Excitonic Photoluminescence properties of nanocrystalline GaSb and Ga0.62In0.38Sb embedded in silica films
采用射频磁控共溅射法将GaSb和Ga0.62In0.38Sb纳米晶嵌入SiO2薄膜中，并在不同温度下分别在GaSb和Si衬底上生长。我们目前的结果10 K激子光致发光（PL）的纳米晶GaSb和Ga 0.62 In 0.38 Sb的性能作为其尺寸的函数。测量结果表明，GaSb和Ga_（0.62）In_（0.38）Sb纳米晶的光致发光符合量子限制模型。通过对PL谱的解卷积，确定了光致发光结构的起源。
2002-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Bimodal substrate biasing to control γ-Al2O3 deposition during reactive magnetron sputtering
采用反应磁控溅射法，在500°C ~ 600°C的衬底温度范围内制备了Al 2 O3薄膜，并通过外加衬底偏压来调节入射离子的能量分布。采用X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对薄膜进行了表征。非晶，纳米晶，或结晶的膜结构与特征离子能量分布。不断发展的晶体结构与不同水平的位移每个原子（dpa）在生长的薄膜中，来自TRIM模拟。对于500°C的衬底温度，结晶膜和非晶或纳米晶膜的形成之间的边界为0.9dpa。对于在550°C下生长的膜，该阈值移动到0.6dpa。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Lowering Insulator-to-Metal Transition Temperature of Vanadium Dioxide Thin Films via Co-Sputtering, Furnace Oxidation and Thermal Annealing
针对二氧化钒薄膜制备成本高、相变温度（约68°C）高于多数应用需求的问题，本研究通过共溅射、炉内氧化和热退火制备钨掺杂二氧化钒薄膜，实现相变温度随掺杂量每at.%降24.5°C、热滞每at.%缩5.5°C的效果。
2025-04-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coefficient of thermal expansion of nanostructured tungsten based coatings assessed by thermally induced substrate curvature method
研究了纳米结构W基涂层的面内热膨胀系数和残余应力。CTE和残余应力是通过优化的专门开发的实验装置推导出来的，该实验装置基于激光系统检测衬底曲率。采用脉冲激光沉积法制备纳米结构涂层。由于其多功能性，获得了纳米晶W金属涂层、超纳米晶纯W和W-钽涂层以及类非晶W涂层。从而阐明了涂层的纳米结构、残余应力和热膨胀系数之间的关系。我们发现，所有的样品都表现出压缩状态的应力，随着结构从柱状纳米晶到非晶状的减少。所有涂层的热膨胀系数均高于相应的体相W。特别地，随着晶粒尺寸收缩，CTE从纳米晶W的5.1 × 10 $^{-6}$ K $^{-1}$增加到超纳米晶区域中的6.6 × 10 $^{-6}$ K $^{-1}$。当处理非晶W时，CTE的进一步增加归因于样品的更高的孔隙度。热膨胀系数的趋势也作为材料刚度的函数进行了研究。在这种情况下，随着W涂层变得更软，它们越容易热膨胀。
2017-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Study of magnetic iron nitride thin films deposited by high power impulse magnetron sputtering
本文研究了用高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）和直流磁控溅射（dc-MS）方法制备的氮化铁（Fe-N）薄膜的相组成、结构和磁性。在沉积过程中的氮分压系统地改变在HiPIMS和dc-MS。所得的Fe-N薄膜的微观结构，磁性能和氮浓度进行了表征。我们发现，HiPIMS沉积的Fe-N薄膜显示出球状纳米晶结构和改善的软磁性能。此外，有人发现，氮的反应性阻碍在HiPIMS相比，DC-MS。所获得的结果可以理解在不同的等离子体性质的HiPIMS。
2014-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Reactive magnetron sputtering of tungsten target in krypton/trimethylboron atmosphere
