采用高温X射线原位衍射和变温介电谱对SrTiO3基底上外延生长的BaTiO3(嵌埋Ni颗粒)薄膜进行了相变特性分析。从X射线衍射和介电谱的分析结果得出，BaTiO3的相变温度点转变为弥散的温度区间。在这个弥散的相变温度区间内，由于基底和薄膜之间的失配，以及嵌埋Ni颗粒的应力作用，薄膜的介电响应弥散剧烈，并偏离德拜弛豫。分析Cole-Cole图获知，BaTiO3薄膜在四方相转变为立方相的相变过程中同时存在几种极化机制，在高温状态下介电损耗随温度增大而增大。降温过程中，薄膜没有立即恢复四方相，可能是基底和Ni颗粒的共同作用影响了相变弛豫。

为观测和分析铜掺杂聚-4-甲基-1-戊烯(PMP/Cu)低密度泡沫材料中铜颗粒的三维空间分布,采用高分辨X射线断层扫描技术,扫描PMP/Cu泡沫材料样品,对铜颗粒在聚合物泡沫中的分布进行了成像分析。经过图像处理和三维重构,获得铜颗粒在PMP聚合物泡沫中的三维立体分布图。结果分析显示:铜纳米粒子在PMP泡沫中存在团聚现象;不同尺寸的团聚物形态呈现出明显的多样化特征,小颗粒团聚物趋于球形,大颗粒团聚物趋于不规则的短木棒状,与在电子显微镜下直接观测到的结果一致。研究表明,该技术可以在不破坏样品的前提下,实现对有机聚合物泡沫材料中掺杂金属颗粒空间分布情况的直接观测。

论述了基于反应离子深刻蚀技术加工惯性约束聚变(ICF)靶的硅支撑冷却臂。利用扫描电子显微镜、白光干涉仪和视觉显微系统等对所制备的硅支撑冷却臂的形貌、侧壁陡直度和卡爪径向形变量等参数进行了表征分析。分析结果表明，硅支撑冷却臂的侧壁陡直度大于88°，卡爪径向形变量大于20 μm，符合靶的设计要求。

采用无模板化学气相沉积法, 以二茂铁为催化剂, 二甲苯为碳源, 利用单温炉加热装置制备了定向碳纳米管阵列。运用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱和X射线衍射仪等对定向碳纳米管阵列的形貌、成分和物相进行细致的分析和表征。结果表明: 制得的碳纳米管阵列具有良好的定向性和多壁管状结构, 并且石墨化程度高; 碳纳米管中除碳元素外, 管中包含有少量以纳米颗粒和纳米线形式存在的铁及其化合物, 主要成分是铁和碳化铁。结合碳纳米管的制备和透射电子显微镜分析表征结果, 认为超长碳纳米管阵列的生长模式为底部生长方式, 即经历催化剂分解、催化、成核、长大、中毒、凝聚成粒和连接成线的循环过程, 正是由于碳源和催化剂的连续供应促成了碳纳米管阵列的快速定向生长。

为提高硅基支持系统制备中光刻过程的线宽精度, 用正交试验分析了前烘、曝光、显影主要步骤中一些主要参数对制备结果的影响, 得到了它们的影响程度的规律以及较优的参数组合。在此基础上设计和训练了合适的前向误差反向传播神经网络, 对主要工艺参数进行了进一步的分析、预测和优选, 并用实验加以验证。最终得到在胶厚约1.55 μm时, 前烘温度100 ℃, 时间90 s；曝光时间5 s；显影温度15 ℃, 时间90 s时, 光刻后图形的线宽偏差最小, 达到了0.3 μm以下。

从自组装理论出发,分析对流自组装2维胶体晶体中空白、条纹区域出现的机理，并在实验上予以验证。通过研究得知,2维胶体晶体的自组装过程呈现空白、条纹、大面积单层、双层条纹的趋势。从胶体晶体覆盖率的角度出发研究2维胶体晶体的组装参数与质量之间的关系，结果表明:胶体晶体的总覆盖率与基片提拉速度倒数呈线性正比，和粒子体积分数呈反比例函数关系;受到多种因素的影响，大面积2维胶体晶体总是伴随着一定比例的空白区域和双层区域出现，提拉法所能获得的最大单层覆盖率为95%。

利用物理掺杂的方法，制备了铜掺杂聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)低密度泡沫材料，采用高分辨扫描电子显微镜和透射电子显微镜，分析了泡沫材料的微观结构、成分及微区成分分布。结果表明：与PMP泡沫相比，铜掺杂PMP泡沫的孔洞直径和网络骨架尺寸变大；铜颗粒镶嵌在PMP泡沫的有机骨架上且有团聚现象；泡沫材料中除碳、铜外，还残留有杂质元素氧；铜颗粒被PMP泡沫包裹，与碳网络骨架之间接触紧密。

介绍了亚波长光栅衍射理论体系以及基于纳米平版印刷术的亚波长减反射光栅的设计与制备、减反射特性和应用等方面的最新研究进展。分析了以亚波长减反射光栅作为光学系统增透元件的可行性。展望了亚波长减反射光栅向可见光、紫外波段的发展趋势,以及在高功率激光领域的应用前景。研究表明,亚波长光栅在减反射和激光损伤方面均具有优异的特性,而且有可能同时实现多种功能,简化光学系统。利用纳米平板印刷术可以使亚波长光栅的制备和应用向可见光、紫外波段方向延伸。

为了刻蚀出图形完整、侧壁陡直、失真度小的α:CH薄膜微器件,研究了有铝和无铝掩膜、气体流量比、工作气压对刻蚀速率的影响,并对纯氧等离子体刻蚀稳定性进行了研究.研究结果表明:在相同条件下,刻蚀速率随刻蚀时间变化不大;α:CH薄膜上有铝和无铝掩膜时,刻蚀速率相同;流量一定时,刻蚀速率随氩气和氧气体积比的增大而降低,当用纯氩气时,几乎没刻蚀作用;刻蚀速率随工作气压的增大而降低.实验中,得到最佳刻蚀条件是:纯氧气,流量4 mL·s-1,工作气压9.9×10-2 Pa,微波源电流80 mA,偏压-90 V.

建立了玻璃包覆铜丝快速凝固感应加热电磁场计算模型,借助MATLAB软件描述了圆柱形导体内电磁场分布规律.研究了感应线圈直径、锥度和匝数等参数对感应线圈内磁场分布的影响.结果表明: 随着感应线圈直径的增大,最大磁场强度降低;随着锥度的增大,线圈中最大磁场强度降低;随着感应线圈匝数增加,线圈中的最大磁场强度增加.扫描电镜和X射线衍射仪分析表明,实验制备的玻璃包覆铜丝的直径为18 μm、铜丝的直径为3.3 μm,玻璃包覆铜丝的表面质量及直径均匀性较好,铜以晶态形式存在,在[200]晶向具有明显的择优取向.