Cu(11O)表面结构的透射电镜原位观察

用高分辨透射电子显微镜中的电子束对Cu(110)表面进行连续照射,随着电子束辐照时间的增加,Cu(110)表面形貌和结构不断变化.当照射时间足够长,样品足够薄时,高分辨电子显微术观察像中可以观察到一些条状衬度.我们认为,这些条状衬度是由 Cu(110)表面化学吸附O形成Cu-O链的结果.     

纳米晶铜中离子注入碳后的组织结构研究

对纯铜进行表面机械研磨处理（SMAT）,获得纳米晶表层,且晶粒尺寸沿深度方向逐渐增大。采用离子注入技术在纳米晶纯铜中注入碳,利用透射电子显微镜（TEM）与高分辨电子显微镜（HRTEM）进行原位动态观察。结果表明,碳在基体的表面析出,形成无定形碳膜,在电子束的照射下形成洋葱状富勒烯。同时讨论了离子注入、电子束照射、纳米晶结构及碳原子与铜原子的相互作用对碳洋葱状富勒烯形成的影响。     

PZT薄膜的制备及特性

用电子束蒸发法在n-Si（100）衬底上制备了Pb（Zr0．52Ti0．48）03（PZT）多晶薄膜，研究了薄膜的表面形貌、结晶特性、红外吸收特性随生长温度和退火温度的变化关系，发现较高的生长温度有利于（101）方向晶粒的择优生长，较高的退火温度能促进（101）方向的晶粒向（110）方向的晶粒转变，（110）择优方向的薄膜对长红外波段的吸收比（101）择优方向的薄膜明显增强．     

空心阴极与多弧离子镀TiN薄膜的表面形貌及性能

分别采用多弧镀、空心阴极离子镀及电子束强化多弧镀的方法在高速钢表面制备TiN薄膜,对其进行表面形貌及性能的研究。经光学显微镜、扫描电镜（SEM）、激光共聚焦显微镜（LSCM）对TiN薄膜表面形貌及断口观察分析表明,空心阴极离子镀薄膜表面较为平整,无熔滴颗粒（大颗粒）存在,空心阴极发射的电子束对多弧离子镀薄膜表面熔滴颗粒数量和尺寸有着明显的改善作用。随着电子束功率提高,多弧离子镀薄膜表面熔滴颗粒尺寸呈明显减小趋势,且数量呈减少趋势。     

碲化锌修饰掺铜硒化锌量子点的合成

以巯基丙酸（mercaptopropionic acid,MPA）作为稳定剂,在水相中合成Cu离子掺杂的ZnSe量子点（quantum dots,QDs）,并以ZnTe修饰其表面（ZnSe:Cu/ZnTe QDs）.采用X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、高分辨透视电子显微镜（high resolution transmission electronic microscopy,HRTEM）、紫外可见吸收光谱（ultraviolent-visible spectroscopy,UV-VIS）和光致发光(photoluminescence,PL)荧光光度计对其结构、相貌和光学特性进行表征.结果表明,合成所得荧光量子点的大小为4～6 nm;当激发波长325 nm时,荧光发射峰约为510 nm;经160 ℃热处理后,荧光发射峰会红移至540 nm左右,初步说明ZnTe的修饰会改变ZnSe:Cu量子点荧光发射峰的位置.     

表面品格振动的高分辨电子能量损失谱研究

阐述了利用高分辨电子能量损失谱(HREELS)研究表面晶格振动的原理和方法,结合2种不同类型的半导体GaAs(110)和Si(111)表面声子谱的实验观察,讨论了表面声子谱的特征。确定了GaAs(110)剖理面在液氦温度下及Si(111)剖理面在室温下的表面声子能量分别为35.6和56meV,其1次增值峰对损失峰的相对强度分别为0.002和0.1。     

铌酸钡钠晶体电畴的透射电镜观测

本文报导了铌酸钡钠晶体铁电畴透射电镜观察的结果。实验事实表明,畴界衬度与入射电子束相对于晶体的方向有关。当入射电子束几近平行于[014]晶向时,在多光束成象的条件下,明场象畴界出现明显的“黑一白衬度”,暗场象畴区间则出现明显的衬度差:在双光束(g=082)成象条件下,暗场象畴区间的衬度差还比较明显,但明场象的“黑一白衬度”很微弱。当入射电子束儿近平行于[011]晶向时,无论多光束成象还是双光束成象,明场象畴界不再出现“黑一白衬度”,暗场象畴区间也不再出现衬度差。畴界衬度的外形轮廓呈现α一条纹的性质。为了解释这些实验结果,我们根据双光束衍射动力学理论,考虑到α与β因子的影响,求出了衍射强度的表达式,对畴界衬度作出了比较园满的定性解释。对于g=444双光束衍衬象,还进一步将计算强度与实测强度作了定量的对比,从而导出了吸收距离的数值。     

掺Cu对O吸附RhxPt1-x合金(110)表面偏析的影响

应用计算机编程构造出了考虑和不考虑吸附与偏析相互作用情况下无序二元合金RhxPt1-x(110)表面的原子集团模型(O的覆盖度为0.5).考虑掺Cu对合金表面产生影响的原子集团模型,Cu的掺入采用替位式,即将O的最近邻的Rh替换为Cu.应用Recursion方法计算了掺Cu对O吸附情况下RhxPt1-x无序二元合金(110)表面的电子结构,由此得出:1)Rh0.7Pt0.3合金表面存在着Rh偏析,掺Cu使合金表面偏析情况发生逆转;2)掺Cu后,Cu使Rh与O的共价相互作用减弱,进而降低了合金表面的总态密度.     