采用Kr/TMB等离子体反应溅射法在Si（100）基片上沉积了W-B-C薄膜。X射线光电子能谱学（XPS）定量分析表明，薄膜中W含量在~ 73 ~~ 93 at.%之间W.在用1 sccm TMB沉积的膜中检测到最高的金属含量。C和B浓度随着TMB流量的增加而增加，最大值为~18和~7原子%，而O含量几乎保持恒定在2- 3at.%。样品清洗后进行的化学键合结构分析显示C-W和B-W键合，没有检测到W-O键。在用5 sccm TMB和500 oC或用10 sccm TMB和300-600 oC薄膜生长薄膜期间，X射线衍射显示形成立方100取向的WC 1-x，其中可能存在B的固溶体。较低的流量和较低的生长温度分别有利于W和W2 C的生长。在700和800 oC的沉积导致由于与衬底反应而形成WSi 2。在900 oC时，XPS分析显示~96 at.%由于Si相互扩散，薄膜中的Si。扫描电子显微镜图像显示沉积的WC 1-x薄膜的细晶粒显微结构。纳米压痕给出的硬度值范围从~23到~31 GPa，在低于600 oC的温度下沉积的薄膜的弹性模量在~220到280 GPa之间。在较高的生长温度下，硬度降低3至4倍，在700-800 oC时形成WSi 2，在900 oC时形成富Si表面。
2019-09-16 cond-mat.mtrl-sci
RF Sputter Deposition of Epitaxial Nanocrystalline Nd1-xSrxCoO3 Thin Films
本文报道了用射频磁控溅射法在SrTiO_3和LaAlO_3单晶衬底上沉积Nd_（1-x）Sr_xCoO_3（x=0，0.2和0.5）外延薄膜。沉积的薄膜都是完全取向和外延的，其特征在于纳米晶形态。沉积膜的平均粗糙度约为1 nm，而在热处理后，这增加到20 nm，同时保持纳米晶形态。沉积在SrTiO 3上的所有膜都显示出处于一定程度的拉伸应变下，而在LaAlO 3上的那些膜经历压缩应变，因此表明在约50 nm处，即使在热处理之后，膜也没有完全松弛。对于x=0.2的组合物，已经研究了三种不同的厚度，揭示了更薄的膜的应变增加。
2006-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Thermal evolution of nanocrystalline co-sputtered Ni-Zr alloy films: Structural, magnetic and MD simulation studies
利用自行研制的三枪直流/射频磁控溅射装置，采用共溅射法在室温下成功地制备了单相均匀的Ni 10 Zr 7纳米晶薄膜。该膜可以在合金中以长程晶体学和化学顺序产生，从而克服了广泛公认的玻璃形成Ni-Zr对非晶化的固有倾向。这些合金的结晶度是关于在诸如储氢、催化活性和核反应堆工程等应用中改进功效的期望特征。该结晶相的热稳定性，是至关重要的过渡到可行的应用程序，通过系统的合金膜在473 K，673 K和923 K的退火不同的持续时间进行了研究。虽然膜在473 K下是稳定的，但在673 K下退火的效果是产生偏析成纳米晶Ni（超顺磁性）和非晶Ni+Zr（非磁性）相。采用几种分析层状结构的有效方法，对退火前后的物理结构和磁结构进行了详细的分析，得到了一致的结果。极化中子和X射线反射计，掠入射X射线衍射，飞行时间二次离子质谱和X射线光电子能谱学被用来衡量在纳米尺度上的相分离。基于SQUID的磁强计被用来研究宏观磁性。用分子动力学计算对该体系进行模拟退火，结果与实验结果吻合较好。这项研究提供了一个全面的了解的创建和结晶Ni-Zr合金的热演化。
2021-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Pico- and nanosecond laser ablation of mixed tungsten / aluminium films
为了将ITER相关的第一反射镜材料的激光辅助清洁的研究扩展到皮秒范围，已经使用商业激光系统以高达1 MHz的频率在355 nm处提供10皮秒脉冲来研究沉积在多晶和纳米晶钼以及纳米晶铑反射镜上的混合铝（氧化物）/钨（氧化物）层的烧蚀。清洁前后使用扫描电子显微镜（SEM）和分光光度法进行的表征显示，形成了大量灰尘，导致反射率下降。另一方面，使用350和532 nm处的5纳秒脉冲进行清洁被证明是非常有前途的。薄膜残留物的结构表明，在这种情况下，屈曲是潜在的去除机制，而不是烧蚀。重复的涂层和清洗使用纳秒脉冲演示。
2014-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Nanocrystalline equiatomic CoCrFeNi alloy thin films: Are they single phase fcc?
