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2025-01-10 17:03:44離子束輻照: 離子束輻照是一種利用高能離子束對材料表面進行輻照處理的技術。通過調整離子束的能量、種類和劑量等參數，可以改變材料表面的微觀結構和性能，如提高硬度、耐磨性、耐腐蝕性等。這種技術廣泛應用于材料改性、表面強化、薄膜制備等領域。離子束輻照具有高精度、高可控性和無污染等優點，是現代材料科學和工程技術中不可或缺的重要手段之一。

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上海應物所建立離子輻照翹曲預測核石墨輻照尺寸變化的方法

輻照是利用放射性元素的輻射去改變分子結構的一種化工技術。

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2023-02-26
核石墨離子束輻照

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離子束輻照問答

2022-11-25 16:10:30離子束刻蝕（IBE）技術研究: 離子束刻蝕（IBE）技術研究 1.離子束刻蝕（IBE）技術的原理？離子束刻蝕（IBE，Ion Beam Etching）也稱為離子銑（IBM，Ion Beam Milling），也有人稱之為離子濺射刻蝕，是利用輝光放電原理將氬氣分解為氬離子，氬離子經過陽極電場的加速對樣品表面進行物理轟擊，以達到刻蝕的作用。刻蝕過程即把Ar氣充入離子源放電室并使其電離形成等離子體，然后由柵極將離子呈束狀引出并加速，具有一定能量的離子束進入工作室，射向固體表面轟擊固體表面原子，使材料原子發生濺射，達到刻蝕目的，屬純物理刻蝕。工件表面有制備溝槽的掩膜，最后裸露的部分就會被刻蝕掉，而掩膜部分則被保留，形成所需要的溝槽圖形。離子束刻蝕使高方向性的中性離子束能夠控制側壁輪廓，優化納米圖案化過程中的徑向均勻性和結構形貌。另外傾斜結構可以通過傾斜樣品以改變離子束的撞擊方向這一獨特能力來實現。在離子束刻蝕過程中，通常情況下，樣品表面采用厚膠作為掩模層，刻蝕期間富有能量的離子流會使得基片和光刻膠過熱。為了便于后面光刻膠的剝離清洗，一般需要對樣品臺進行冷卻處理，使整個刻蝕過程中溫度控制在一個比較好的范圍。圖1 離子束刻蝕設備結構圖圖2 離子束刻蝕工藝原理圖 2.離子束刻蝕（IBE）適合的材料體系？可用于刻蝕加工各種金屬（Ni、Cu、Au、Al、Pb、Pt、Ti等）及其合金，以及非金屬、氧化物、氮化物、碳化物、半導體、聚合物、陶瓷、紅外和超導等材料。目前離子束刻蝕在非硅材料方面優勢明顯，在聲表面波、薄膜壓力傳感器、紅外傳感器等方面具有廣泛的用途。 3. 離子束刻蝕（IBE）技術的優點和缺點？a 優點：（1）方向性好、無鉆蝕、陡直度高；（2）刻蝕速率可控性好，圖形分辨率高，可達0.01um；（3）屬于物理刻蝕，可以刻蝕各種材料（Si、SiO2、GaAs、Ag、Au、光刻膠等）；（4）刻蝕過程中可改變離子束入射角來控制圖形輪廓，加工特殊的結構；b 缺點：（1）刻蝕速率慢、效率比ICP更低；（2）難以完成晶片的深刻蝕；（3）屬于物理刻蝕，常常會有過刻的現象。 4.反應離子束刻蝕（RIBE）技術簡介及優點？反應離子束刻蝕（RIBE）是在離子束刻蝕的基礎上，增加了腐蝕性氣體，因此它不但保留了離子束物理刻蝕能力，還增加了腐蝕性氣體（氟基氣體、O2）離化后對樣品的化學反應能力（反應離子束刻蝕：RIBE），也支持腐蝕性氣體非離化態的化學輔助刻蝕能力（化學輔助離子束刻蝕：CAIBE），對適用于化學輔助的材料可以大幅度提升刻蝕速率，提高刻蝕質量。 5. 離子束刻蝕（IBE）的案例展示典型應用：1、三族和四族光學零件2、激光光柵3、高深寬比的光子晶體刻蝕4、在二氧化硅、硅和金屬上深溝刻蝕5、微流體傳感器電極6、測熱式微流體傳感器

