速迁移到二维衬底侧部成核实现横向外延生长。通过合理的动力学控制二维基底上的成核位点及外延方向,实现了一系列高质量且无合金化二维TMDs异质结（尤其是垂直堆垛异质结）的低温生长。为未来异质结光电器件应用提供了广大的材料平台。（2）基于合成的高质量双原子层MoS2/MoSe2垂直异质结,设计制备了新型光电器件。电极分别搭在底材料MoS2和异质结区域上形成混连接触模式,异质结界面存在的内建电场使器件性能较纯MoS2有了显着的提升。载流子迁移率提升了5倍且光响应度提高了两个数量级,同时,其光响应速度也大幅提升。这一工作表明异质结界面的引入与内建电场的形成对器件性能提升具有重要意义。（3）通过改进的气相沉积方法实现了二维MoS2衬底上诱导超薄六方h相GaTe的直接制备,形成GaTe/MoS2垂直堆垛异质结结构。基于第一性原理计算,六方h相GaTe在二维MoS2基底上的形成能比具有扭曲晶体结构的单斜m相GaTe更小,在二维基底上更能稳定存在。形成能的降低主要归因于二维衬底对GaTe的应力拉伸及晶格扩展作用。基于获得的高质量超薄GaTe/MoS2PN异质结构建了新型的光电子器件,在零偏压下获得了显着的光响应率（32.5 A/W）和快速的光响应速度（<50μs）,同时表现了出色的光敏行为。
朱心阳[6]（2020）在《1T-TaS2 Mott绝缘体-金属转变与SrAs3能带结构的STM研究》文中进行了进一步梳理由于铜氧化合物高温超导体的发现,强关联物理的研究得到了极大的推动,尤其是本征和掺杂的Mott绝缘体。过渡金属硫族化合物1T-TaS2在低温下表现为Mott绝缘体的基态以及电荷密度波（Charge Density Wave,CDW）现象。通过加热、化学掺杂、超快激光、电流激励、脉冲电压等多种方式可以使Mott绝缘相的1T-TaS2发生金属化相变。人们普遍认为1T-TaS2的金属化伴随着CDW长程序的破坏,即CDW长程有序被抑制产生畴界,金属态与此同时产生,并出现在畴界当中。然而,由于Mott绝缘体与CDW态之间存在着复杂的相关性,1T-TaS2中Mott绝缘体-金属转变的机制仍然难以捉摸。对于Mott能隙的坍塌是否必然与CDW长程序的抑制有关,至今仍然存在争议。在本论文中,我们利用表面蒸镀碱金属的方法对1T-TaS2进行掺杂,并使其发生金属化转变。还通过加热的方法使样品发生金属化转变。通过扫描隧道显微镜（STM）与扫描隧道谱（STS）直接表征了金属化前后CDW和表面电子态的演化规律,并利用团簇微扰理论（Cluster Perturbation Theory,CPT）构建了1T-Ta S2在表面碱金属掺杂下发生金属化的理论模型。本论文的主要工作和得到的结果如下:1、通过STM和STS,研究了1T-TaS2升温过程中的Mott绝缘体-金属转变。STM图像的傅里叶变换图中,CDW周期点附近出现卫星点所对应的温度要高于d/d(1谱中零偏压电导的突变的温度以及上Hubbard的谱权重消失的温度。我们发现样品发生近公度CDW（Nearly Commensurate CDW,NCCDW）相变的温度高于样品发生金属化的温度。2、在低温（4.2 K）下,通过表面蒸镀碱金属的方法对1T-TaS2的表面进行了电子掺杂,并利用STM表征了从Mott绝缘体到金属转变过程中电子态的演化。我们发现金属化过程并不会破坏CDW的长程有序,而是与Mott能隙中出现的附加激发态有关。与常规的电子掺杂Mott绝缘体不同,附加激发态位于LHB的顶部附近。结合数值计算,我们认为LHB附近的附加激发态主要是由于所吸附的碱金属有效地降低了该位置上的库伦相互作用能。我们还利用扫描隧道显微镜对拓扑节线半金属（Topological nodal line semimetal,TNLSM）材料SrAs3进行了表征。TNLSM可以视为其他拓扑材料的母体材料,通过破坏时间或空间反演对称性、引入质量项可以使其转变成Dirac半金属、Weyl半金属和拓扑绝缘体,所以对拓扑节线半金属的研究就显得尤为重要。SrAs3作为一种拓扑节线半金属已经在实验中被验证。但是到目前为止,对这种材料的能带结构仍然缺乏充分了解。了解这种材料的能带结构,有助于理解它们奇异的物理现象。我们通过利用准粒子干涉（Quasi-Particle Interference,QPI）技术和基于密度泛函理论（Density Functional Theory）的第一性原理计算,证明了SrAs3具有一个奇特的能带结构,价带是二维的,而导带是三维的。SrAs3的这种能带结构有望通过调整费米能级的位置来实现其输运性质等发生二维-三维性质的转变。
李志远[7]（2020）在《用于X/γ射线剂量率测量的厚GEM探测器研究》文中研究说明在核爆或重大核与辐射事故中,辐射剂量率一般从天然本底水平到每小时数戈瑞以上迅速变化,响应范围超过8个量级。传统气体探测器G-M计数管,由于探测效率和本征死时间的影响,单个探测器无法完成整个量程的测量,需要采用多个具有不同量程范围的探测器切换,且在剂量率较高或变化较快的辐射场景中,容易出现饱和或误报。本文研究的厚型气体电子倍增器（厚GEM）具有灵敏体积大、响应时间快等特点,能有效解决灵敏体积和本征死时间之间的矛盾,因此单个探测器可以测量很宽的剂量率水平。厚GEM自发明以来,主要用于高能辐射探测领域,在辐射监测方面应用较少,本文首次系统地研究其X/γ辐射剂量率响应特性,并探索密闭式集成探测器的相关技术,为辐射监测仪器的发展提供新的技术手段,论文主要研究内容和结论概括如下:（1）采用多物理场耦合方法,分析了厚GEM对X/γ射线的物理响应机制。通过有限元方法（ANSYS）分析了厚GEM探测器的工作电场,结合流体动力学模型（COMSOL）和气体放电仿真（Garfield++）研究了电子倍增的产生机理,解释了厚GEM具有快时间响应的原因;利用蒙特卡罗粒子输运（MCNP5）和气体放电仿真计算了厚GEM探测器对X/γ射线的本征探测效率,并根据增益与信号甄别效率之间的关系,研究了厚GEM探测器探测效率的理论分析方法,完成了从射线源到脉冲信号的全物理过程理论模型研究,为探测器设计提供了理论依据。（2）设计了用于X/γ剂量率测量的流气式厚GEM探测器。理论计算了厚GEM膜的结构尺寸,并从5种相同结构、不同绝缘基材的厚GEM膜中筛选出一种综合性能最好的膜作为探测器的核心部件,该膜的起始电压低至510V,工作电压范围超过160V,平均增益超过8000,且一致性良好。通过材料、结构和电场优化,完成了流气式厚GEM探测器的腔室设计,入射窗采用10μm厚的镀铜聚酰亚胺薄膜,漂移极采用了蜂窝状的镀钨不锈钢片,漂移区距离为3mm,收集区距离为2mm,腔室壁为有机玻璃,侧壁的流气口依次与气瓶减压阀、流量计、泡瓶连接。（3）实验研究了厚GEM探测器的X/γ剂量率响应特性。文中用分立式高压和模块式读出方式,搭建了一套流气式厚GEM探测器测试系统,采用了计数和电流模式切换的方法,完成了厚GEM探测器对X/γ射线的剂量率线性响应范围从0.3μGy/h到8Gy/h的测量,量程范围达8个量级;首次研究了厚GEM探测器的能量响应和角响应特性,为探测器的下一步设计提供参考;本文还重点研究了厚GEM探测器的辐照稳定性,利用多物理场耦合方法对“Charging up/down”效应进行了分析,并结合实验解释了上电后的前半个小时内计数率不断上升的原因。