研究目的
研究在不同沉积条件下脉冲激光沉积的Ni60Ti40形状记忆薄膜的特性,并通过分形建模理解激光产生等离子体的动力学过程。
研究成果
该研究成功利用脉冲激光沉积(PLD)技术实现了Ni60Ti40形状记忆薄膜的可控沉积,原位等离子体监测为沉积过程提供了深入见解。分形模型有效描述了等离子体动力学特性,并与实验观测结果相符。研究确定了实现化学计量比精确转移和最小液滴形成的最佳沉积条件。
研究不足
该研究的局限性在于控制沉积参数的复杂性以及薄膜成分和厚度可能不均匀。分形模型对所有等离子体动力学场景的适用性也可能存在局限。
1:实验设计与方法选择:
采用Nd:YAG激光器进行脉冲激光沉积(PLD)薄膜制备。通过时空分辨光学发射光谱和ICCD高速相机成像实现原位等离子体监测。
2:样品选择与数据来源:
使用NiTi合金(nitinol60)靶材,在不同距离(2和4厘米)及激光能量(40、80、100毫焦)条件下沉积薄膜。
3:100毫焦)条件下沉积薄膜。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:Nd:YAG激光器、ICCD相机(PI MAX)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、DSC Maya 200。
4:实验流程与操作步骤:
NiTi靶材激光烧蚀、等离子体羽辉动力学分析、薄膜沉积及沉积后退火处理。
5:数据分析方法:
通过光学发射光谱分析等离子体,SEM和AFM进行表面分析,EDS测定化学成分,XRD分析晶体结构。
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获取完整内容-
Nd:YAG laser
Used for pulsed laser deposition of thin films.
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ICCD camera
PI MAX
Fast camera imaging for plasma dynamics analysis.
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SEM
VegaTescan LMH II
Surface analysis of thin films.
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AFM
Nanosurf EasyScan 2
Atomic force microscopy for surface topography.
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EDS detector
Bruker
Chemical analysis of thin layers.
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XRD
X’Pert Pro MRD
Structural analysis of thin films.
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DSC
Maya 200
Differential calorimetry for shape memory materials.
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