2022-08-16 21:44:30福州大學離子束刻蝕機順利驗收: 福州大學離子束刻蝕機順利驗收烈日炎炎，熱情滿心間！后疫情時代，NANO-MASTER工程師步履不停，一站接一站為客戶提供設備安裝調試服務。首站福州大學，那諾-馬斯特工程師已順利安裝驗收NIE-3500型離子束刻蝕機！性能配置：離子束刻蝕機用于刻蝕金屬和介質，z大可支持6”晶圓。配套美國考夫曼-羅賓遜 KDC160離子槍，650mA，100-1200V。刻蝕速率：~250A/min對Au；刻蝕均勻度：對4”片，片內均勻性優于±3%，重復性優于±3%。樣品臺可旋轉，轉速0-30RPM精確可控；可任意角度傾斜，支持斜齒刻蝕；帶水冷功能，刻蝕后易去除光刻膠。極限真空12小時可達6x10-7Torr，15分鐘可達10-6Torr量級的真空；采用雙真空計，長期可靠，使用穩定。14”不銹鋼立方腔體，配套一臺主控計算機，20”觸摸屏監控，配合Labview軟件，實現計算機全自動工藝控制，并可在電源中斷情況下安全恢復；完全的安全聯鎖；支持百級超凈間使用。驗收培訓：安裝調試視頻：

2022-07-13 10:35:20OHSP-350UVS紫外輻照計定制波長180-450nm: OHSP-350UVS紫外輻照計可測量參數： 1. 紫外危害輻照度(mW/m2); 2. UVA輻照度(mW/m2); 3. UVB輻照度(mW/m2); 4. UVC輻照度(mW/m2); 5. Euv輻照度(mW/m2); 6. Eb藍光輻照度(mW/m2); 7. Eg綠光輻照度(mW/m2); 8. Ec自定義輻照度(mW/m2); 9. 輻射照度 Ee（W/m2）; 10. 主波長; 11. 峰值波長; 12. 中心波長; 13. 質心波長; 14. 半寬度; 15. 更多功能參數可定制OHSP-350UVS紫外輻照計技術參數：OHSP-350UVS紫外輻照計優點： ◆體積小，重量輕，便于攜帶； ◆長焦交叉非對稱 CT 分光系統具有良好的測量線性和測量準確度； ◆集光譜、照度/亮度、色度等測量功能于一體； ◆自主研發操作系統，界面友好，操作簡單順暢； ◆自動溫漂校零技術，無需在使用前進行校正零位，無需擔心使用中溫度漂移導致測試結果失準；

2022-06-24 13:57:31低場核磁法研究輻照交聯度: 低場核磁法研究輻照交聯度交聯，是指利用特定的技術手段，在聚合物高分子長鏈之間形成化學鍵或者圍觀鏹力物理結合點，從而使聚合物的物理性能、化學性能獲得改善并有可能引入新的性能。這里的“輻照交聯度”專指各種核輻射如電子束、γ射線、中子束、粒子束等等，光輻射如紫外光等的應用則屬于光化學領域，也可利用紫外光引發交聯反應，稱為光交聯。聚合物的分子鏈與鏈之間缺乏緊密的結合力，使得整體材料在經受外力及環境溫度影響時產生變形或發生破壞，限制了其應用。根據實際應用范圍和目的，有必要對聚合物進行改性,交聯被認為是行之有效的方法。聚合物交聯度一直都是行業難題,傳統的溶脹法測試精度低、受人為主觀因素較大。在核磁法中,聚合物弛豫衰減曲線隨樣品內部組分狀態的改變而改變,通過核磁弛豫技術可快速無損獲得交聯鏈與非交聯鏈信號以得到交聯度。高分子聚合物內的溶劑部分流動性蕞強,衰減最慢;非交聯段具有一定的分子運動特性,衰減相對較慢;而交聯段所受束縛程度大,分子運動特性小,衰減較快。相比傳統的SE或CPMG序列采集的不同,采用MSE-CPMG新序列采集時,通過施加組合脈沖使得核磁共振信號在死時間范圍內來回反轉從而盡量維持原始的核磁共振信號強度,以此實現更加短的弛豫信息采集,交聯度的測試準確性進一步提高。低場核磁法研究輻照交聯度的原理:低場核磁共振分析技術是利用脈沖激發材料樣品中的氫質子發生共振,停止脈沖后,氫質子發生弛豫。樣品中處于不同狀態的氫質子的弛豫時間是不同的。對其弛豫信號進行檢測分析研究可以直接或者間接檢測材料的某些特性。低場核磁法是利用低場核磁共振分析技術,通過對烴鏈上的H分子運動進行評價,根據弛豫分析模型解析出樣品的交聯度。測試過程無需化學品、對樣品無損,測試速度快,一般3分鐘以內即可完成測試。低場核磁共振分析儀的組成核磁交聯密度儀通常由以下幾部分組成：1)控制單元（控制核心，人機交互的界面）；2)磁體單元（產生射頻激勵并收集信號的部分）；3)樣品腔（測樣部分）。除以上部分，還有溫度控制、電源模塊等；