电子束辐照下单壁碳纳米管的结构不稳定性

利用透射电镜（TEM）原位观察了一端固定一端自由和两端固定的单壁碳纳米管（SWNT（s））在电子束辐照下的结构不稳定性。研究发现,一端固定一端自由的SWNT优先轴向和径向收缩后颈缩,最后形成一个个碳笼紧密相连的收缩结构（“碳笼-碳笼”结构）;两端固定的SWNT仅径向收缩后颈缩,最后形成许多碳笼相连的类似结构。此外,后者在电子束辐照下断开后又会重新粘合起来,表现出很强的表面塑性流变或湿润效应。这些电子束辐照诱导SWNTs非热激活结构不稳定性现象可以用我们最近提出的表面纳米曲率效应和能量束超快诱导软模和点阵失稳进行全新、全面、正确的解释。     

几种金属单质的高分辨像的模拟

为了拟合出相对最佳厚度和欠焦量下的相位衬度像并构建初步的金属单质原子量级高分辨结构像的评测程序,该文主要采用Fortran程序并结合高分辨像模拟程序来计算了几种常见金属及其氧化物的高分辨模拟像,分析不同厚度和欠焦量条件下金属铜等结构的高分辨模拟像的衬度变化规律,模拟像厚度范围为1~50nm,欠焦量范围为-30~30nm。     

镍基体上银和铜膜的择优取向及其价电子分析

目的研究在Ni（100）基体上沉积Ag和Cu膜的择优取向的形成机理。方法采用X-射线衍射进行分析,根据固体与分子经验电子理论（EET）的键距差（BLD）方法,计算Ni（100）晶面、Ag和Cu的33个晶面的平均电子密度及相对电子密度差。结果X-射线衍射分析结果表明,在Ni（100）基体上沉积Ag和Cu膜的主要择优取向为（111）,其次依次为（100）和（110）。计算结果表明,2个晶面的电子密度差越小,相应的择优取向越强。结论从界面处电子密度的连续原理成功地分析了在基体上沉积薄膜的择优取向的产生机理。     

Electron pockets in the Fermi surface of hole-doped high-Tc superconductors

High-temperature superconductivity in copper oxides occurs when the materials are chemically tuned to have a carrier concentration intermediate between their metallic state at high doping and their insulating state at zero doping. The underlying evolution of the electron system in the absence of superconductivity is still unclear, and a question of central importance is whether it involves any intermediate phase with broken symmetry. The Fermi surface of the electronic states in the underdoped 'YBCO' materials YBa2Cu3O(y) and YBa2Cu4O8 was recently shown to include small pockets, in contrast with the large cylinder that characterizes the overdoped regime, pointing to a topological change in the Fermi surface. Here we report the observation of a negative Hall resistance in the magnetic-field-induced normal state of YBa2Cu3O(y) and YBa2Cu4O8, which reveals that these pockets are electron-like rather than hole-like. We propose that these electron pockets most probably arise from a reconstruction of the Fermi surface caused by the onset of a density-wave phase, as is thought to occur in the electron-doped copper oxides near the onset of antiferromagnetic order. Comparison with materials of the La2CuO4 family that exhibit spin/charge density-wave order suggests that a Fermi surface reconstruction also occurs in those materials, pointing to a generic property of high-transition-temperature (T(c)) superconductors.     

六方相氮化硼负载铜纳米粒子的制备及其催化还原对硝基苯酚

利用一步高温烧结法制备得到稳定的六方相氮化硼(h-BN)负载纳米单质铜复合物Cu/BN,并通过X-射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪以及扫描电子显微镜等仪器对其结构进行表征.另外,将所制备的Cu/BN复合物用于催化还原对硝基苯酚.研究发现,Cu/BN复合物具有良好的稳定性和催化还原对硝基苯酚的性能,利用不同温度下反应速率的线性拟合算出反应的动力学活化能约为110 k J·mol-1.     

利用射线束在TiO2纳米管上负载铜颗粒及其光电性能研究

采用阳极氧化法在钛金属表面制备出致密有序的TiO2纳米管阵列,利用紫外光和电子束辐照沉积技术分别在其上沉积铜纳米颗粒以提高其光电性能.利用场发射扫描电镜观察两种不同技术制备的TiO2纳米管阵列负载纳米铜结构的表面形貌.研究比较了不同制备方法得到的样品在紫外光和可见光照射下的光电效应,并讨论不同浸泡溶液浓度对其光电性能的影响.     

