材料科學(xué)的進(jìn)步關(guān)乎人類文明進(jìn)程和人類福祉,層出不窮的新材料不斷地改變這個(gè)世界,也同時(shí)改變我們的生活方式。然而受限于材料的復(fù)雜性和計(jì)算機(jī)性能的限制,材料研究目前依然主要依靠耗時(shí)費(fèi)力的試錯(cuò)性的實(shí)驗(yàn)來完成,這使得材料的進(jìn)步遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求。組合材料科學(xué)的出現(xiàn)和發(fā)展為材料研究提供了一條“捷徑”。利用高通量制備和表征測試技術(shù),從前需要花費(fèi)數(shù)個(gè)月的時(shí)間才能夠完成的實(shí)驗(yàn)只需要幾天即可完成,大幅度提高材料的研發(fā)效率,降低了實(shí)驗(yàn)成本。本課題受組合材料思想啟發(fā),開發(fā)出一系列基于電阻測量的高通量實(shí)驗(yàn)方法并將其應(yīng)用于復(fù)雜材料體系的研究中。首先開發(fā)出高通量掃描四探針電阻測試系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在無人值守的情況下幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成上千個(gè)樣品點(diǎn)的電阻測試并自動(dòng)描繪二維電阻分布圖。該系統(tǒng)首先應(yīng)用于潛在的金屬玻璃的篩選。根據(jù)合金的結(jié)晶態(tài)和非晶態(tài)電阻率的巨大差異,結(jié)合自動(dòng)X射線衍射技術(shù),成功地使用電阻測試方法在眾多樣品中篩選出呈非晶態(tài)的樣品。這一方法的有效性在AlCuV、PdSiW、NiNbV三個(gè)材料體系的四個(gè)不同成分區(qū)間的樣品庫研究中得到確認(rèn)。這種方法可以對(duì)未知材料體系的玻璃形成能力進(jìn)行初步篩選,避免時(shí)間浪費(fèi)在已經(jīng)結(jié)晶的... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－３材料基因組計(jì)劃示的幾個(gè)組成部分和應(yīng)用??

ｉｉｏ＾ｒｏｃｔｏｇ?ｉｉ；｜??圖１－２?Ｘｉａｎｇ等人使用分立掩模方法制備髙溫超導(dǎo)體組合材料芯片照片Ｍ。??圖１－２所示為組合材料方法領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作，采用二進(jìn)制模板在一塊石英??基底上合成１２８個(gè)不同成分的銅氧化物高溫超導(dǎo)體組合材料樣品庫［１４］。通過這種??方法，作者在短時(shí)間內(nèi)篩選到前人花費(fèi)多年時(shí)間獲得的商溫超導(dǎo)體。這項(xiàng)：￡作后??來被認(rèn)為是組合材料科孛的開端，為后續(xù)組合材料研究荑定了基礎(chǔ)。??２０１１年，組合材料學(xué)的發(fā)展迎來一個(gè)歷史契機(jī)，荑肩開啟了致力于加速材料??研制到應(yīng)用進(jìn)程的材料襄國組計(jì)劃（Ｍａｔｅｒｉａｌ?Ｇｅｎｏｍｅ?Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）?〇其賣癘內(nèi)容：是??通過運(yùn)．甩髙通量耝合材料研究手段加速其關(guān)鍵新材料的研發(fā)和應(yīng)用。其中高通橐??實(shí)驗(yàn)成為瀵要組成部分，與高逋量計(jì)算、材料科學(xué)數(shù)據(jù)庫三者共舉，相互促進(jìn)??（如圖１－３）。??Ｉ?拿?／?Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ?＼?吸?＼??／?／?Ｔ〇〇ＩＳ?＼?＼??ｒ?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?Ｄｉｇｉｔａｌ?－??Ｔｏｏｌｓ?Ｄａｔａ?１??＼Ａ?）ｉ）??＼?Ｍａｔｅｒｉａｌｓ?Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ??＼＼＼?Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?／?／??圖１－３材料基因組計(jì)劃示的幾個(gè)組成部分和

種：分立模板方法、連續(xù)模板方法和無模板共沉積方法。??１．３．１分立模板方法??．團(tuán)ｌ－４（ａ）為用子脅成圖１－２所示組會(huì)材料樣品庫：．（．ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｌｉｂｒａｒｙ）??的二進(jìn)制模板示意圖。這種方法通過ｎ塊不同模板的反復(fù)姐合，可以獲得個(gè)不??同成分的分立樣品［１４］。在二進(jìn)制分盒模板的基礎(chǔ)上Ｍａｏ等人開發(fā)了四進(jìn)制分立模??板［１５］，如圖ｌ－４（ｂ）所示。通過不間的模板９０°旋轉(zhuǎn)以及組合可以使用更少的模板??獲得更多的樣品。分立掩模方法可以根據(jù)需要制備出成分均一性良好且相互獨(dú)立??的薄膜樣品。然而這種方式也同樣存在弊端，例如復(fù)雜的模板系統(tǒng)需要特殊的設(shè)??計(jì)和精密的加工和裝配，普適性有待提高。??（８．１６）????［１ＳＤＭ??（Ｕ）?Ｍｌ?Ｍ２?Ｍ３?Ｍ４??６ｉ－ｉｉ?＝??■?＝?Ｓ????Ｍ５?Ｍ６?Ｍ７????（ａ）??■?■■■■■■■?■■■■■■■鼸｜■■圓■■疆■?■??：ｓ：：ｉｌｓ：?ｓｓｓｓｉＳｌｊＳＳｓｓｇｇｓ；??：：：：：：：：：：：：：：：：?：：：：：：：：：：：：：：：：??，－．ｓｔｅｐ３?＾ｔ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]塊體金屬玻璃[J]. 張博,Jan Schroers.  物理. 2013(02)
[2]新型掃描近場微波顯微術(shù)[J]. 高琛,項(xiàng)曉東,吳自勤.  物理. 1999(10)



本文編號(hào)：3606987