一种层叠参杂或复合的材料的叠层方案的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种层叠参杂或复合的材料的叠层方案的设计方法，属于参杂材料和复合材料领域，对层叠参杂或复合的材料的叠层方案没有一个清晰便捷的设计方法，本发明专利技术通过构建一种新的数学形式，对材料标记值提取工艺系数，然后进行组合工艺基底，最后通过这种新的数学形式呈现出叠层方案，方便科研上对于新材料的寻找和制备，并且可在原有的工艺方案的基础上进行优化设计，由此可实现参杂材料工艺要求的材料性能，充分发挥复合材料的各种优势，消除缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种层叠参杂或复合的材料的叠层方案的设计方法本专利技术属于材料领域，涉及到参杂材料和复合材料，特别涉及到一种层叠参杂或复合的材料的叠层方案的设计方法。原子层沉积技术是一种前驱体气体和反应气体速率可控的交替进入基底，在其表面发生物理和化学吸附或表面饱和反应，将物质以单原子膜的形式一层一层沉积在基底表面的技术。因此一次只能生长一种材料的一层单原子膜。当不同材料通过类似原子层沉积的技术进行层叠掺杂时，为达到工艺要求的材料性能，需要对参杂材料进行叠层方案设计。有一类复合材料叫做层叠复合材料，例如磁性多层膜材料，不同材料交错层叠在一起，发挥各自的优点，克服单一材料缺陷，扩大材料应用范围。当对不同材料进行层叠复合时，为充分发挥各自材料的优点，尽可能消除缺陷，需要对复合材料进行叠层方案设计。本专利技术提供了一种层叠参杂或复合的材料的叠层方案的设计方法，使得层叠参杂材料达到工艺要求的材料性能，层叠复合材料充分发挥优势，尽可能消除缺陷。首先定义一种新的数学运算，命名为WYM运算。叠层方案的设计是借助这种运算和其它的一些方法步骤进行设计的。(1)(2)WYM运算具有伸展收缩性和扩大压缩性，命名为WYM性质1和WYM性质2，并推导出WYM公式。(WYM性质1证明见附录1，WYM性质2证明见附录2，WYM公式推导见附录3)WYM性质1：WYM性质2：WYM公式：一种层叠参杂或复合的材料的叠层方案的设计方法，包括以下步骤：(1)假设有n种材料进行叠层方案设计，对每种材料做一个标记值，于是n种材料得到n个标记值，写成第一行位置上的第一种材料标记值称为一级标记值，第二行位置上的第二种材料标记值称为二级标记值…；a，b代表实数表示带有小数的数值，存在A＜a＜A+1，B＜b＜B+1；A，B代表整数。A和A+1称为一级标记值a的两个工艺基底；B和B+1称为二级标记值b的两个工艺基底；……(2)建立分数表，可以建立任意范围的分数表。(3)和为分数表里面相邻的分数。和为分数表里面相邻的分数。查分数表得出C，D，E，F，J，H，I，J，K，L，M，N代表整数。(4)通过二元一次方程可以计算出X，Y，U，V的值。……和称为a的工艺前基底；和称为b的工艺前基底……；称为a的工艺前系数；称为b的工艺前系数……(5)运用WYM公式和WYM性质1可得(推导见附录4)A和A+1称为a的工艺基底；称为a的工艺系数。(6)若不是最简形式，化成最简形式。然后运用WYM公式或者(7)若或前系数不是最简形式，化成最简形式。继续重复运用WYM公式对工艺系数伸展，直到前系数控制在0＜X＜10，0＜Y＜10。(8)运用WYM性质1进行收缩以满足参杂材料和复合材料对厚度的要求，从而得到需要的a的工艺系数，对应形式如(9)对每个材料标记值进行工艺系数的提取从而得到工艺表附图2。[()()]被称为WYM单元。(10)一级组合基底：n个材料标记值的工艺基底组合成一级组合基底；一级工艺组合：具有一级标记值的工艺基底不同其它形式相同的一级组合基底组合成一级工艺组合；二级组合基底(一级工艺)：在每个一级工艺组合前加上一级标记值的工艺系数得到二级组合基底，或称为一级工艺；二级工艺组合：具有二级标记值的工艺基底不同其它形式相同的二级组合基底组合成二级工艺组合；三级组合基底(二级工艺)：在每个二级工艺组合前加上二级标记值的工艺系数得到三级组合基底，或称为二级工艺；…………；n-1级工艺组合：具有n-1级标记值的工艺基底不同其它形式相同的n-1级组合基底组合成n-1级工艺组合；n级组合基底(n-1级工艺)：在每个n-1级工艺组合前加上n-1级标记值的工艺系数得到n级组合基底，或称为n-1级工艺；n级工艺组合：具有n级标记值的工艺基底不同其它形式相同的n级组合基底组合成n级工艺组合；n级工艺：在n级工艺组合前加上n级标记值的工艺系数得到n级工艺，即形成n种材料的完整工艺。(11)设e，g表示具有n级标记值的工艺基底不同其它形式相同的两种n级组合基底，加上n级标记值的工艺系数，组合成n级工艺之一，即取[e，g]为例，运用WYM性质1从最后的WYM单元出发，不断进行解锁(推导见附录5)，进行读取。n级叠层方案为工艺一：小工艺e重复G次，小工艺g重复H次，整体重复C次；工艺二：小工艺e重复I次，小工艺g重复J次，整体重复D次；工艺一和工艺二组合成大工艺一，大工艺一重复A次；工艺三：小工艺e重复G次，小工艺g重复H次，整体重复E次；工艺四：小工艺e重复I次，小工艺g重复J次，整体重复F次；工艺三和工艺四组合成大工艺二，大工艺二重复B次。附图说明图1为两个简单的叠层方案的示意图。图2为n个标记值进行工艺系数的提取后形成的工艺表。图3为分母和分子取1到10整数，建立在0到1范围内的分数表。图4为三个标记值进行工艺系数的提取后形成的工艺表。具体实施方式设三种材料进行叠层方案设计，三个标记值写为建立分数表，这里分母和分子取1到10整数，建立在0到1范围内的分数表附图3。查表得出通过WYM运算得出(推导见附录6)得到工艺表附图4一级组合基底：一级工艺组合：二级组合基底/一级工艺：二级工艺组合：(e，g)，(f，h)三级组合基底/二级工艺：三级工艺组合：(i，j)三级工艺/完整工艺：通过WYM性质1倒推读取(推导见附录7)一级工艺读取二级工艺读取i＝5[3(3e+5g)+(e+2g)]+[4(3e+5g)+(e+2g)]j＝5[3(3f+5h)+(f+2h)]+[4(3f+5h)+(f+2h)]三级工艺读取k＝3[9(5i+6j)+(9i+11j)]+19[10(5i+6j)+(9i+11j)]得到叠层设计方案，进行制作材料。一级叠层方案e为工艺一：甲材料制作5层再用乙材料制作6层再用丙材料制作4层，重复2次后，甲材料制作5层再用乙材料制作6层再用丙材料制作4层，按照这种制作方式重复7次；甲材料制作5层再用乙材料制作6层再用丙材料制作4层，重复5次后，甲材料制作5层再用乙材料制作6层再用丙材料制作4层，重复3次，按照这种制作方式重复3次；工艺一进行6次循环。工艺二：甲材料制作5层再用乙材料制作6层再用丙材料制作4层，重复2次后，甲材料制作5层再用乙材料制作6层再用丙材料制作4层，按照这种制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层叠参杂或复合的材料的叠层方案的设计方法，其特征是：通过构建一种新的数学形式，对材料标记值提取工艺系数，然后进行组合工艺基底，最后通过这种新的数学形式呈现出叠层方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种层叠参杂或复合的材料的叠层方案的设计方法，其特征是：通过构建一种新的数学形式，对材料标记值提取工艺系数，然后进行组合工艺基底，最后通过这种新的数学形式呈现出叠层方案。


