Quantification model of X-ray fluorescence analysis based on iterative Monte Carlo procedure
本文建立了一种用于X射线荧光定量分析的迭代蒙特卡罗算法。计算模型采用模拟程序MCNP 6描述原子电子层的激发和弛豫现象。通过对标准参比合金材料进行定量分析，对完整的分析方法进行了测试。在主要元素浓度的标准偏差范围内，发现计算浓度和标称浓度之间存在可接受的一致性。由于应用了Monte Carlo代码中可用的方差缩减程序，整个分析的重复执行Monte Carlo数值计算的总持续时间仅为几分钟。在MatLab编程环境下设计并编写了一个框架软件，用于控制样品元素组成的迭代计算。
2019-06-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Quantifying Phase Transformations in Alloying Anodes via In-Situ Liquid Cell Hard X-ray Spectroscopy and Cryogenic Microscopy
Imperial College London（帝国理工学院）；Diamond Light Source（钻石光源）；Max-Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）；Univ Rouen Normandie, CNRS, INSA Rouen Normandie, Groupe de Physique des Matériaux, UMR 6634（鲁昂诺曼底大学、法国国家科学研究中心、鲁昂诺曼底国立应用科学学院、材料物理研究组）
本研究通过原位X射线光谱和低温显微镜技术，揭示了铂基合金阳极在锂化过程中的相变机制及界面化学演变，为设计耐用的储能电极提供了新思路。
2025-12-04 cond-mat.mtrl-sci
3D characterization of ultrasonic melt processing on the microstructural refinement of Al-Cu alloys by synchrotron X-ray tomography
采用常规显微镜和同步辐射X射线显微层析技术研究了超声熔炼对两种多元铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-0.5 Fe合金中金属间相和气孔三维结构的影响。发现这两种合金含有诸如Al 15（FeMn）3Cu 2、Al 7 Cu 2Fe、Al 3（FeMn）、Al 6（FeMn）和Al 2Cu的金属间化合物相，其在3D中具有复杂的网络形态。USP在合金中的应用可以获得细化的等轴组织。0.5Fe和1.0Fe合金的晶粒尺寸分别由未加USP时的16.9 μ m和15.8 μ m减小到加USP时的13.3 μ m和12.2 μ m。结果表明，USP显著降低了两种合金中金属间相的体积分数、晶粒尺寸、互连性和等效直径。由于USP脱气效应，两种合金中孔隙的体积分数降低。讨论了声泡和声流对一次枝晶和二次枝晶的细化机理。
2018-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Low Temperature Ageing Behaviour of U-Nb $α''$ Phase Alloys
在150 $\,^{\circ}$ C温度下暴露5000小时的样品上研究了U-5 wtNb系统的老化机理。各种表面和体分析技术已被用来调查相，化学和晶体学的变化。通过次级电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、电子背散射衍射（EBSD）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）表征微观结构演变。这项调查表明，晶体缺陷，如孪生进一步的马氏体趋势与老化。晶格的尺寸调整和原子的重排导致从$α''$向$α'$相的小的进展。
2018-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Automated laboratory x-ray diffractometer and fluorescence spectrometer for high-throughput materials characterization
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；NCSA, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校国家超级计算应用中心）；PROTO Manufacturing Ltd（PROTO制造有限公司）
本文提出了一种自动化X射线衍射与荧光光谱仪，用于高通量材料表征，通过组合样品研究展示其快速数据生成能力。
2026-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Experimental validation of density functional theory calculations on the Zr/Al oxide nanocluster formation in bcc Fe
在含Zr和Al的bcc Fe基体中，不同原子团簇构型的从头算模拟结果表明，Y-Zr-O相的形核具有能量可容性，最好是三角形结构的Y 4 Zr 3 O 12。随后，HRTEM研究所制备的Fe - 14 Cr-0.3 Y2 O3 - 0.6 Zr - 4Al氧化物弥散强化（ODS）合金显示78%的沉淀物与Y 4 Zr 3 O 12结构，从而证实了从头计算模拟的预测能力的二次形成在多组分合金。