四元等原子CoCrFeNi大块合金在文献中被广泛研究。在实验条件下，该合金为单相fcc结构，其物理机械性能与五元等原子CoCrFeMnNi合金相似。大量的研究集中在块体纳米晶高熵合金或成分复杂合金的力学性能及其退火后的微观结构演变。薄膜加工路线为形成纳米晶合金提供了一种极好的替代方案。由于溅射法制备的薄膜具有成核率高、缺陷密度大等特点，其微结构演化的动力学过程往往比体材料中发生的过程要快。在这里，薄膜被用来研究在Si/SiO2和c-蓝宝石衬底上通过磁控共溅射从元素源沉积的纳米晶CoCrFeNi的相演变。与块体合金相比，薄膜的相和微观结构进行了讨论。主要结论是，只要有足够的形核位置，即使在室温下也可以形成第二相。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Erosion Study of Tungsten Carbide films under 100 keV Kr+ ion irradiation
本研究利用RF溅射在400 K和600 K下制备WC薄膜，经100 keV Kr+离子辐照后，通过GIXRD和RBS分析发现两种薄膜的侵蚀速率均约为每个入射离子1.6个原子，为极端辐射环境下WC薄膜的耐辐射性能提供了基础理解。
2024-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Fe-Sn nanocrystalline films for flexible magnetic sensors with high thermal stability
Fe 3Sn 2晶体中Fe kagome晶格上的磁性和自旋轨道耦合的相互作用产生了独特的能带结构，导致比常规铁磁金属大一个数量级的反常霍尔效应。在这项工作中，我们证明了Fe-Sn纳米晶薄膜也表现出大的反常霍尔效应，适用于满足高灵敏度和热稳定性的磁传感器。在室温下通过共溅射技术制备的薄膜中，晶格有序的部分发展出现为Fe-Sn kagome层的纳米晶体。切线霍尔角，霍尔电阻率与纵向电阻率的比率，在接近Fe 3Sn 2的最佳合金组合物中大大增强，即使膜由非晶和非晶状畴组成，也例证了可果美起源。这些铁磁Fe-Sn薄膜具有很大的优势，作为霍尔传感器的热稳定性比半导体，由于弱的温度依赖性的异常霍尔响应。此外，室温制造使我们能够在有机衬底上开发机械柔性霍尔传感器。这些演示表明了可果美金属作为设计新功能设备的未开发资源的潜力。
2019-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Hybrid electrochromic device with Tungsten oxide (WO3-x) and nafion membrane: performance with varying tungsten oxide thickness
电致变色器件，动态改变颜色下施加的电位，被广泛研究，因为其广泛的应用，如节能智能窗，后视镜和显示设备等。在这项研究中，我们报告了四层电致变色器件的氧化钨作为电致变色层和Nafion膜作为离子导电层的基础上。Nafion膜由于其高离子电导率和高光学透明度而通常用于燃料电池应用中，这适合于电致变色装置以获得更高的效率。我们将ITO镀膜玻璃和WO 3镀膜ITO薄膜夹在Nafion膜之间制备了电致变色器件。器件的整体结构为Glass/ITO/WO 3/Nafion/ITO/Glass。采用反应直流磁控溅射法在ITO镀膜玻璃衬底上制备了不同厚度的氧化钨薄膜，研究了氧化钨薄膜电致变色性能随厚度的变化规律。我们已经观察到电致变色效率随着氧化钨层厚度的增加而增加。器件的效率从24.8 cm 2/C增加到184.3 cm 2/C。
2016-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Effect of annealing in the formation of well crystallized and textured SrFe$_{12}$O$_{19}$ films grown by RF magnetron sputtering
Instituto de Química Física “Rocasolano”, CSIC（罗卡索拉诺物理化学研究所，西班牙国家研究委员会）；Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC（陶瓷与玻璃研究所，西班牙国家研究委员会）；Alba Synchrotron Light Facility, CELLS（阿尔巴同步辐射光源，加泰罗尼亚高等研究理事会）
研究退火处理对射频磁控溅射沉积在Si(100)衬底上的SrFe$_{12}$O$_{19}$薄膜结晶生长的影响，发现退火后薄膜形成具有c轴面内取向的锶六角铁氧体结构。
2022-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Structural, chemical and optical characterizations of nanocrystallized AlN:Er thin films prepared by r.f. magnetron sputtering