通过对比G-M计数管性能,该探测器在宽量程剂量率测量方面具有明显优势。（4）对密闭式厚GEM集成探测器的关键技术进行了初步探索。基于国产ASCI集成芯片和小型高压模块设计了集成式读出系统,采用低放气率真空材料和高精度气压控制系统设计了密闭式厚GEM探测器。利用该套装置研究了低气压下厚GEM探测器的工作特性,为密闭式厚GEM探测器的充气工艺和工作电压设定提供了参考;本文还研究了密闭式厚GEM探测器的长期稳定性,长期工作时间超过60天,其中稳定工作时间超过30天（计数率相对变化误差不超过15%）,为下一步密闭式厚GEM探测器的工艺改进指明了方向。这些研究也为厚GEM探测器的小型化、便携化提供设计思路。本文取得研究成果和学术贡献主要体现在:1)首次将厚GEM探测器应用于X/γ剂量率测量中,采用计数电流切换的方法将单个探测器的剂量率响应范围拓展到8个量级,高于传统气体探测器量程范围;2)利用多物理场耦合分析的方法,建立了从射线作用机制到探测器性能分析的全过程仿真手段,为核辐射探测器虚拟设计提供了新的思路;3)研究了厚GEM探测器对X/γ剂量率的能量响应和角响应特性,分析了厚GEM探测器“Charging up/down”效应,提出了传导电流对增益稳定性的影响;4)开展了密闭式厚GEM集成探测器的相关研究,利用ASIC集成芯片和电阻链式高压模块,设计了集成式读出系统,研究了厚GEM探测器在密闭式状态下的工作特性,通过高真空环境获得和低放气率材料设计,使得该探测器在密闭式工作状态下稳定工作时间超过30天。
段明超[8]（2020）在《原位双线圈互感测量系统的开发及其在单层FeSe/SrTiO3薄膜的超导性研究中的应用》文中研究说明得益于薄膜生长技术的进步与发展,近年来多种高结晶质量的原子层厚度的二维超导薄膜被成功制备得到。这些二维超导体展现出了许多新颖的低维物理现象,引起了学术界的广泛关注。为了更好的研究这类原子层厚二维超导材料,首先就要求能够准确地测量其本征的超导性,这对实验表征技术提出了新的挑战。在对超导材料开展传统的实验研究过程中,样品都会不可避免地暴露于大气中一段时间。由于很多原子层厚的薄膜的超导特性极易被大气环境所破坏,所以往往会对超高真空环境中制备的超导薄膜样品表面施以保护层的覆盖。但额外的覆盖层有可能改变薄膜样品的本征物性,为了排除这种不确定性,获得严谨的实验数据,开发原位测量技术对研究高结晶质量的原子层厚度的超导薄膜是十分必要的。本文以一台自行研制的多功能扫描隧道显微镜（STM+）为基础,搭建了一套原位的双线圈互感测量系统。围绕这台STM+的压电陶瓷扫描管所具有的四个电极,我们自行设计和制作了测量线圈,开发了测量电路和配套的自动化控制程序。该系统对感应电压的分辨率好于10 nV,可以精确的测量样品的超导转变所导致的抗磁响应信号,从而获得样品的超导临界温度,以及London穿透深度等重要的物理参数。同时该系统与原有的多功能扫描隧道显微镜充分兼容,可以在最低0.4 K的极低温和最大11 T的强磁场中进行实验,并对扫描隧道显微镜原有的成像和扫谱功能以及早前开发的原位四探针测量系统不产生影响。原位的双线圈互感测量系统开发完成后的STM+可以实现对同一块超导薄膜样品的形貌、电子结构、输运性质以及抗磁性进行原位表征,从而能够从多个角度综合研究二维超导材料的物理性质。本文在一块10 nm厚的高结晶质量的常规超导体NbN薄膜上对新开发的多功能扫描隧道显微镜进行了测试实验。测试结果给出了清晰的超导转变信号,验证了原位的双线圈互感测量系统的可靠性能。该系统完成开发和测试后,还被成功地应用于对（?）-In/Si薄膜和电子掺杂双层FeSe薄膜的超导性的实验研究中,其成果充分体现了该系统在二维超导材料实验研究中所具有的重要价值。单层FeSe/SrTiO3薄膜是典型的二维超导材料,且具有比FeSe体材料高得多的超导转变温度,是目前超导领域的研究焦点之一。但受制于实验设备的局限性,目前对其超导性的原位的直接测量实验还很匮乏,特别是对其抗磁性的原位测量迄今为止仍是空白。运用集成了本工作所研发的原位双线圈互感测量系统的STM+,本文对SrTiO3衬底上生长的单层FeSe薄膜的超导性进行了综合性的实验研究。本工作采用分子束外延方法,在各个不同的生长参数下,制备了大量的高结晶度的单层FeSe/SrTiO3薄膜样品。制备完成的样品被保持在超高真空环境下转移到多功能扫描隧道显微镜中,然后对其表面形貌,局域态密度,输运性质和抗磁性进行了全面测量。互感测量得到的样品抗磁性显现的临界温度与输运测量给出的零电阻的转变温度高度一致,外加磁场对超导临界温度的抑制也能被互感测量实验观测到,这是国际上首次实现了对单层FeSe/SrTiO3薄膜的超导抗磁性的原位测量。通过统计大量样品的测量结果可以发现,本文中的单层FeSe/SrTiO3薄膜的抗磁性显现的Tc即零电阻Tc最高达到28 K,但即便生长条件完全相同,各个样品的临界温度之间也可能出现超过20 K的差异,有的甚至在测量温度范围内（4.4 K以上）均未出现超导相变。本文总结出了一个经验上的最优生长条件,能使样品呈现超导相变的概率超过了80%,但以目前的生长技术还难以实现对样品的Tc进行精确的调控。基于STM+的测量结果,本文进一步探究了影响单层FeSe/SrTiO3薄膜的Tc的物理机制。首先,结合扫描隧道谱测量的能隙数据和互感测量的抗磁性数据可以发现,能隙打开的温度远高于超导临界温度,同时临界温度的高低也与能隙的大小没有关联。另一方面,根据互感测量的数据可以计算得到样品的London穿透深度并进而给出样品的相位刚度统计。结果表明,样品的超导临界温度与其相位刚度之间存在显着的正相关关联。临界温度低于约14 K时,这一关联近似为平方根函数关系,而高于14 K时则表现为很好的线性关联。上述两个现象表明单层FeSe/SrTiO3薄膜与常规超导体不同,由于其超流密度较低,对相位涨落的抵抗能力较弱,导致其电子配对温度显着高于库珀对形成长程相位相干的温度,因此单层FeSe/SrTiO3薄膜的Tc是由相位刚度所决定的。
王杰[9]（2020）在《不同气体的碳纳米管低压传感性能研究》文中指出真空电子器件广泛的应用于通讯、医疗、航空航天等各个领域,但目前缺乏对真空电子器件内部真空监测的有效方法。本文在课题组已有微型碳纳米管低压传感技术研究的基础上,对多种气体（包括惰性气体）的传感性能进行了实验研究,不仅丰富了碳纳米管低压传感器的功能,还对拓宽碳纳米管气体传感器的应用范围进行了探索,包括真空设备检漏应用。本文主要有以下三个方面的内容:（1）首先是利用热化学气相沉积法并结合阳极化技术来制备碳纳米管。通过SEM对制备的碳纳米管样品进行结构表征,结果表明:在生长压力8 Torr、时间10 min的条件下,制备的碳纳米管分布均匀,场发射测试表明具有稳定的发射性能。（2）将制备好的碳纳米管进行传感性能的测试。测试氩气、氦气、氧气和水汽四种不同气体的传感性能,研究结果表明:碳纳米管传感器对惰性气体具有明显的传感效应,测试电流随真空系统压力的升高逐渐增大。碳纳米管的晶体性对惰性气体的传感不产生明显的影响。对水汽和氧气的测试提供了大气存储条件对碳纳米管样品性能的影响。（3）对惰性气体的传感机制进行理论分析。研究结果表明:氩气物理吸附在碳纳米管的表面会在吸附位置产生一个势阱,这相当于减小电子隧穿的势垒宽度,有助于电子发射,而氦气也有类似的结论。对传感器的应用性测试表明它能够持续稳定的工作而且有比较高的准确度。