2022-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative assessment of the microstructural factors controlling the fatigue crack initiation mechanisms in AZ31 Mg alloy
利用滑移线分析和次级电子显微镜研究了织构AZ 31 B-O镁合金在两种不同循环应变半幅下的全反向循环变形过程中的变形和疲劳裂纹形核机制。由于不同的变形机制的激活，样品在两个方向上变形，导致对称和非对称的循环应力-应变曲线。它们被确定在纵向截面的标本，其中包括大量的颗粒（从1500至4500为每个标本），以获得统计学上显着的结果。如果占主导地位的变形机制是基底滑移和拉伸孪晶/脱孪晶，最具破坏性的疲劳裂纹沿大晶粒中的孪晶成核，连同平行于基底滑移带的裂纹，该基底滑移带与适合于基底滑移取向的小晶粒簇中的变形局部化相关。当变形机制为拉伸孪晶/退孪晶和锥体滑移时，最长的疲劳裂纹沿大晶粒中的锥体滑移带形核。在所有情况下都发现小晶粒周围的晶界裂纹，但从疲劳失效的角度来看，它们并不重要。该信息与评估微观结构特征对镁合金疲劳寿命的影响有关，并作为输入，使用疲劳指标参数模拟镁合金的疲劳行为。
2022-08-11 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
Role of chromium oxides and carbides in strengthening CoCrFeNi multi-principle element alloys
本研究通过在CoCrFeNi多主元合金中引入铬氧化物和碳化物弥散相，探究不同制备工艺下的相组成及室温、575℃力学性能差异，明确了铬化合物对合金性能的作用机制，为高温用高熵合金的制备优化提供参考。
2025-10-06 cond-mat.mtrl-sci
X-ray induced persistent photoconductivity in Si-doped Al$_{0.35}$Ga$_{0.65}$As
我们证明，X射线照射可以用来诱导绝缘体-金属的转变，在Si掺杂的Al $_{0.35}$ Ga $_{0.65}$ As，半导体与{ \it DX}中心。通过对光电导和荧光的研究，揭示了{ \it DX}中心进入浅施主态的激发机制。作为入射X射线能量的函数的光电导在Ga和As的K边缘处都呈现出边缘，这意味着Ga和As的芯-空穴激发是激发{ \it DX}中心的有效的主要步骤。高量子产率（$\gg 1$）表明，由于次级电子、空穴和荧光光子，激发是间接和非局域的。
2000-07-29 cond-mat.mtrl-sci
The question of intrinsic origin of the metal-insulator transition in i-AlPdRe quasicrystal
二十面体（i-）AlPdRe是迄今为止发现的电阻率最高的准晶合金。在多晶样品中观察到$1Ωcm$在4K下的电阻率（$ρ$）和大于200的相关电阻比（$RRR = ρ_{4K}/ρ_{300K}$）。这些值比同晶i-AlPdMn相大两个数量级。我们在这里讨论有争议的微观起源的i-AlPdRe合金电特异性。有人提出，高电阻率值是由于外部参数，如第二相或氧污染。从全面的测量和数据的文献，包括电子输运与微观结构和微观化学分析，我们表明，相反，有越来越多的证据支持原产地固有的i相。与其他准晶合金类似，i-AlPdRe样品的电阻率主要取决于结构质量和化学成分的微小变化。与多晶样品相比，i-AlPdRe单晶粒的低电阻率可以通过化学成分、非均匀性和热处理的差异来解释。
2015-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Niobium Doping on the Crystal Structure and Hydrogen Sorption Properties of TiFe: Combined Synchrotron X-ray Diffraction and Extended X-ray Absorption Fine Structure Study
University of Stavanger（斯塔万格大学）；Institute for Energy Technology（能源技术研究所）
本研究通过同步辐射X射线衍射和扩展X射线吸收精细结构分析，探讨了铌掺杂对TiFe合金晶体结构和氢吸收性能的影响，发现铌的掺杂能改善基质激活和氢吸收动力学，而不影响整体储氢能力。
2026-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Large Spin Hall Effect in High-Entropy Alloy/CoFeB Bilayers
本文研究高熵合金Mn--Nb--Mo--Ta--W/CoFeB双层中的自旋霍尔效应，发现其自旋霍尔角可达0.12，与Pt相当，表明该bcc相高熵合金是适用于自旋电子学器件的优良自旋霍尔材料。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure of Cu_(1-x)Ni_xRh_2S_4 and CuRh_2Se_4: Band Structure Calculations, X-ray Photoemission and Fluorescence Measurements
