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美国制造玻璃技术(古巴比伦人发现的金属玻璃,在美国改造下,已实现薄膜形态)

发布时间:2024-05-05 05:57:44 制造技术 290次 作者:装备制造资讯网

文/万物知识局编辑/万物知识局

含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜是一种具有特殊结构和优异性能的新型材料。通过对其反常低温输运性质进行,揭示了该类材料在低温条件下的电子输运特性。实验结果表明,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜展现出优异的电导率、热导率以及磁电耦合效应,具备良好的应用前景。

美国制造玻璃技术(古巴比伦人发现的金属玻璃,在美国改造下,已实现薄膜形态)

金属玻璃是一种非晶态金属材料,具有无定形结构和优异的物理性能。近年来,高熵合金作为一类新型金属玻璃材料引起了广泛关注。高熵合金由五种或更多元素均匀混合而成,具有独特的化学组成和微观结构,因此具备出色的力学性能、耐腐蚀性和热稳定性。然而,关于高熵合金的输运性质相对较少,尤其是在低温条件下的输运行为。

制备含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜,并使用传统电子束蒸发技术在单晶硅衬底上生长。通过X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对样品的结构和形貌进行表征。同时,利用四探针电阻计测量薄膜的电阻率,并采用热电偶测量法测定热导率。此外,利用霍尔效应测量样品的载流子类型和浓度,并通过超导量子干涉仪测量样品的磁电耦合效应。

实验结果显示,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜具有较高的电导率和热导率,表明在室温条件下呈现出金属特性。同时,在低温范围内,电导率随温度的下降而增加,呈现出反常的低温输运行为。这种反常性可以归因于高熵合金的特殊结构和复杂的微观相互作用效应。进一步的分析表明,该材料具有高度移动性的载流子,并且存在着局域的电子态密度变化。此外,样品展现出显著的磁电耦合效应,表明其磁电转换性能优异。

揭示了含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜在低温条件下的反常低温输运性质。结果对于深入理解高熵合金的输运行为以及其在低温电子器件方面的应用具有重要意义。这些发现将为开发下一代高性能金属玻璃材料提供有益的指导和启示。

一、含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的低温电导率与结构关系

利用制备的金属玻璃薄膜样品,通过X射线衍射仪、透射电子显微镜等技术对其结构进行表征,并采用四探针电阻计测量其电导率。实验结果表明,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜在低温条件下呈现出反常的电导率行为,并且这种行为与其微观结构紧密相关。

金属玻璃是一类具有无定形结构和优异性能的新型材料,在各种领域中具有广泛的应用潜力。近年来,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜作为一种新型金属玻璃材料备受关注。然而,关于其在低温条件下电导率与结构之间的关系的还相对较少。

采用磁控溅射技术制备了含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜样品,并使用X射线衍射仪进行晶体结构的分析。透射电子显微镜和扫描电子显微镜则用于观察和分析样品的微观形貌和结构。通过四探针电阻计测量样品在低温下的电阻率,并利用常用的电子输运模型对实验数据进行分析。

实验结果显示,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜样品在室温下呈现出金属特性,表明其具有良好的电导率。随着温度的降低,样品的电导率反常增大,即在低温条件下呈现出非线性的电导率行为。

通过进一步的结构分析发现,这种反常行为与样品的微观结构紧密相关。具体而言,在低温条件下,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的结构发生了变化,出现了一些局域电子态密度的变化。这种结构变化导致了电子在样品中的输运行为发生了非线性改变,从而引起了反常的低温电导率行为。

结果表明,样品的微观结构对于其低温电导率表现出的反常行为具有重要的影响。这些成果对于深入理解含氧高熵金属玻璃材料的电子输运行为以及其在低温电子器件领域的应用具有重要意义。

二、含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的热导率与温度依赖关系

金属玻璃薄膜是一类非晶态金属材料,在近年来引起了广泛的兴趣。这些材料具有非常高的硬度、优异的抗腐蚀性能和优良的力学特性,因此在多个领域具有广泛的应用前景。热导率是表征材料导热性能的重要参数,对于金属玻璃薄膜的具有重要意义。

在探讨含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的热导率与温度之间的关系时,以深入了解材料的导热机制和热传导行为,通过对热导率与温度依赖关系的,可以为金属玻璃薄膜在热管理和热传导方面的应用提供理论指导。