王高鹏[10]（2020）在《面向密闭狭小空间氢气和湿度监测的光纤传感材料和器件技术研究》文中研究指明空间狭小的密闭系统等特殊领域,对环境气氛、温度、湿度等参数有着高精度、高可靠性、长期、实时、动态监测的迫切需求,传统的电学和光学传感器已经不能满足这些要求。为了满足这些特殊领域对气氛监测的苛刻要求,本文基于特定薄膜以及粉体材料,研究了在光纤端面以及侧面生长不同类型的敏感材料的方法,以及光纤与高分子聚合物、与粉体材料结合的方法,开发了具有无源安全、抗电磁干扰、体积小、长期在线监测等优势的光纤气氛监测系统。（1）提出了水热法合成的介孔WO3/Pt粉体,将Pt纳米颗粒包裹在介孔之中,阻止Pt纳米颗粒在多次反应后团聚,表面积更大的介孔WO3提供了更多的活性位点,使得传感器的检测下限从400 ppm提高到100 ppm。基于该粉体制备的光纤光栅型氢气传感器的长期稳定性得到大幅提升,传感系统测量范围在100–40000 ppm,分辨率为30 ppm,适用于空气中大范围的准分布式氢气泄露实时监测网。（2）研究了水热法合成的离子插层的MoO3/Pt粉体,在α-MoO3的层间插入碱金属离子,提高了其层间稳定性。当前驱体为1 mmol时,采用Na+离子插层将最大程度地提高传感探头的长期稳定性。基于该传感器的光纤光栅氢气传感系统测量范围在400–40000 ppm,分辨率为50 ppm,同时也可以应用在空气中大范围的准分布式氢气泄露实时监测网。（3）提出了基于磁控溅射方式在光纤侧面沉积Pd合金薄膜,并研究了该类光纤光栅型氢气传感器及其系统。该类型传感器适用于无氧环境中氢气的测量,测量范围在500–10000 ppm,分辨率为250 ppm。为了改善该系统在低温、高湿等恶劣环境下的性能,提出了采用闭环控制光加热的方式,使传感探头工作在合适的温度下,提高传感器的灵敏度和稳定性。该系统不仅适用于密闭系统气氛监测,还适用于变压器绝缘油中溶解气体分析。（4）采用真空蒸镀方式在光纤端面沉积WO3/Pt薄膜,研制了适合有氧环境中氢气浓度精确测量的光纤光栅型氢气传感器,提出了基于光加热WO3薄膜的痕量氢气光纤传感系统,采用光学的加热方式,使传感探头工作在稳定温度场下,从而避免了环境温度对敏感材料的干扰,实现了ppm量级氢气浓度的在线精确监测。该系统测量范围在5–5000 ppm,分辨率为2 ppm,适用于密闭系统气氛监测等对氢气浓度监测要求较高的特殊领域。（5）在对氢气进行精确监测的基础上,还简化了光加热WO3薄膜的痕量氢气光纤传感系统,提出了一种基于WO3薄膜的光电探测型光纤氢气传感系统。简化后的系统测量范围在20–5000 ppm,分辨率为4 ppm,完全满足氢能源行业对氢气泄露报警的需求。同时,该系统成本较低、便于携带,更适用于对氢气点式检漏。（6）最后针对密闭系统湿度监测的需求,提出了光纤端面介质薄膜干涉型光纤湿度传感系统,以及基于聚酰亚胺涂覆型光纤光栅湿度传感系统。前者适用于湿度单点式精确测量,测量范围在0–70%RH,分辨率为1.5%RH,检测下限低至-50°C露点（约合40 ppm V）;后者适用于大范围内环境湿度的实时监测网,测量范围在1%–100%RH,分辨率为1%RH。（7）所研制的适用于空间狭小的密闭系统的光纤传感器及其系统应用于中国工程物理研究院的科研生产中,其中包括腐蚀增敏式Pd合金的光纤氢气传感系统、基于光加热WO3薄膜的痕量光纤氢气传感系统,以及聚酰亚胺涂覆型光纤光栅湿度传感器系统。在中国物理工程研究院的密闭气氛系统环境中进行了验证测试,其中三套系统已验收交付给中国物理工程研究院,正在进行密闭系统的实地气氛监测,为我国国防科技的重大需求提供了新的技术手段。
二、特殊器件低温烘烤排气的实验研究（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、特殊器件低温烘烤排气的实验研究（论文提纲范文）
（1）TiZrV吸气剂的成分优化及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 吸气材料 |
| 1.2.1 吸气材料概述 |
| 1.2.2 吸气材料应用 |
| 1.2.3 吸气材料的制备方法 |
| 1.3 吸气理论 |
| 1.3.1 吸气热力学 |
| 1.3.2 吸气动力学 |
| 1.3.3 吸气材料的激活与再生 |
| 1.3.4 低温激活成分设计依据 |
| 1.4 研究现状 |
| 1.4.1 Zr基低温激活吸气材料 |
| 1.4.2 Ti基低温激活吸气材料 |
| 1.4.3 降低激活温度的方法 |
| 1.5 论文研究内容及研究目标 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究目标 |
| 2 制备及表征方法 |
| 2.1 实验原料及主要设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 研究方案 |
| 2.2.1 成分设计 |
| 2.2.2 样品的制备 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 吸气剂材料表征方法 |
| 2.3.2 吸气剂的吸气性能测试方法 |
| 3 低温激活吸气剂材料选取与初步改性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 常见Ti、Zr基低温激活吸气剂性能研究 |
| 3.2.1 常见Ti、Zr基吸气剂合金相组成分析 |
| 3.2.2 常见Ti、Zr基吸气剂合金吸氢性能分析及尺寸规格信息 |
| 3.3 TiZrV、ZrVFe合金初步改性 |
| 3.3.1 合金相结构分析 |
| 3.3.2 合金微观形貌及成分分析 |
| 3.3.3 合金吸氢性能分析及尺寸规格信息 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Ti基吸气剂合金相结构和吸气特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ti基合金相结构和吸气特性研究 |
| 4.2.1 Ti基合金相结构 |
| 4.2.2 Ti基合金微观形貌及成分分析 |
| 4.2.3 Ti基合金吸氢性能分析 |
| 4.3 Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_8X_6(X=Fe、 Al、Mn)合金相结构和吸气特性研究 |
| 4.3.1 合金相结构 |
| 4.3.2 合金吸氢性能分析 |
| 4.4 Ti_(40)Zr_(22)V_(24)Cr_8Mn_6吸气剂烧结制备工艺研究 |
| 4.4.1 Ti_(40)Zr_(24)V_(24)Cr_8Mn_6的烧结工艺 |
