锑化物超晶格及磁性斯格明子的电子显微学研究
发布时间：2021-05-06 12:47
信息功能材料作为信息时代新兴产业发展的基石,对科技进步起重要的支撑作用。其中,InAs/GaSb短周期超晶格的灵敏度高,响应快,效率高,涵盖波长范围广,作为新型红外焦平面探测器技术中的核心器件,已成为该领域中重要的研究对象;此外,最近在若干磁性材料中发现的磁性斯格明子具有稳定性好、易操控、尺寸小的优点,是新型电子自旋磁性存储器材料的有力竞争者。本论文利用扫描透射电子显微镜,对InAs/GaSb超晶格和磁性斯格明子的微观结构进行了全面的表征和分析,主要的研究成果如下:结合高角环形暗场（HAADF）像和电子能量损失谱（EELS）对分子束外延（MBE）和金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的短周期InAs/GaSb超晶格界面开展了高空间分辨率化学组分分析。利用从HAADF像提取的阴、阳离子强度比曲线和EELS获取的不同元素的分布曲线确定了超晶格的界面宽度。在MBE超晶格中,界面宽度均小于4.8单原子层（ML）,并且InAs-on-GaSb（IF1）界面宽度小于GaSb-on-InAs（IF2）界面宽度,其中各类元素的扩散趋势相同,In元素的扩散宽度略大于其他元素;应变分析指出IF1界面为拉...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 红外探测器
1.2.1 红外探测技术及应用
1.2.2 锑化物材料超晶格体系
1.3 磁性斯格明子
1.3.1 磁性斯格明子的产生机理。
1.3.2 磁性斯格明子的材料体系
1.3.3 磁性斯格明子的分类
1.4 本论文的研究意义及主要内容
第2章 电子显微分析方法和技术
2.1 透射电镜的基本结构与成像原理
2.1.1 电子光学系统与成像原理
2.1.2 电子与物质的相互作用
2.1.3 电子衍射原理
2.1.4 电子显微像
2.1.5 电子能量损失谱(EELS)
2.1.6 洛伦兹电子显微术
2.2 透射电镜试样的制备
2.2.1 机械磨薄制样
2.2.2 聚焦离子束制样
第3章 超晶格中长波探测器的原子扩散分析
3.1 MBE法生长的InAs/GaSb超晶格
3.1.1 背景
3.1.2 实验与材料
3.1.3 结果
3.1.4 讨论
3.2 MOCVD法生长的InAs/GaSb超晶格
3.2.1 实验与材料
3.2.2 结果
3.2.3 讨论
3.3 AlInAsSb材料
3.3.1 实验与材料
3.3.2 结果
3.4 结论
第4章 试样倾斜造成HAADF像原子位置的偏移
4.1 背景
4.2 实验与材料
4.3 结果
4.4 像模拟
4.5 讨论
4.6 本章小结
第5章 强度传输方程(TIE)重构Mn NiGa磁结构时的假象
5.1 背景
5.2 实验与材料
5.3 结果
5.4 强度传输方程(TIE)
5.5 重构磁化强度的分布
5.6 磁性螺旋结构和LTEM图像的模拟
5.7 讨论
5.8 结论
第6章 总结与展望
参考文献
个人简历及发表文章目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]奋斗创造历史 实干成就未来 十三届全国人大二次会议在京开幕[J]. 本刊两会报道组. 中国科技产业. 2019(03)
[2]薄膜异质结中磁性斯格明子的相关研究[J]. 李文静,光耀,于国强,万蔡华,丰家峰,韩秀峰. 物理学报. 2018(13)
[3]Lorentz transmission electron microscopy studies on topological magnetic domains[J]. 彭丽聪,张颖,左淑兰,何敏,蔡建旺,王守国,魏红祥,李建奇,赵同云,沈保根. Chinese Physics B. 2018(06)
[4]聚焦离子束致形变微纳加工研究进展[J]. 毛逸飞,吴文刚,徐军. 电子显微学报. 2016(04)
[5]新型低维结构锑化物红外探测器的研究与挑战[J]. 王国伟,徐应强,牛智川. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(04)
[6]InAs/GaInSb应变层超晶格材料的界面结构[J]. 邱永鑫,李美成,赵连城. 功能材料. 2005(09)
本文编号：3171947
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)北京市
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 红外探测器
1.2.1 红外探测技术及应用
1.2.2 锑化物材料超晶格体系
1.3 磁性斯格明子
1.3.1 磁性斯格明子的产生机理。
1.3.2 磁性斯格明子的材料体系
1.3.3 磁性斯格明子的分类
1.4 本论文的研究意义及主要内容
第2章 电子显微分析方法和技术
2.1 透射电镜的基本结构与成像原理
2.1.1 电子光学系统与成像原理
2.1.2 电子与物质的相互作用
2.1.3 电子衍射原理
2.1.4 电子显微像
2.1.5 电子能量损失谱(EELS)
2.1.6 洛伦兹电子显微术
2.2 透射电镜试样的制备
2.2.1 机械磨薄制样
2.2.2 聚焦离子束制样
第3章 超晶格中长波探测器的原子扩散分析
3.1 MBE法生长的InAs/GaSb超晶格
3.1.1 背景
3.1.2 实验与材料
3.1.3 结果
3.1.4 讨论
3.2 MOCVD法生长的InAs/GaSb超晶格
3.2.1 实验与材料
3.2.2 结果
3.2.3 讨论
3.3 AlInAsSb材料
3.3.1 实验与材料
3.3.2 结果
3.4 结论
第4章 试样倾斜造成HAADF像原子位置的偏移
4.1 背景
4.2 实验与材料
4.3 结果
4.4 像模拟
4.5 讨论
4.6 本章小结
第5章 强度传输方程(TIE)重构Mn NiGa磁结构时的假象
5.1 背景
5.2 实验与材料
5.3 结果
5.4 强度传输方程(TIE)
5.5 重构磁化强度的分布
5.6 磁性螺旋结构和LTEM图像的模拟
5.7 讨论
5.8 结论
第6章 总结与展望
参考文献
个人简历及发表文章目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]奋斗创造历史 实干成就未来 十三届全国人大二次会议在京开幕[J]. 本刊两会报道组. 中国科技产业. 2019(03)
[2]薄膜异质结中磁性斯格明子的相关研究[J]. 李文静,光耀,于国强,万蔡华,丰家峰,韩秀峰. 物理学报. 2018(13)
[3]Lorentz transmission electron microscopy studies on topological magnetic domains[J]. 彭丽聪,张颖,左淑兰,何敏,蔡建旺,王守国,魏红祥,李建奇,赵同云,沈保根. Chinese Physics B. 2018(06)
[4]聚焦离子束致形变微纳加工研究进展[J]. 毛逸飞,吴文刚,徐军. 电子显微学报. 2016(04)
[5]新型低维结构锑化物红外探测器的研究与挑战[J]. 王国伟,徐应强,牛智川. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(04)
[6]InAs/GaInSb应变层超晶格材料的界面结构[J]. 邱永鑫,李美成,赵连城. 功能材料. 2005(09)
本文编号：3171947
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