2023-06-21 13:55:48《Small》：精確調控樣品磁性！氦離子輻照改善磁疇壁動力學: 近年來，人們在不斷探索新型低能耗，高存儲密度的新型磁存儲材料。特別是對于磁疇壁動力學、斯格明子等方面的研究吸引了大批科研人員的目光。隨著研究的深入，制備出具有特定磁各項異性的材料并且進行精細的調控變的尤為重要。在對樣品特性精細調控的技術中，利用氦離子輻照是對樣品無損壞的一種高精度手段。氦離子輻照具有精度高、均勻性好、條件更加靈活、易于控制等優勢，與其它改性方法相比，有利于器件或集成電路的大規模生產。基于此，法國Spin-Ion 公司經多年研發推出離子輻照磁性精細調控系統Helium-S?。該系統采用創新的離子束技術，可以通過超緊湊和快速的氦離子束設備精確控制原子間的位移，使其能夠在原子尺度上加工材料，并通過離子束工藝來調控薄膜和異質結構。設備一經推出，便受到廣大科學家的關注，截止目前已有20多家科研和工業用戶以及合作伙伴使用該技術，國內也在北航和復旦等高校安裝該系統，其獨有的技術正受到來自相關科研圈和工業領域越來越多的認可。近期，來自于法國格勒諾布爾-阿爾卑斯大學CNRS-Institut Néel實驗室的Stefania Pizzini團隊聯合法國Spin-Ion Technologies公司的兩名工程師利用離子輻照磁性精細調控系統Helium-S?對Pt/Co/AlOx磁性薄膜進行了磁性調控研究。文章以“Improving Néel Domain Walls Dynamics and Skyrmion Stability Using He Ion Irradiation”為題發表在Small上。氦離子輻照量對樣品的磁各向異性的影響文章討論了使用離子輻照磁性精細調控系統Helium-S?對Pt/Co/AlOx三層膜的磁性能產生的影響。研究人員發現，氦離子輻照可以改善Néel磁疇壁的動力學和斯格明子的穩定性。輻照可以降低垂直磁各向異性（PMA），而不影響界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）的強度。這使得磁疇壁可以在較低的磁場下達到更大的速度。該研究表明，將PMA與DMI分離對于基于磁疇壁動力學的低能耗設備的設計是有益的。同時，輻照還可以調節斯格明子的大小和穩定性，使其更加穩定并且可以在更高的磁場下存在。這些結果表明氦離子輻照可以對基于磁疇壁動力學和斯格明子的低能耗設備的設計產生積極影響。氦離子輻照量對樣品的磁疇壁和斯格明子的影響該項工作中使用的離子輻照磁性精細調控系統Helium-S?已經成為磁性薄膜研究與性能調控的重要手段。該系統可以對直徑1英寸的晶圓進行掃描輻照，具有精度高，可控性好等特點。應用領域：? 磁性隨機存儲器(MRAM)：自旋轉移矩磁性隨機存儲(STT-MRAM)，自旋軌道矩磁性隨機存儲(SOT-MRAM)，磁疇壁磁性隨機存儲(DW-MRAM)等；? 自旋電子學：斯格明子，磁性隧道結，磁傳感器等；? 磁學相關：磁性氧化物，多鐵性材料；? 其他方向：薄膜改性，芯片加工，仿神經器件，邏輯器件等。產品特點：? 可通過超緊湊和快速的氦離子束設備精確控制原子間的位移，通過氦離子輻照可精確調控磁性薄膜或晶圓的磁學性質。? 可提供能量范圍：1-30 keV的He+離子束? 采用創新的電子回旋共振（ECR）離子源? 可對25 mm的試樣進行快速的均勻輻照（幾分鐘）? 超緊湊的設計，節省實驗空間? 可與現有的超高真空設備互聯離子輻照磁性精細調控系統Helium-S? 測試數據：調控界面各向異性性質和DMI 低電流誘發的SOT轉換獲取控制斯格明子和磁疇壁的動態變化用戶單位已經購買該設備的國內外用戶單位：Beihang University (China)Fudan University (China)University of California San Diego (USA)University of California Davis (USA)New York University (USA)Georgetown University (USA)Northwestern University (USA)University of Lorraine (France)SPINTEC Grenoble (France)University of Cambridge (UK)University of Manchester (UK)Nanyang Technological University (Singapore)A*STAR (Singapore)University of Gothenburg (Sweden)Western Digital (USA)IBM (USA)Singulus Technologies (Germany) 文章列表：[1]. Tailoring magnetism by light-ion irradiation, J Fassbender, D Ravelosona, Y Samson, Journal of Physics D: Applied Physics 37 (2004)[2]. Ordering intermetallic alloys by ion irradiation: A way to tailor magnetic media, H Bernas & D Ravelosona, Physical review letters 91, 077203 (2003)[3]. Influence of ion irradiation on switching field and switching field distribution in arrays of Co/Pd-based bit pattern media, T Hauet & D Ravelosona, Applied Physics Letters 98, 172506 (2011)[4]. Ferromagnetic resonance study of Co/Pd/Co/Ni multilayers with perpendicular anisotropy irradiated with helium ions, J-M.Beaujour & A.D. Kent & D.Ravelosona &E.Fullerton, Journal of Applied