| 4.4.2 Ti_(40)Zr_(24)V_(24)Cr_8Mn_6烧结吸气剂吸氢性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Ti_(40)Zr_(24)V_(24)Cr_8Mn_6吸气剂低温激活机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ti_(40)Zr_(24)V_(24)Cr_8Mn_6吸气剂低温激活机理研究 |
| 5.2.1 Ti、Zr、V、Cr、Mn元素高分辨XPS能谱分析 |
| 5.2.2 吸气剂表面金属态含量与激活温度关系 |
| 5.3 吸气剂室温吸氢性能对比 |
| 5.3.1 Ti_(40)Zr_(24)V_(24)Cr_8Mn_6吸气剂室温吸氢性能 |
| 5.3.2 Ti基吸气剂和Zr基吸气剂室温吸氢性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（2）碲与碲化物薄膜中低维量子结构的制备与表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 低维凝聚态体系简介 |
| 1.1.1 低维体系中的物理 |
| 1.1.2 范德瓦尔斯材料 |
| 1.2 单元素二维原子晶体 |
| 1.3 层状过渡金属硫族化合物 |
| 1.3.1 层状过渡金属硫族化物的结构与电子性质 |
| 1.3.2 单层极限下过渡金属硫族化合物中的物理特性 |
| 1.4 范德瓦尔斯异质结构的构筑研究 |
| 1.5 二维材料中的一维及零维量子物态 |
| 1.6 论文研究内容及论文结构 |
| 第2章 实验技术 |
| 2.1 超高真空技术 |
| 2.2 分子束外延技术 |
| 2.3 扫描隧道显微镜和扫描隧道谱 |
| 2.3.1 扫描隧道显微镜的基本原理 |
| 2.3.2 扫描隧道谱 |
| 2.3.3 STM针尖的制备与处理 |
| 2.4 低能电子衍射仪(LEED) |
| 2.5 分子束外延与低温扫描隧道显微镜联合系统(MBE<-STM) |
| 第3章 外延在Graphene/6H-Si C(0001)上碲纳米带边缘缺陷研究 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 碲的结构手性及其分辨 |
| 3.3.2 少层碲纳米带边缘形貌及准周期缺陷 |
| 3.3.3 少层碲纳米带边缘上准周期缺陷的电子调制 |
| 3.3.4 准周期缺陷的起源与碲纳米带的生长机制 |
| 3.3.5 手性碲纳米带边缘上的量子阱态 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碲纳米结构上硒的掺杂研究 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 碲薄膜上的硒掺杂与电子性质研究 |
| 4.3.2 碲薄膜上外延的硒薄膜的两种相及其电子性质研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Graphene/6H-S C(0001)上碲化物单层膜的外延生长及其电子性质的研究 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.1.1 电荷密度波的定义与起源 |
| 5.1.2 电荷密度波态中的对称性破缺 |
| 5.1.3 电荷密度波态的公度相与非公度相 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 单层VTe_2中的(4×4)电荷密度波态 |
| 5.3.2 单层VTe_2的电荷密度波相中的对称性破缺 |
| 5.3.3 单层VTe_2中对称性破缺引起的镜像畴与近公度行为 |
| 5.3.4 单层VTe_2薄膜中Se的掺杂 |
| 5.3.5 单层CrTe_2薄膜的生长及其电子性质研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历以及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）柔性单晶声表面波器件及其温度应变传感应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 声表面波器件及传感器概述 |
| 1.2.1 声表面波器件 |
| 1.2.2 声表面波传感器原理 |
| 1.3 声表面波传感器的研究现状 |
| 1.3.1 声表面波传感器发展情况概述 |
| 1.3.2 柔性声表面波传感器的研究现状 |
| 1.3.3 面向恶劣环境的声表面波传感器研究现状 |
| 1.4 论文研究意义和章节安排 |
| 1.4.1 论文研究的意义 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第2章 声表面波器件的理论基础与计算仿真 |
| 2.1 弹性介质中的运动方程 |
| 2.2 非压电弹性介质中的波动方程 |
| 2.3 压电弹性介质中的波动方程 |
| 2.4 压电材料的电弹常数与声速求解 |
| 2.4.1 电弹常数矩阵及其坐标变换 |
| 2.4.2 压电材料的声速求解 |
| 2.5 声表面波应变传感器的微扰理论 |
| 2.5.1 应变载荷下压电材料的声速求解 |
| 2.5.2 声表面波应变传感器的灵敏度分析 |
| 2.6 声表面波器件的有限元仿真 |
| 2.6.1 声表面波器件二维有限元仿真 |
| 2.6.2 声表面波器件三维有限元仿真 |
| 2.6.3 迭代法、二维/三维有限元仿真的计算结果对比 |
| 2.6.4 基于超薄LN或LGS的兰姆波器件仿真 |
| 2.7 本章小节 |
| 第3章 声表面波器件的设计与制备 |
| 3.1 声表面波器件的版图设计 |
| 3.2 声表面波器件的光刻与刻蚀工艺 |
| 3.2.1 基于MA6紫外光刻的TF-LN SAW器件制备 |
| 3.2.2 基于激光直写的433 MHz LGS SAW器件制备 |
| 3.2.3 基于步进投影式光刻的433 MHz Pt/LGS SAW器件制备 |
| 3.2.4 LGS SAW器件的高温复合电极刻蚀工艺 |
| 3.3 声表面波器件的镀膜工艺 |
| 3.4 声表面波器件的减薄工艺 |
| 3.5 声表面波器件的激光切割 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 声表面波传感器的封装与测试系统设计 |
| 4.1 声表面波传感器的引线键合 |
| 4.1.1 超声波引线键合 |
| 4.1.2 浆料焊接 |
| 4.1.3 铂铑丝压线法 |
| 4.2 声表面波应变传感器的粘合剂固化工艺 |
| 4.2.1 常温SAW应变传感器的粘合剂固化工艺 |
| 4.2.2 高温SAW应变传感器的粘合剂固化工艺 |
| 4.3 声表面波传感器的温度测试系统设计 |
| 4.3.1 SAW高温传感测试系统设计 |
| 4.3.2 SAW低温传感测试系统设计 |