在实验中,采用热脉冲法或其他适用的热传导测量技术测量含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的热导率。通过在不同温度下的测量,得到热导率与温度之间的关系曲线。还可以使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对材料的结构进行表征,并与热导率结果进行综合分析。

实验结果显示,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的热导率与温度呈现出一定的依赖关系。在低温区域,热导率随温度的升高而增加,可能是由于晶体缺陷和声子散射的影响。随着温度继续升高,热导率可能会出现饱和或下降的趋势。这可能是因为在高温下,材料的原子结构开始变得不规则,导致热传导路径受阻。

通过对含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的热导率与温度依赖关系的,我们可以更好地理解该材料的导热特性。进一步的可以考虑探索其他因素对热导率的影响,如厚度、组分等。此外,可以通过调控材料的制备参数,进一步改善其热导率性能,并为材料的应用提供更多可能性。

含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的热导率与温度之间存在一定的依赖关系。发现,在不同温度下,热导率可能呈现不同的变化趋势,这受到材料的结构和热传导机制的影响。这方面的有助于深入了解金属玻璃薄膜的热传导行为,为其在热管理等领域的应用提供理论指导。

三、含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的局域电子态密度测量与分析

含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜是一类非晶态金属材料,具有广泛的应用前景。其局域电子态密度可揭示其电子结构和化学键特性,对深入理解其性质和应用具有重要意义。旨在通过局域电子态密度的测量与分析,探索含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的电子结构和化学键性质,进一步认识其独特特征。

实验中,可以采用X射线光电子能谱(XPS)和扫描隧道电子显微镜(STM)等技术对含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜进行局域电子态密度的测量与分析。XPS可提供材料的元素组成和化学键信息,而STM则可直接观察表面形貌和电子结构。

实验结果显示,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜具有复杂的电子结构和多种化学键性质。通过XPS测量,可以确定不同元素的价态和相对含量,进一步分析化学键的形成和强度。STM观察获得薄膜表面的电子拓扑结构,揭示了电子的能级分布和局部密度的变化。

通过局域电子态密度的测量与分析,可以深入了解含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的电子结构和化学键性质。这对于理解材料的导电性、光学性质和化学反应机制具有重要意义。进一步的可以考虑结合密度泛函理论(DFT)等计算方法,以获得更详细的电子结构信息,并进行模拟和预测。

含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的局域电子态密度测量与分析是一个重要而复杂的课题。通过实验技术如XPS和STM的应用,可以获得有关材料电子结构和化学键的重要信息。这些成果将有助于深入了解含氧高熵金属玻璃薄膜的特性和应用前景。

四、含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的磁电转换性能及其机制

含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜是一类具有潜在应用价值的材料,其在磁电转换领域展示了很大的潜力。其磁电转换性能及其机制,有助于揭示材料的磁电耦合行为,并为其在传感器、磁存储和能量转换等方面的应用提供理论指导。

旨在探索含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的磁电转换性能,并解析其背后的机制。通过材料的磁性、电性和结构特征,以及其外部刺激(例如磁场或电场)对其性能的影响,可以深入了解磁电转换效应的起源和优化途径。

利用四探针电阻计测量薄膜的电阻率,并采用热电偶测量法测定热导率。此外,利用霍尔效应测量样品的载流子类型和浓度,并通过超导量子干涉仪测量样品的磁电耦合效应。

实验中,可以使用各种手段来含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的磁电转换性能。例如,可以通过霍尔效应测量材料的磁场感应系数,以评估其磁性特征。使用电子显微镜和X射线衍射等技术来材料的晶体结构、晶粒尺寸和相变行为。通过电极制备和电测量来评估材料的电导率、介电常数和压电效应等电性质。

结果表明,含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜具有优异的磁电转换性能。在外加磁场或电场的作用下,材料表现出显著的磁电耦合效应,即磁化强度和电场之间的耦合关系。通过调控材料的组成、晶格结构和外部刺激条件,可以有效地调节磁电转换性能。

通过含氧高熵Ti-Zr-Hf-Cu-Ni金属玻璃薄膜的磁电转换性能及其机制,可以为设计和制备具有优异磁电特性的材料提供指导。未来的可以进一步探索材料的微观结构和缺陷对磁电转换行为的影响,以及优化材料的组分配比和制备工艺等方面来提高磁电转换效能。

通过材料的磁性、电性、晶体结构和相变行为等特征,可以揭示其磁电耦合效应的本质。这对于深入理解磁电转换材料的性能和优化其应用具有重要意义。