Physics 109, 033917 (2011)[5]. Irradiation-induced tailoring of the magnetism of CoFeB/MgO ultrathin films, T Devolder & D Ravelosona, Journal of Applied Physics 113, 203912 (2013)[6]. Controlling magnetic domain wall motion in the creep regime in He-irradiated CoFeB/MgO films with perpendicular anisotropy, L.Herrera Diez & D.Ravelosona, Applied Physics Letter 107, 032401 (2015)[7]. Measuring the Magnetic Moment Density in Patterned Ultrathin Ferromagnets with Submicrometer Resolution, T.Hingant & D.Ravelosona & V.Jacques, Physical Review Applied 4, 014003 (2015)[8]. Suppression of all-optical switching in He+ irradiated Co/Pt multilayers: influence of the domain-wall energy, M El Hadri & S Mangin & D Ravelosona, J. Phys. D: Appl. Phys. 51, 215004 (2018)[9]. Tuning the magnetodynamic properties of all-perpendicular spin valves using He+ irradiation, Sheng Jiang & D.Ravelosona & J.Akerman, AIP Advances 8, 065309 (2018)[10]. Enhancement of the Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and domain wall velocity through interface intermixing in Ta/CoFeB/MgO, L Herrera Diez & D Ravelosona, Physical Review B 99, 054431 (2019)[11]. Enhancing domain wall velocity through interface intermixing in W-CoFeB-MgO films with perpendicular anisotropy, X Zhao & W.Zhao & D Ravelosona, Applied Physics Letter 115, 122404 (2019)[12]. Controlling magnetism by interface engineering, L Herrera Diez & D Ravelosona, Book Magnetic Nano- and Microwires 2nd Edition, Elsevier (2020)[13]. Reduced spin torque nano-oscillator linewidth using He+ irradiation, S Jiang & D Ravelosona & J Akerman, Appl. Phys. Lett. 116, 072403 (2020)[14]. Spin–orbit torque driven multi-level switching in He+ irradiated W–CoFeB–MgO Hall bars with perpendicular anisotropy, X.Zhao & M.Klaui & W.Zhao & D.Ravelosona, Appl. Phys. Lett 116, 242401 (2020)[15]. Magnetic field frustration of the metal-insulator transition in V2O3, J.Trastoy & D.Ravelosona & Y.Schuller, Physical Review B 101, 245109 (2020)[16]. Tailoring interfacial effect in multilayers with Dzyaloshinskii–Moriya interaction by helium ion irradiation, A.Sud & D.Ravelosona &M.Cubukcu, Scientific report 11, 23626 (2021)[17]. Ion irradiation and implantation modifications of magneto-ionically induced exchange bias in Gd/NiCoO, Christopher J. Jensen & Dafiné Ravelosona, Kai Liu, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 540, 168479 (2021)[18]. Helium Ions Put Magnetic Skyrmions on the Track, R.Juge & D.Ravelosona & O.Boulle, Nano Lett. 2021 Apr 14;21(7):2989-2996參考文獻：[1]. Cristina Balan, Johannes W. van de Jagt, et al. Improving Néel Domain Walls Dynamics and Skyrmion Stability Using He Ion Irradiation. Small, 2023. https://doi.org/10.1002/smll.202302039