| 4.4 声表面波传感器的应变测试系统设计 |
| 4.4.1 SAW常温应变测试系统设计 |
| 4.4.2 SAW高温应变测试系统设计 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 基于铌酸锂单晶薄膜的柔性多模SAW温度/应变传感器 |
| 5.1 柔性TF-LN SAW器件的模式分析 |
| 5.2 柔性TF-LN多模SAW器件的应变传感特性 |
| 5.3 柔性TF-LN多模SAW器件的温度传感特性 |
| 5.4 不同对准角下TF-LN SAW应变传感器的灵敏度分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 面向恶劣环境的柔性多模LGS SAW温度/应变传感器 |
| 6.1 柔性Pt/LGS SAW器件的模式分析 |
| 6.2 柔性LGS SAW器件的高低温传感特性 |
| 6.2.1 柔性多模Pt/LGS SAW器件的高低温传感特性 |
| 6.2.2 柔性Al_2O_3/Pt/LGS SAW器件的高温传感特性 |
| 6.2.3 柔性复合电极LGS SAW器件的高温传感特性 |
| 6.3 柔性LGS SAW器件的应变传感特性 |
| 6.3.1 柔性LGS SAW器件的常温应变传感特性 |
| 6.3.2 柔性LGS SAW器件的高温应变传感特性 |
| 6.4 一种宽量程、高灵敏度的线性LGS SAW温度传感器 |
| 6.5 一种高Q值的LGS SAW器件结构 |
| 6.6 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文主要内容 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 论文不足之处和未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介及在校期间取得的科研成果 |
（4）多层绝热材料表观导热系数测试装置的研制及实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 绝热材料的发展 |
| 1.3 多层绝热材料测试装置国内外发展现状 |
| 1.3.1 国外发展现状 |
| 1.3.2 国内发展现状 |
| 1.4 现有测试装置存在的问题 |
| 1.5 主要工作 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 测试装置的理论依据 |
| 2.1 测试装置热物性测试方法的确定 |
| 2.2 多层绝热材料的传热模型 |
| 2.3 测试装置的基本原理 |
| 2.4 装置的主要设计指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 测试装置的结构设计 |
| 3.1 装置总体结构方案 |
| 3.2 量热容器部件的设计 |
| 3.3 气化气体管路的设计 |
| 3.4 真空系统的设计 |
| 3.5 支撑及安装基础部件的设计 |
| 3.6 量热容器(真空腔室上盖)提升部件的设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 测试装置测量及控制系统的软件硬件设计 |
| 4.1 控制系统的设计 |
| 4.1.1 控制系统的逻辑控制 |
| 4.1.2 测试腔真空度的控制方法 |
| 4.2 测量系统的设计 |
| 4.2.1 RS-485 总线通讯及信号转换 |
| 4.2.2 温度及低温液体气化压力信号的采集 |
| 4.2.3 流量信号的采集 |
| 4.3 LabVIEW数据采集程序编制 |
| 4.4 附件及附属仪器的选型设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 测试装置的调试及实验研究 |
| 5.1 测试装置的调试 |
| 5.1.1 量热器提升装置负重测试 |
| 5.1.2 真空检漏测试 |
| 5.1.3 温度一致性测试 |
| 5.1.4 低温液体灌注测试 |
| 5.1.5 极限真空度测试 |
| 5.1.6 测试过程及方法 |
| 5.1.7 温度及流量数据采集结果 |
| 5.2 空筒实验验证 |
| 5.2.1 实验数据记录 |
| 5.2.2 数据处理和分析 |
| 5.3 多层绝热材料表观导热系数实验研究 |
| 5.3.1 实验数据记录 |
| 5.3.2 数据处理及分析 |
| 5.4 误差分析 |
| 5.4.1 影响测量准确度的因素 |
| 5.4.2 改进措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（5）二维过渡金属硫族化物异质结的合成及其光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二维层状材料 |
| 1.2.1 二维层状材料简介 |
| 1.2.2 二维层状材料的应用 |
| 1.3 二维层状异质结 |
| 1.3.1 二维层状异质结种类 |
| 1.3.2 二维垂直异质结的制备方法 |
| 1.3.3 二维垂直异质结的物性研究 |
| 1.4 二维垂直异质结的器件应用 |
| 1.5 本论文的主要研究目的、意义和研究内容 |
| 1.5.1 研究目的与意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 动力学控制二维垂直堆垛异质结的普适性合成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验步骤 |
| 2.2.1 实验药品与仪器设备 |
| 2.2.2 二维过渡金属硫族化物异质结的制备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 光学形貌与结构表征 |
| 2.3.2 异质结成核机理的理论性计算 |
| 2.3.3 二维垂直异质结的光学表征 |
| 2.3.4 垂直异质结的原子结构表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高质量二维MoS_2/MoSe_2垂直异质结的制备与光电性能研究 |
| 3.1 研究背景与意义 |
| 3.2 二维MoS_2/MoSe_2垂直异质结的制备 |
| 3.2.1 实验耗材和设备 |
| 3.2.2 制备过程 |
| 3.3 二维MoS_2/MoSe_2垂直异质结的表征 |
| 3.3.1 异质结的结构和光学表征 |
| 3.3.2 异质结的成分和原子结构分析 |
| 3.3.3 垂直异质结光电器件的制备 |
| 3.3.4 MoS_2/MoSe_2垂直异质结器件特性与机理研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 应力工程控制合成超薄h相GaTe/MoS2 及其灵敏的光探测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超薄h相 GaTe/MoS2垂直异质结的制备 |