采用真空化学气相沉积法在（001）硅衬底上制备了n-AlN：Er纳米薄膜。F.研究了1.54 $μ$ m红外光致发光（PL）强度与AlN晶体结构和Er浓度比之间的相关性。本研究首先介绍了如何通过结合EDSX和电子探针显微分析（EPMA）结果的参考样品的X射线能量色散谱（EDSX）的铒克利夫洛里默灵敏度因子α = 5。其次，它提出了纳米掺杂样品的相对PL强度与Er浓度的函数相同的溅射参数制备。用透射电子显微镜观察了AlN薄膜中的微晶结构。
2020-10-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Impact of post deposition annealing in O2 ambient on structural properties of nanocrystalline hafnium oxide thin film
本文采用溅射法制备了HfO2薄膜（100 nm），并在氧气气氛中于400~1000 \degree（以200 \degree为步长）的温度范围内退火10 min。利用XRD研究了氧气氛中退火温度对微晶尺寸、物相、取向、应力等结构性能的影响。红外吸收光谱中的Hf-O声子峰位于512，412 cm ^-1处。在720 cm ^-1和748 cm ^-1处的伸缩振动模式对应于HfO2。AFM数据显示平均晶粒尺寸在38 nm至67 nm的范围内。该膜揭示了结构性质的变化，这似乎是负责在氧的百分比，折射率（1.96至2.01）在632 nm波长和粗糙度（6.13 nm至16.40 nm）的变化。退火温度以及环境条件对应力、晶体尺寸以及原子排列有显著影响。对于高质量的膜，退火温度大于600 \degree是期望的。
2016-05-04 cond-mat.mtrl-sci
On Tailoring Structural and Optoelectronic Properties of TiO2 Thin Films Synthesized via 'Room' Temperature High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS)
本研究针对TiO₂集成柔性/温度敏感器件需低温沉积的问题，通过近室温HiPIMS调控总压力和氧气流量实现TiO₂薄膜相比例与结晶质量可调，为其在能源领域的应用提供低温制备方案。
2025-04-16 cond-mat.mtrl-sci
High efficiency, hybrid electrochromic device on polycarbonate substrates with neon sputtered WO3-x thin films
电致变色材料通过施加外部DC电压可逆地改变颜色。电致变色技术的众多新兴应用之一是智能窗户。着色效率、光学颜色调制和可循环性是对设备进行基准测试的因素。氧化钨（WO 3-x）是一种用途广泛的材料，直流反应磁控溅射（以氩气作为溅射气体）技术常用于电致变色。本文采用反应直流磁控溅射技术（室温300 K），以氖为溅射气体制备了氧化钨薄膜。WO 3薄膜的厚度从190 nm变化到712 nm。在1 M HCl、1 M Li_2SO_4水溶液电解液中，用三电极电化学电池对这些WO_3薄膜进行了电化学测试，并制备了Nafion薄膜固态电致变色器件。通过嵌锂法测得氖溅射WO_3的最高着色效率为187.9cm ~ 2/C。
2016-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Reactive pulsed direct current magnetron sputtering deposition of semiconducting yttrium oxide thin film in ultralow oxygen atmosphere: A spectroscopic and structural investigation of growth dynamics
本研究通过反应脉冲直流磁控溅射在超低氧气氛下沉积半导体氧化钇薄膜，利用光谱与结构表征揭示一氧化钇在过渡区形成及非晶主导特性，旨在理解异常价态钇的生长动力学。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Relative Grain Boundary Energies from Triple Junction Geometry: Limitations to Assuming the Herring Condition in Nanocrystalline Thin Films
本研究针对纳米晶薄膜，将相对晶界能提取技术应用于PED数据，发现传统Herring条件无法准确描述其三叉晶界几何，需考虑额外几何因素。
2022-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the Growth of $β$-Tungsten Using Substrate Bias and Its Effect on FMR-Driven Spin Pumping in $β$-W/Py Heterostructures
本文通过直流溅射中的衬底偏压调控钨薄膜相结构，在宽厚度范围内稳定生长β-W，并证明β-W/Py异质结相比α-W/Py具有更高的磁阻尼和有效自旋混合电导，且衬底偏压不损害界面质量，为自旋电子学薄膜工程提供了新途径。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Origin of superconductivity in tungsten thin films