Adsorption and reaction of CO and O2 on the Ag/Pt(110) surface studied by photoemission electron microscopy

The Ag/Pt(110) model catalyst was prepared by evaporating silver on Pt(110). Adsorption and reaction of CO and O₂ on Ag/Pt(110) surface were studied in situ by photoemission electron microscopy (PEEM) during the pressure range of 10^-5——10^-2 Pa at 480 K. The Ag/Pt(110) surface consisted of Pt(110), AgPt interface and Ag area after annealing at 500 K. The dosing pressure of CO and O₂ had a larger influence on their adsorption on the Ag area than on the Pt(110) and AgPt interface. Small Pt clusters formed on the Ag area and AgPt interface, which had a stronger ability to adsorb CO than Pt(110) terrace. The existence of Ag had an obvious influence on the kinetic of CO oxidation on Pt(110). No pattern was observed on the AgPt interface under the same condition when the formation of reaction-diffusion waves occurred on Pt(110).     

PdFe(110)电子结构及电催化性能的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法计算了不同注入电荷和掺杂Fe原子比例的PdxFey(110)表面原子结构和电子结构特性。结果表明,Fe原子比例对表面褶皱s影响较小,注入电荷数量对表面褶皱s影响很大;Fe原子掺杂使Pd的4d10轨道电子向低能级轨道移动,增加了d空穴。布居分析表明电极的表层电荷分布比金属态表面增多;Fe掺杂的表层电荷分布比不掺杂电极表面增多。电子结构分析表明,电极表面的s、p、d轨道电子和总电子均比金属态表面减少;Fe掺杂后,Pd和Fe的表面原子趋向于杂化构型,Pd表层原子向Fe表层原子发生电子转移,增加表面反应活性,有利于电催化反应。     

氧化钙(100)、(110)和Ca-terminated(111)表面性能的第一性原理研究

【目的】对氧化钙(100)、(110)和Ca-terminated(111)的表面能、表面弛豫及电子结构进行系统研究。【方法】运用基于密度泛函理论的第一性原理计算体系的表面性能,计算过程采用6层原子和15真空层的Slab模型。【结果】计算得到的氧化钙体相晶格常数合理地符合实验值。氧化钙(100)面的表面能最低因而最稳定,更容易暴露。(110)面表面能介于(100)和Ca-terminated(111)面之间,Ca-terminated(111)面的表面能最高而最不稳定。(100)表面弛豫程度最弱,Ca-terminated(111)表面弛豫程度最明显,而(110)表面弛豫程度则介于(100)和Ca-terminated(111)面之间。(100)表面Ca-O和Ca-Ca之间的电子云强烈重叠,共价成键特征突出,稳定性高。Ca-terminated(111)表面只存在Ca-Ca原子间电子云重叠,且杂化程度明显变弱,因此Ca-terminated(111)面的稳定性最低,(110)面的稳定性居于(100)面与Ca-terminated(111)面之间。【结论】氧化钙中(100)面的表面稳定性能最好,(110)面次之,Ca-terminated(111)面稳定性最差。     

Quantum mirages formed by coherent projection of electronic structure

Image projection relies on classical wave mechanics and the use of natural or engineered structures such as lenses or resonant cavities. Well-known examples include the bending of light to create mirages in the atmosphere, and the focusing of sound by whispering galleries. However, the observation of analogous phenomena in condensed matter systems is a more recent development, facilitated by advances in nanofabrication. Here we report the projection of the electronic structure surrounding a magnetic Co atom to a remote location on the surface of a Cu crystal; electron partial waves scattered from the real Co atom are coherently refocused to form a spectral image or 'quantum mirage'. The focusing device is an elliptical quantum corral, assembled on the Cu surface. The corral acts as a quantum mechanical resonator, while the two-dimensional Cu surface-state electrons form the projection medium. When placed on the surface, Co atoms display a distinctive spectroscopic signature, known as the many-particle Kondo resonance, which arises from their magnetic moment. By positioning a Co atom at one focus of the ellipse, we detect a strong Kondo signature not only at the atom, but also at the empty focus. This behaviour contrasts with the usual spatially-decreasing response of an electron gas to a localized perturbation.     

化学镀CuNiP-碳纳米管复合材料的制备与表征

用化学镀的方法在多壁碳纳米管表面沉积Cu—Ni—P合金,制备碳纳米管复合材料．并对制备出来的复合材料进行透射电子显微镜（TEM）和X-射线衍射（XRD）表征．通过XRD对已制备的化学镀合金分析．得出沉积铜为立方面心结构而镍是非晶态．TEM观察复合碳纳米管,发现在其表面沉积有分散均匀纳米级的金属颗粒,Cu-Ni-P合金呈球形．