| 4.2.1 实验耗材与设备 |
| 4.2.2 制备过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 生长细节与机理探讨 |
| 4.3.2 h-GaTe/MoS_2异质结的光学形貌及光谱表征 |
| 4.3.3 异质结微观结构表征 |
| 4.3.4 h相GaTe/MoS_2异质结的非线性光学表征 |
| 4.3.5 超薄h相GaTe/MoS_2PN异质结的光电性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
| 附录B 攻读学位期间参加的学术会议及获得奖励 |
（6）1T-TaS2 Mott绝缘体-金属转变与SrAs3能带结构的STM研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 Mott绝缘体 |
| 1.1.1 从能带论到Mott绝缘体 |
| 1.1.2 Hubbard模型简介 |
| 1.1.3 掺杂Mott绝缘体简介 |
| 1.2 电荷密度波(Charge Density Wave,CDW) |
| 1.2.1 电荷密度波简介 |
| 1.2.2 电荷密度波的起源 |
| 1.3 过渡金属硫族化合物(Transition Metal Dichalcogenides,TMDs)MX_2 |
| 1.3.1 MX_2材料简介 |
| 1.3.2 MX_2 中CDW的研究 |
| 1.4 拓扑半金属 |
| 1.4.1 从朗道相变理论到能带拓扑理论 |
| 1.4.2 从拓扑绝缘体到拓扑半金属 |
| 1.5 论文内容安排 |
| 第二章 实验仪器和实验原理 |
| 2.1 真空技术 |
| 2.2 分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)技术 |
| 2.3 扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope,STM)技术 |
| 2.3.1 扫描隧道显微镜(STM)的基本原理 |
| 2.3.2 表面形貌的观测 |
| 2.3.3 局域态密度(Local Density of States,LDOS)的测量 |
| 2.3.4 准粒子干涉(Quasi-Particle Interference,QPI) |
| 2.4 针尖的制备与修饰 |
| 2.5 扫描隧道显微镜(STM)的使用环境 |
| 2.5.1 减震系统 |
| 2.5.2 低温环境 |
| 2.6 实验设备 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 1T-TaS_2表面NCCDW相变过程的STM研究 |
| 3.1 1T-TaS_2表面CDW相变的研究背景 |
| 3.1.1 1T-TaS_2的结构与CDW相 |
| 3.1.2 1T-TaS_2的CDW相变与Mott绝缘体-金属相变的关系 |
| 3.2 1T-TaS_2表面CDW随温度的变化研究 |
| 3.2.1 样品的准备与实验过程 |
| 3.2.2 1T-TaS_2表面NCCDW相变过程的STM研究 |
| 3.2.3 1T-TaS_2升温过程中CDW的STM研究 |
| 3.2.4 实验结果的分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 碱金属掺杂1T-TaS_2的STM研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 1T-TaS_2 Mott绝缘体-超导调控的研究进展 |
| 4.1.2 1T-TaS_2 Mott绝缘体-金属转变的研究进展 |
| 4.2 碱金属掺杂1T-TaS_2的Mott绝缘体-金属转变 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 钾原子覆盖的1T-TaS_2 Mott绝缘体-金属转变的电子态变化 |
| 4.2.3 钾原子覆盖的 1T-TaS_2 Mott绝缘体-金属转变的CDW变化 |
| 4.2.4 样品发生Mott绝缘体-金属转变的物理过程讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 拓扑节线半金属SrAs_3的STM研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 SrAs_3能带结构的表征 |
| 5.2.1 样品和实验的准备 |
| 5.2.2 SrAs_3表面的形貌与d/dV谱测量 |
| 5.2.3 SrAs_3表面的准粒子干涉研究 |
| 5.3 实验结果讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间的学术成果 |
| 致谢 |
（7）用于X/γ射线剂量率测量的厚GEM探测器研究（论文提纲范文）
| 缩略语表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第一章 国内外研究现状及本文研究内容 |
| 1.1 X/γ射线剂量率探测器发展情况 |
| 1.2 传统气体探测器X/γ剂量(率)测量问题 |
| 1.2.1 探测效率 |
| 1.2.2 本征死时间 |
| 1.3 厚型气体电子倍增器 |
| 1.3.1 结构与工作特性 |
| 1.3.2 相关应用领域 |
| 1.3.3 厚GEM用于X/γ剂量率测量中的问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 厚GEM探测器增益与探测效率的仿真计算 |
| 2.1 厚GEM膜增益与探测器探测效率 |
| 2.2 厚GEM膜增益模拟计算 |
| 2.2.1 电场模拟 |
| 2.2.2 气体放电 |
| 2.3 厚GEM探测器对X/γ射线的探测效率 |
| 2.3.1 本征探测效率η_0的计算 |
| 2.3.2 信号甄别效率η_Δ的计算 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 流气式厚GEM探测器设计 |
| 3.1 流气式厚GEM探测器结构组成 |
| 3.2 厚GEM膜的设计 |
| 3.2.1 厚GEM膜结构尺寸 |
| 3.2.2 厚GEM膜基材选择 |
| 3.3 厚GEM探测器优化设计 |
| 3.3.1 材料优选 |
| 3.3.2 结构优化 |
| 3.3.3 电场优化 |
| 3.4 流气式腔室设计 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 流气式厚GEM探测器X/γ剂量率性能测试 |
| 4.1 测试系统搭建 |
| 4.1.1 高压电路 |
| 4.1.2 读出系统 |
| 4.1.3 系统搭建 |
| 4.1.4 噪声问题分析与处理 |
| 4.2 X/γ剂量率响应实验 |
| 4.2.1 确定工作电压 |
