基于电阻测量的高通量实验方法开发与应用

《基于电阻测量的高通量实验方法开发与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣｆｉＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ博士学位论文ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ论文题ｇ基于电阻测量的髙通量实验方法开发与应用学科专业材料科学与工程学号２０１２１１１７０１０４作者姓名张海涛指导教师项晓东教授分类号密级注ＵＤＣ＾学位论文基于电咀测量的高通量实验方法开发与应用（题名和副题名）张海涛（作者姓名）指导教师项晓东教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）

2、申请学位级别博士学科专业材料科学与工程提交论文日期２０１８年４月８日论文答辩日期２０１８年６月１日学位授予单位和日期电子科技大学２０１８年６月答辩委员会主席评阅人注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｓｅｄＨ－ｉｈｔｈｒｏｕｈｕｔＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｇｇｐｐＭｅｔｈｏｄｓＡＤｏｃｔｏｒａｌＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ

3、ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＤｉｓｃｉｌｉｎｅ：ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｇｇＡｕｔｈｏｒ：ＨａｉｔａｏＺｈａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＸｉａｏｄｏｎＸｉａｎｐｇｇＳｃｈｏｏｌ：ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｅｒｇｙ０独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方夕卜，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电

4、子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名＼日期：？／您丰女月〇日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期，Ｍ年ｔ月３日

5、？摘要材料科学的进步关乎人类文明进程和人类福祉，层出不穷的新材料不断地改变这个世界，也同时改变我们的生活方式。然而受限于材料的复杂性和计算机性能的限制，材料研究目前依然主要依靠耗时费力的试错性的实验来完成，这使得材料的进步远远不能满足人们的需求。组合材料科学的出现和发展为材料研究提“”一条捷径供了。利用高通量制备和表征测试技术，从前需要花费数个月的时间才能够完成的实验只需要几天即可完成，大幅度提高材料的研发效率，降低了实验成本。本课题受组合材料思想启发一，开发出系列基于电阻测量的高通量实验方法并将其应用于复杂材料体系的研究中

6、。首先开发出高通量扫描四探针电阻测试系统，该系统可以在无人值守的情况下几个小时内完成上千个样品点的电阻测试并自动描绘二维电阻分布图。该系统首先应用于潜在的金属玻璃的筛选。根据合金的结晶态和非晶态电阻率的巨大差异，结合自动Ｘ射线衍射技术，成功地使用电一Ａ阻测试方法在众多样品中筛选出呈非晶态的样品ｌＣｕＶ、。这方法的有效性在ＰｄＳｉＷ、ＮｉＮｂＶ三个材料体系的四个不同成分区间的样品库研宄中得到确认。这种方法可以对未知材料体系的玻璃形成能力进行初步筛选，避免时间浪费在己经结晶的样品区域。将高通量扫描四探针电阻测试技术与高真空热处理技术相结合，

7、发现合金结晶后与结晶前电阻之比与其玻璃形成能力之间具有明显地相关关系一相关关。这系在ＣｕＺｒ、ＣｕＺｒＡｌ、ＮｉＺｒ等多个不同的材料体系的研究中得到证实，可望成为衡量玻璃形成能力的有效判据一。这新的判据完全基于电阻测量，与现有基于量热方法的判据一判据可以轻松实现高通量快速测（如约化玻璃转变温度）相比，这试，从而使快速筛选玻璃形成能力好的合金成为可能。一种变温电阻传感器阵列１５００Ｋ设计了，该传感器可以在室温至范围内测量一薄膜材料的电阻随温度变化关系。传感器经过反复优化，其温度均性在１２００Ｋ一一高温下仍优于１％。优异