用X射线光电子能谱和荧光光谱研究了尖晶石型Cu_（1-x）Ni_xRh_2S_4（x = 0.0，0.1，0.3，0.5，1.0）和CuRh_2Se_4化合物的电子结构。在美国劳伦斯伯克利实验室先进光源的光束线8.0上测量了Cu L_3、Ni L_3、S L_（2，3）和Se M_（2，3）的X射线发射谱（XES）。这些化合物的组成原子的XES测量，减少到相同的结合能标度，被发现是在良好的协议与XPS价带。计算得到的包含偶极矩阵元的XES谱与实验结果吻合较好。在所有化合物中，费米能级（E_F）附近的态具有强的Rh d和S（Se）p特征。在NiRh_2S_4中，Ni的3d态在E_F处有很强的贡献，而在两种Cu化合物中，Cu的3d带只有~1 eV宽，中心在E_F下方~ 2.5eV处，在E_F处几乎没有3d特征。NiRh_2S_4的费米能级的态密度比CuRh_2S_4的低。这一差异可能是导致Cu_（1-x）Ni_xRh_2S_4超导转变温度随Ni浓度降低的原因。有序合金Cu_（1/2）Ni_（1/2）Rh_2S_4的态密度表现出“裂带”性质，而不是"刚性带“性质。
1999-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Structural changes in Ge1-xSnx and Si1-x-yGeySnx thin films on SOI substrates treated by pulse laser annealing
本文研究脉冲激光退火对SOI衬底上GeSn和SiGeSn薄膜的应变工程作用，证明PLA可改善结晶质量并将活性载流子浓度提升至4x1019 cm-3。
2024-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The Effect of Na on Cu-K-In-Se Thin Film Growth
在具有不同表面Na组分的衬底上进行Cu-KF-In-Se的共蒸发。研究了用于光伏吸收剂的感兴趣的组合物，其中比率为（K+Cu）/In ~ 0.85和K/（K+Cu）~ 0 - 0.57。钠钙玻璃（SLG）基板导致最Na的二次离子质谱，而SLG/Mo和SLG/SiO2/Mo基板导致3倍和3,000倍少Na的生长膜，分别。X射线衍射（XRD）结果表明，增加Na含量有利于Cu 1-xKxInSe 2（CKIS）合金的形成，而减少Na含量有利于CuInSe 2 + KInSe 2混合相薄膜的形成。扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱显示KInSe 2沉淀物是容易识别的平面晶体。外来KF此外还驱动扩散的Na从各种基板，并进入生长膜，与以前的报告一致。时间分辨的光致发光显示，在Mo上生长的具有中等K组分（0.04 < K/（K+Cu）< 0.14）的膜的少数载流子寿命增强。由于XRD对KInSe 2的检测限相对较高，且具有这些成分的CKIS合金的黄铜矿晶格位移幅度较低，因此尚不清楚寿命增益是否与CKIS合金化、少量KInSe 2含量或两者相关。所识别的Na-K相互依赖性可用于设计Cu（In，Ga）（Se，S）2吸收剂中的碱金属键合，以优化初始和长期光伏发电。
2017-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Composite Self-Arrangement in Iron-Implanted Epitaxial Palladium Thin Films
我们报告的稀$Pd_{1-x}Fe_x$组合物的形成下的离子束注入外延钯薄膜的可调磁性能。通过将$40 keV$和$3.0\cdot10^{16}$离子分别注入到MgO（001）衬底上的钯膜中，获得了平均铁含量为$0.025$、$0.035$或$0.075$的$ions/cm^2$二元合金。结构和磁性研究表明，铁原子占据规则的fcc-晶格Pd-网站没有任何二次结晶相的形成。所有铁离子注入的Pd薄膜在低温下（低于$200 K$）都表现出铁磁性，居里温度和饱和磁化强度都由注入的铁离子剂量决定。与Fe含量相近的分子束外延生长的$Pd_{1-x}Fe_x$合金薄膜的磁性能相比，Fe离子注入的Pd薄膜具有较弱的面内磁晶各向异性，从而具有较低的矫顽力。在注入的$Pd_{1-x}Fe_x$膜中观察到的多个铁磁共振表明由于旋节分解成具有相同晶体对称性但不同铁含量的区域（推测为层）而形成磁不均匀状态。多相磁结构相对于在$770 K$的真空退火是稳健的，尽管朝向定义明确的局部$Pd-Fe$组合物发展。
2021-03-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Delta-doped \b{eta}-Ga2O3 thin films and \b{eta}-(Al0.26Ga0.74)2O3/\b{eta}-Ga2O3 heterostructures grown by metalorganic vapor-phase epitaxy
我们报道了使用硅烷前体的金属有机气相外延生长的\b{eta} -Ga 2 O 3薄膜的硅δ掺杂。δ掺杂\b{eta} -Ga 2 O 3外延膜的特征在于使用电容-电压分布和二次离子质谱。测量了电子面电荷密度在2.9e12 cm-2至8 e12 cm-2范围内，半峰半宽在6.2 nm至3.5 nm范围内。我们还利用δ掺杂的\b{eta} -（Al0.26Ga0.74）2 O3/ \b{eta} -Ga 2 O3异质结证实了高密度（6.4e ~（12）cm ~（-2））的简并二维电子气，总电荷还可能包括\b{eta} -（Al0.26Ga0.74）2 O3合金势垒中平行沟道的贡献.