| 4.2.2 剂量率响应 |
| 4.3 其他性能测试 |
| 4.3.1 能量响应 |
| 4.3.2 角响应 |
| 4.3.3 辐照稳定性 |
| 4.4 与G-M计数管性能比较 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 密闭式厚GEM集成探测器设计与实验 |
| 5.1 密闭式腔室设计 |
| 5.2 高压与读出电路设计 |
| 5.2.1 高压电路 |
| 5.2.2 读出电路 |
| 5.3 密闭式厚GEM探测器性能测试 |
| 5.3.1 系统搭建与噪声分析 |
| 5.3.2 低气压性能实验 |
| 5.3.3 辐照稳定性实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 增益刻度和测量方法 |
| A.1 增益刻度方法 |
| A.2 增益测量方法 |
| 附录 B 部分实验数据 |
| B.1 厚GEM探测器γ剂量率响应实验数据 |
| B.2 基于集成式读出系统γ剂量率响应实验数据 |
| B.3 能量响应实验数据 |
| B.4 角响应实验数据 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 主要简历 |
| 致谢 |
（8）原位双线圈互感测量系统的开发及其在单层FeSe/SrTiO3薄膜的超导性研究中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导现象简介 |
| 1.1.2 超导基础理论的发展 |
| 1.1.3 超导材料的探索 |
| 1.2 高结晶度超导薄膜 |
| 1.3 后续章节内容安排 |
| 第二章 实验仪器和原理 |
| 2.1 超高真空技术 |
| 2.1.1 真空环境的基本概念及其必要性 |
| 2.1.2 超高真空的获得 |
| 2.1.3 超高真空的维护 |
| 2.2 材料生长技术 |
| 2.2.1 分子束外延 |
| 2.2.2 高能电子衍射(RHEED)原位监测 |
| 2.3 极低温与强磁场环境的获得 |
| 2.3.1 低温制冷技术 |
| 2.3.2 强磁场技术 |
| 2.4 扫描隧道显微镜 |
| 2.4.1 量子隧穿电流 |
| 2.4.2 扫描隧道显微镜系统 |
| 2.5 原位四探针输运测量系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 原位双线圈互感测量系统的开发 |
| 3.1 开发背景 |
| 3.1.1 对二维薄膜的超导性的测量 |
| 3.2 双线圈互感测量原理 |
| 3.3 测量系统搭建 |
| 3.3.1 原型STM+ |
| 3.3.2 双线圈互感探针设计 |
| 3.3.3 双线圈互感系统测量电路 |
| 3.4 双线圈互感系统性能测试 |
| 3.5 超流密度的获得 |
| 3.6 本系统在原子层厚二维超导薄膜研究中的应用 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 单层FeSe/SrTiO_3的超导性的原位综合测量 |
| 4.1 单层FeSe/SrTiO_3体系的研究现状 |
| 4.1.1 FeSe体材料和独立FeSe薄膜 |
| 4.1.2 界面增强的单层FeSe超导电性 |
| 4.2 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的制备 |
| 4.2.1 SrTiO_3衬底的预处理 |
| 4.2.2 单层FeSe薄膜的MBE生长 |
| 4.3 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的超导性的原位测量 |
| 4.3.1 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的STM表征 |
| 4.3.2 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的原位输运测量 |
| 4.3.3 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的原位抗磁测量 |
| 4.4 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的磁通涡旋融化相变 |
| 4.5 生长条件对单层FeSe/SrTiO_3薄膜样品的超导性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 相位刚度主导的单层FeSe/SrTiO_3超导性 |
| 5.1 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的能隙与超导性的关系 |
| 5.1.1 能隙与超导性的关联的缺失 |
| 5.1.2 样品能隙分布的均匀性 |
| 5.2 超导体的相位刚度 |
| 5.3 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的相位刚度与超导电性的关系 |
| 5.3.1 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的相位刚度的测量 |
| 5.3.2 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的相位刚度与临界温度的线性关系 |
| 5.3.3 插层Fe原子对单层FeSe/SrTiO_3薄膜的影响 |
| 5.4 非相干电子对的STM观测 |
| 5.5 单层FeSe/SrTiO_3薄膜的超导性变化的物理图像 |
| 5.6 关于相位刚度变化机制的讨论与后续研究的展望 |
| 5.6.1 界面效应调控相位刚度 |
| 5.6.2 单层FeSe/SrTiO_3薄膜中的可能的有节点能隙 |
| 5.7 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
（9）不同气体的碳纳米管低压传感性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.碳纳米管的简介 |
| 1.1 碳纳米管的结构 |
| 1.2 碳纳米管的性质 |
| 1.3 碳纳米管的应用 |
| 2.碳纳米管的场发射 |
| 3.碳纳米管传感器的研究概况 |
| 4.本论文的主要研究内容与研究意义 |
| 第二章 碳纳米管的制备与测试方法 |
| 1.碳纳米管的制备方法 |
| 1.1 石墨电弧法 |
| 1.2 激光蒸发法 |
| 1.3 化学气相沉积法 |
| 2.金属基底的阳极化 |
| 2.1 基底材料的准备 |
| 2.2 阳极化技术对基底材料的预处理 |
| 2.2.1 阳极化的原理 |
| 2.2.2 阳极化的材料和仪器 |
| 2.2.3 阳极化的过程 |
| 2.3 金属基片的清洗对碳纳米管制备的影响 |
| 3.热化学气相沉积法制备碳纳米管 |
