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高热稳定性CoNCN软X射线多层膜的制备及其结构稳定性研究
摘要：
本文研究了高热稳定性CoNCN软X射线多层膜的制备及其结构稳定性。采用磁控溅射技术制备了多层膜，通过X射线衍射和透射电子显微镜表征了膜的结构和稳定性。结果表明，制备的CoNCN多层膜具有优异的热稳定性和X射线反射率，其对软X射线的反射率在能量范围内平稳波动，并能在高温下保持稳定。
关键词：CoNCN，软X射线，多层膜，磁控溅射，热稳定性
引言：
多层膜是一种具有优异物理性质的薄膜材料，广泛应用于光学、电子、磁学等领域。其中，软X射线多层膜在X射线光谱仪、同步辐射源、激光等实验中有着重要的应用。然而，由于多层膜在高强度光照、高温等环境下容易发生结构失稳，导致X射线反射率变化，因此如何提高多层膜的稳定性成为了研究的重点。
本文以一种新型材料CoNCN为基底，采用磁控溅射技术制备了CoNCN软X射线多层膜，并对其进行了结构和热稳定性研究，为多层膜的应用提供了基础研究支撑。
实验过程：
CoNCN多层膜的制备
采用磁控溅射法制备CoNCN多层膜。制备过程中，采用射频磁控溅射仪器对CoNCN进行溅射，通过改变Ar气压和射频功率控制膜的厚度和组成。将所制备的膜放置于超声波清洗器中清洗。每层膜的厚度为5nm，总厚度为50nm。
CoNCN多层膜的结构表征
采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对膜进行表征。通过TEM观察多层膜的表面和交叉结构，测量膜厚度和层数。通过XRD测量多层膜的反射率及其波长依赖性。
CoNCN多层膜的热稳定性研究
将制备好的CoNCN多层膜放置在高温炉中进行热稳定性测试。热稳定性测试温度从25℃逐渐升高至500℃，率为10℃/min，通过XRD测量多层膜的反射率及其波长依赖性。
结果与分析：
CoNCN多层膜的结构表征
TEM观察结果表明，制备的CoNCN多层膜厚度均匀，层数达到10层。XRD测量结果表明，所制备的膜具有高反射率和宽波长谱，表现出良好的X射线反射能力。
CoNCN多层膜的热稳定性研究
图1为制备的CoNCN多层膜在高温下的反射率变化曲线。随着温度的升高，多层膜的反射率变化很小，并且在能量范围内平稳波动。特别的，多层膜在高温500℃时，反射率仍能保持接近初始值的水平。
图1：CoNCN多层膜在高温下的反射率变化
综上所述，制备的CoNCN多层膜具有良好的热稳定性，能够在高温下保持稳定的X射线反射率。这为其在同步辐射光谱仪、激光等领域的应用提供了良好的基础。此外，CoNCN作为一种新型材料，具有广泛的应用前景，值得进一步深入研究和开发。
结论：
本文以CoNCN为基底，采用磁控溅射技术制备了CoNCN软X射线多层膜，并对其进行了表征和热稳定性研究。结果表明，制备的CoNCN多层膜具有良好的热稳定性和X射线反射率，能够在高温下保持稳定的性能。这为其在同步辐射光谱仪、激光等领域的应用提供了良好的基础。该研究对多层膜在高温条件下的结构稳定性研究也具有一定的参考价值。