论文摘要
本论文主要利用表面分析技术俄歇电子能谱(AES)较系统的研究了铝薄膜在铀基体上的生长行为特征以及膜基界面反应,并采用密度泛函方法,模拟计算了铝原子在金属铀和UO2(001)面上的吸附能,对实验结果从理论上进行了合理的解释和推论。主要研究结果有: 1) 室温下,在金属铀表面逐步沉积铝原子的过程中,沉积Al原子与铀原子相互作用,电子从铝原子向铀原子转移,界面扩散行为不明显;铀表面连续沉积铝薄膜时,铀/铝界面作用较逐步沉积时的界面作用强;室温下,金属铀表面的铝薄膜是以岛状方式生长的,且为纳米薄膜。 2) 室温下,在UO2表面溅射沉积制备铝薄膜过程中,铝与UO2之间相互作用,电子从铝原子向UO2中的铀离子转移:UO2/Al之间的扩散行为较U/Al界面扩散行为明显,铝扩散到UO2和基体铀的界面处,形成了氧化态铀、金属铀和铝三者共存区;室温下,UO2表面的铝薄膜是以岛状方式生长的,生长过程中由于扩散行为的影响,导致确定薄膜生长方式的强度变化曲线发生了畸变。 3) 室温下,在相同的氧暴露剂量下,铀/铝界面处的两元素几乎同时氧化,且表面氧化物Al2O3、UO2与基底金属铀之间发生了明显的扩散行为;样品退火以后,铀/铝界面作用增强;在能量60eV处出现新的俄歇峰,经推测认为可能在近铝薄膜表面处生成了金属间化物UAlx;在铀/铝界面处形成一富碳区,并生成了铀的碳化物,阻止铝向铀基体中扩散,铀/铝界面同样也阻碍了碳向铀表面的偏析。 4) 金属铀和UO2(001)面吸附铝原子的密度泛函研究表明,铝在U与UO2表面的吸附表现出强烈的化学吸附行为,与表面铀原子成键形成了金属间化合物;沉积铝原子优先占据表面间隙位。 本论文的研究工作取得了预期的良好的研究成果,为铝薄膜作为金属铀保护性涂层工程应用研究提供了理论和实验依据,具有重要的参考价值。
论文目录
相关论文文献
- [1].计算机模拟在薄膜生长模型中的应用[J]. 技术与市场 2016(01)
- [2].薄膜生长计算机模拟概论[J]. 材料导报 2008(S2)
- [3].红荧烯薄膜生长及稳定性的研究[J]. 发光学报 2017(08)
- [4].薄膜生长荧光显微图像实时采集与分析系统[J]. 光学学报 2012(09)
- [5].反应时间和温度对二氧化钒薄膜生长影响研究[J]. 电子质量 2020(02)
- [6].单层薄膜生长率实时检测系统的设计与分析[J]. 扬州职业大学学报 2009(03)
- [7].Cu薄膜生长初期的计算机模拟[J]. 吉林大学学报(理学版) 2013(02)
- [8].亚单层铜薄膜生长的动力学蒙特卡罗模拟[J]. 佳木斯大学学报(自然科学版) 2008(02)
- [9].KMC模拟薄膜生长反常效应的研究[J]. 材料工程 2008(10)
- [10].动力学蒙特卡洛(KMC)模拟薄膜生长[J]. 人工晶体学报 2012(03)
- [11].阴影效应对柱状薄膜生长影响的动力学蒙特卡罗模拟[J]. 嘉应学院学报 2011(11)
- [12].金属铀表面铝薄膜生长行为的XPS研究[J]. 原子能科学技术 2009(05)
- [13].高速沉积μc-Si:H薄膜生长机制及其微结构的研究[J]. 光电子.激光 2008(01)
- [14].热处理温度对化学溶液沉积GdBiO_3薄膜生长的影响[J]. 低温与超导 2008(04)
- [15].薄膜生长速率对有机光伏器件性能的影响[J]. 发光学报 2008(03)
- [16].DLA模型模拟薄膜生长成核阶段的动态过程[J]. 西部皮革 2019(02)
- [17].对高介电常数栅介质Nd_2O_3薄膜生长速率影响的分析[J]. 黑龙江科技信息 2016(10)
- [18].温度对Pt/Au薄膜生长影响的计算机模拟[J]. 九江学院学报(自然科学版) 2013(01)
- [19].一种全自动超高真空电子束蒸发薄膜生长系统[J]. 真空 2009(03)
- [20].交/直流电源模式下BaTiO_3薄膜生长方式及微观结构研究[J]. 真空科学与技术学报 2015(09)
- [21].高能喷丸对TA2表面TiN薄膜生长和力学性能的影响[J]. 稀有金属 2018(08)
- [22].化学水浴沉积参数对CdS薄膜生长速率的影响[J]. 太阳能学报 2013(08)
- [23].脉冲激光能量密度对Mo薄膜生长的影响[J]. 稀有金属材料与工程 2010(09)
- [24].金属有机化学气相沉积薄膜制备中传热传质的数值模拟[J]. 上海大学学报(自然科学版) 2015(06)
- [25].纳米Si薄膜生长及其Monte-Carlo模拟[J]. 微纳电子技术 2019(08)
- [26].分子动力学模拟AuPt薄膜生长研究[J]. 科技致富向导 2011(35)
- [27].Ag雕塑薄膜生长的阴影效应研究[J]. 科学技术与工程 2014(10)
- [28].Au/Pt外延薄膜生长过程的分子动力学模拟[J]. 九江学院学报(自然科学版) 2012(01)
- [29].Mo掺杂VO2薄膜生长及器件制备[J]. 电子世界 2018(20)
- [30].TFA-MOD法制备YBCO薄膜生长速率研究[J]. 低温与超导 2010(08)