| 3.1 热CVD法的实验原理与碳纳米管的生长机理 |
| 3.2 热CVD的仪器设备 |
| 3.3 热CVD法的实验过程 |
| 4.碳纳米管生长条件的研究 |
| 4.1 碳源气体 |
| 4.2 催化剂 |
| 4.3 反应温度和气体流量 |
| 4.4 生长压力和生长时间 |
| 4.4.1 不同压力下碳纳米管的形貌特征 |
| 4.4.2 不同压力下碳纳米管的场发射性能 |
| 4.4.3 不同压力下碳纳米管的传感性能 |
| 5.传感器结构的优化和测试程序的设计 |
| 5.1 传感器结构的优化 |
| 5.2 测试程序的设计 |
| 6.传感测试方法和测试参数的选取 |
| 6.1 传感测试方法 |
| 6.2 不同测试方法的传感性能对比 |
| 6.3 除气电流和时间的选取 |
| 6.4 测试电流和时间的选取 |
| 第三章 碳纳米管的表征与场发射性能 |
| 1.碳纳米管的结构表征 |
| 1.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 1.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 1.3 拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.碳纳米管的性能表征 |
| 2.1 场发射测试 |
| 2.2 传感性能测试 |
| 3.碳纳米管样品的场发射性能 |
| 3.1 碳纳米管样品的场发射J-E曲线 |
| 3.2 碳纳米管样品的场发射F-N曲线 |
| 3.3 碳纳米管样品的稳定性 |
| 3.4 不同材料的场发射性能对比 |
| 3.4.1 不同阴极材料的场发射性能 |
| 3.4.2 不同阳极材料的场发射性能 |
| 第四章 不同气体低压传感性能研究 |
| 1.惰性气体氩气和氦气的传感性能 |
| 1.1 传感性能机理 |
| 1.2 传感性能测试 |
| 1.3 样品晶体性对传感的影响 |
| 1.4 烘烤对传感测试的影响 |
| 1.4.1 不锈钢系统烘烤对传感测试的影响 |
| 1.4.2 传感器烘烤对性能的影响 |
| 2.水汽和氧气的传感性能 |
| 第五章 气体传感应用性能研究 |
| 1.重复性测试 |
| 2.准确性测试 |
| 3.老化性测试 |
| 第六章 总结与展望 |
| 1.总结 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）面向密闭狭小空间氢气和湿度监测的光纤传感材料和器件技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 密闭系统气氛监测需求背景及研究现状 |
| 1.2 氢气传感器国内外研究进展 |
| 1.3 湿度传感器国内外研究进展 |
| 1.4 本论文的主要研究内容与技术优势 |
| 1.4.1 内容安排 |
| 1.4.2 主要创新点与特色 |
| 第2章 光纤氢气传感器的理论、制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤光栅 |
| 2.2.1 光纤光栅原理及其传感机制 |
| 2.2.2 光纤光栅的制备方法 |
| 2.3 本文涉及的氢气敏感材料 |
| 2.3.1 Pd合金氢气敏感材料 |
| 2.3.2 ⅥB族金属氧化物 |
| 2.4 氢气敏感材料的制备 |
| 2.4.1 Pd合金的制备 |
| 2.4.2 WO_3/Pt薄膜的制备 |
| 2.4.3 介孔WO_3粉体的制备 |
| 2.4.4 离子插层MoO_3粉体的制备 |
| 2.5 氢气敏感材料的表征 |
| 2.5.1 Pd合金薄膜的表征 |
| 2.5.2 WO_3/Pt薄膜的表征 |
| 2.5.3 介孔WO_3粉体的表征 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 应用于无氧环境的钯基光纤氢气传感系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 腐蚀增敏式Pd合金的光纤氢气传感系统 |
| 3.3 基于光加热Pd合金的光纤氢气传感系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 应用于有氧环境的ⅥB族金属氧化物光纤氢气传感系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于介孔WO_3/Pt热效应的光纤氢气传感系统 |
| 4.3 基于离子插层MoO_3/Pt热效应的光纤氢气传感系统 |
| 4.4 基于光加热WO_3薄膜的痕量光纤氢气传感系统 |
| 4.5 基于WO_3薄膜的光电探测型光纤氢气传感系统 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 应用于密闭系统气氛监测的光纤湿度传感系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光纤端面介质薄膜干涉型光纤湿度传感器及其系统 |
| 5.3 聚酰亚胺涂覆型光纤光栅湿度传感器及其系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 密闭系统气氛监测的应用验证 |
| 6.1 密闭系统气氛监测的模拟验证 |
| 6.2 密闭系统气氛监测的实地验证 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
四、特殊器件低温烘烤排气的实验研究（论文参考文献）
- [1]TiZrV吸气剂的成分优化及性能研究[D]. 于梦婕. 北京有色金属研究总院, 2021(01)
- [2]碲与碲化物薄膜中低维量子结构的制备与表征[D]. 苗光耀. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(01)
- [3]柔性单晶声表面波器件及其温度应变传感应用研究[D]. 许红升. 浙江大学, 2021(02)
- [4]多层绝热材料表观导热系数测试装置的研制及实验研究[D]. 王建军. 浙江大学, 2021(02)
- [5]二维过渡金属硫族化物异质结的合成及其光电性能研究[D]. 李方. 湖南大学, 2020(02)
- [6]1T-TaS2 Mott绝缘体-金属转变与SrAs3能带结构的STM研究[D]. 朱心阳. 南京大学, 2020(10)
- [7]用于X/γ射线剂量率测量的厚GEM探测器研究[D]. 李志远. 军事科学院, 2020(02)
- [8]原位双线圈互感测量系统的开发及其在单层FeSe/SrTiO3薄膜的超导性研究中的应用[D]. 段明超. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]不同气体的碳纳米管低压传感性能研究[D]. 王杰. 温州大学, 2020(04)
- [10]面向密闭狭小空间氢气和湿度监测的光纤传感材料和器件技术研究[D]. 王高鹏. 武汉理工大学, 2020(01)