本研究通过直流磁控溅射合成钨薄膜，发现晶态β-W的超导性可能源于伴生的非晶相，从而解释了其超导间隙小和Tc随厚度增加而降低的异常现象。
2023-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Bulk and film synthesis pathways to ternary magnesium tungsten nitrides
本文通过快速热退火调和块体与薄膜合成差异，在Mg-W-N体系中发现了三种新相，并揭示了岩盐到rocksaline多晶型转变及其伴随的金属-半导体转变。
2023-06-04 cond-mat.mtrl-sci
The role of graphitic filaments in resistive switching behaviour of amorphous silicon carbide thin films
报道了单复合靶磁控溅射法制备的非晶碳化硅（a-SiC）薄膜的电阻开关特性。开关性能作为薄膜厚度（50，100和300 nm）的函数，以及不同的顶部金属电极（铜，铂和银）与底部电极固定为金，进行了研究。的开关参数（形成电压，设置和复位电压和相应的电流）被发现是依赖于SiC膜的厚度，它被观察到，100 nm是最佳的耐久性的最佳厚度。金属电极与a-SiC薄膜之间的界面在实现开关性能方面起着更重要的作用。最佳器件的电阻关/开比为108，保持时间>104 s，耐久性为50次循环。横截面扫描电子显微镜提供的证据表明，开关的机制涉及碳纤维的形成和拉曼光谱表明，这些纤维是纳米晶石墨的性质。目前的工作清楚地表明，在开关周期过程中，SiC发生解离，从而形成纳米晶石墨丝。除了金属丝之外，这些有助于a-SiC基电阻式存储器器件中的切换。
2019-08-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Combinatorial search of superconductivity in Fe-B composition spreads
根据Kolmogorov等人的理论预测，我们制备了Fe-B薄膜，以寻找可能的超导相。1共溅射用于沉积覆盖Fe-B二元相图的大组成区域的铺展。在纳米晶部分发现了超导相的痕迹，在那里的薄膜经历了金属到绝缘体的转变作为一个区域的平均组成的FeB_2的组合物的函数。电阻下降发生在4K，并且在相同温度下也检测到抗磁信号。超导性在磁场高达2特斯拉时是可抑制的。
2013-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ballistic Deposition of Nanoclusters
纳米多孔薄膜是一类重要的材料，提供了一种观察基本表面和体过程的方法，颗粒大于单个原子，但足够小，可以通过应力和表面迁移率等机制相互作用。原位X射线反射率和掠入射小角X射线散射（GISAXS）用于监测由二硅化钨（WSi $_2$）和铜（Cu）纳米团簇生长的薄膜。纳米团簇的尺寸范围从2 nm到6 nm的直径，并通过高压磁控溅射通过等离子体气体冷凝。X射线反射率（XRR）测量的薄膜在不同阶段的增长表明，所得的薄膜表现出非常低的密度，接近15%的体积密度。这与简单的非晶格弹道沉积模型一致，其中颗粒在第一接触点处粘附而不进一步重构。此外，在这些膜中，团簇几乎没有合并或烧结。
2016-03-19 cond-mat.mtrl-sci
FeCuNbSiB thin films with sub-Oersted coercivity
研究通过磁控溅射与热处理制备低矫顽力、高有效磁化的纳米晶 FeCuNbSiB 薄膜，并结合显微结构与磁性表征揭示厚度对矫顽力的影响。
2024-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A thin film source in a solid-state diffusion experiment: CoO on SrTiO3
本文制备并表征了STO上的CoO薄膜扩散源，确定保持平坦稳定界面的退火条件，并用EDX、APT和TOF SIMS验证了Co扩散剖面的一致性。
2025-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Growth Mechanisms and Mechanical Response of 3D Superstructured Cubic and Hexagonal Hf$_{1-x}$Al$_x$N Thin Films
该研究揭示离子辅助磁控溅射 HfAlN 薄膜中 Ar 中性粒子主导的相分离机制，发现立方相三维棋盘超结构可显著提升硬度与屈服强度。
2025-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Ethanol and Hydrogen gas-sensing properties of CuO-CuFe2O4 nanostructured thin films
本研究通过射频溅射结合热氧化制备多孔纳米晶CuO-CuFe₂O₄复合薄膜气敏层，测试其对乙醇和氢气的传感性能，25nm厚薄膜在400℃下对500ppm氢气响应达79%，响应时间短，且响应与10-500ppm气体浓度相关。
2018-05-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