2020-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Homogenous and heterogeneous magnetism in (Zn,Co)O
用原子层沉积法生长了一系列（ZnO）m（CoO）n数字合金和超晶格。数据提供的证据表明，在数字合金结构中的Co相互扩散是足够的，以产生真正的随机Zn 1-xCoxO混晶与x高达40%。相反，在超晶格结构中的相互扩散是不够强，均匀的Co含量沿生长方向的结果在形成（Zn，Co）O薄膜与空间调制的Co浓度。在160 \circC沉积的所有结构显示出特定于具有局部自旋S = 3/2的稀磁半导体的磁性，所述局部自旋S = 3/2由强但短程的反铁磁相互作用耦合，所述反铁磁相互作用导致低温自旋玻璃冻结。它表明，铁磁样的功能，可见只在200 \circC及以上的层生长，与金属Co颗粒之间的基板和（Zn，Co）O层的界面网。这解释了为什么铁磁信号的大小几乎与膜厚无关，以及阐明了磁各向异性的起源。我们的结论已经得出的层中的Co浓度，分布和聚集已确定：二次离子质谱，电子探针显微分析，高分辨率透射电子显微镜的能力，允许化学分析; X射线吸收近边结构;扩展的X射线吸收精细结构; X射线光电子能谱，和X射线圆磁二色性。这些层的宏观性能进行了研究，超导量子干涉装置磁强计和微波介电损耗允许确认金属夹杂物的重要作用。
2012-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial strain adaption in chemically disordered FeRh thin films
现代功能材料中的应变和应变适应机制对其性能至关重要。了解这些机制将推进材料性能工程的创新方法。本文研究了薄膜模型系统中应变自适应机制随外延应变的变化。化学无序的FeRh薄膜沉积在W-V缓冲层上，这允许预设的晶格常数的大的变化，例如外延边界条件。它示出通过高分辨率的X射线倒易空间图和透射电子显微镜，该系统的反应与倾斜机制的结构单元，以适应缓冲层的晶格常数。这种响应解释的密度泛函理论计算，这证明了一个充满活力的最低结构的失真的c/a =0.87。实验观察到的倾斜机制是由这种能量增益引起的，并允许系统保持在最有利的结构中。在一般情况下，它表明，使用外延模型异质结构组成的合金缓冲层的完全混溶的元素和感兴趣的功能材料允许研究应变自适应行为非常详细。这种方法使得即使很小的次级效应也可以观察到，例如本案例研究中确定的结构域的方向倾斜。
2019-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Elucidating Pathfinding Elements from the Kubi Gold Mine in Ghana
应用X射线光电子能谱学（XPS）和能量色散X射线能谱（EDX）研究加纳中部地区Dunwka-on-Offin附近Asante黄金公司Kubi金矿项目手工小规模金矿样品的细粒精矿性质。这两种技术表明，含Au的残留沉积物主要由宿主元素Fe，Ag，Al，N，O，Si，Hg和Ti，要么形成合金与金或沉积物中的固有元素。为了比较，主要由Au组成的大块块金样品形成银金矿，即，与Ag的固溶体。未处理（不纯）的沉积物，细粒金精矿，粗粒金精矿，和处理过的矿石（金散装/块金）样品被发现含有群集的O，C，N，和Ag与Au浓度显着低于相关元素。这一发现可以归因于原生地球化学分散，这是由岩浆和热液的结晶以及次生过程中交代元素的迁移和快速的化学风化的侧化作用演化而来的。结果表明，Si和Ag由于其共晶特性而与Au强烈共生，N、C和O由于其对Si的亲和力而与Au并列。因此，这些非贵金属元素在勘探区域内充当金矿的探路者。本文进一步探讨了金与含金矿脉沉积物的关系，作为确定矿区金的指示矿物的关键
2021-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Precise calibration of Mg concentration in MgxZn1-xO thin films grown on ZnO substrates
近年来，MgxZn 1-xO薄膜的生长技术得到了快速发展，使得这种材料能够广泛地应用于光学和电学应用。在设计结构和优化器件性能时，合金中Mg含量的可控和精确确定至关重要。在这项研究中，我们已经建立了实验室为基础的方法来确定镁含量的MgxZn 1-xO薄膜生长在ZnO衬底上，范围从x ~ 0.4的溶解度极限x < 0.01的稀释极限。对于Mg含量的绝对测定，卢瑟福背散射光谱用于高于x = 0.14的高Mg区域，而二次离子质谱用于量化低Mg含量。作为一种基于实验室的方法来确定镁含量，c轴长度是通过X射线衍射测量的，并且与镁含量有很好的关联。该插值使得能够将Mg含量测定为x = 0.023，其中来自ZnO衬底的峰与标准实验室设备中的MgxZn 1-xO峰重叠，从而能够进行定量测定。在稀释的Mg含量低于x = 0.023时，通过光致发光测量的MgxZn 1-xO薄膜的局域激子峰能量被发现显示出线性的Mg含量依赖性，这是很好地解决从ZnO衬底的自由激子峰下降到x = 0.0043。我们的研究结果表明，X射线衍射和光致发光相结合的方法来确定镁含量在一个宽的镁范围从x = 0.004至0.40在实验室环境中是适当的。
2012-08-10 cond-mat.mtrl-sci