2.根据权利要求1所述的提取工艺系数，其特征是：首先构建了WYM运算






从而得到了WYM性质1和WYM性质2，以及WYM公式；然后建立起分数表，材料标记值的小数部分在分数表中两个相邻分数之间，通过运算及运用WYM性质1和WYM公式得到初步的工艺系数，然后不断运用WYM公式对工艺系数伸展，最后运用WYM性质1对伸展后的工艺系数进行收缩以满足参杂材料和复合材料对厚度的要求。通过这种方法得到各个材料的工艺系数。


3.根据权利要求1所述的组合工艺基底，其特征是：对每种材料做一个标记值，于是n种材料得到n个标记值，写成第一行位置上的第一种材料标记值称为一级标记值，第二行位置上的第二种材料标记值称为二级标记值…；a，b代表实数表示带有小数的数值，存在A＜a＜A+1，B＜b＜B+1；A，B代表整数。A和A+1称为一级标记值a的两个工艺基底；B和B+1称为二级标记值b的两个工艺基底；C和C+1称为三级标记值c的两个工艺基底……
一级组合基底：n个材料标记值的工艺基底组合成一级组合基底；
一级工艺组合：具有一级标记值的工艺基底不同其它形式相同的一级组合基底组合成一级工艺组合；
二级组合基底(一级工艺)：在每个一级工艺组合前加上一级标记值的工艺系数得到二级组合基底，或称为一级工艺；
二级工艺组合：具...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉漫，
申请(专利权)人：王玉漫，
类型：发明
国别省市：北京;11