紧束缚分子动力学模拟:C_(60)与石墨(0001)面的碰撞

运用紧束缚势的分子动力学模拟方法，研究了Ｃ６０分子对石墨表面的碰撞，观察在入射动能为２４０ｅＶ时碰撞的微观过程以及动能和势能的变化趋势．结果发现在弹回过程中Ｃ６０分子质心的运动可被看做是在准谐势下的运动，通过碰撞Ｃ６０分子在石墨表面形成了薄膜．     

Si（111）表面离子束辅助沉积对类金刚石薄膜结构影响的计算机模拟

本文选C2分子和Ar离子作为沉积源和辅助沉积粒子,采用分子动力学（MD）方法在Si（111）面上模拟研究了离子束辅助沉积（IBAD）类金刚石（DLC）膜的物理过程.重点讨论了C2分子和Ar离子的入射能量及到达比（Ar/C）对平均密度和sp^3键含量的影响,并与Si（001）-（2×1）表面生长类金刚石膜的结果进行比较.结果表明,到达比和入射能的改变,对薄膜结构的影响不同;Si（111）面上生长类金刚石膜,薄膜在衬底的附着力更强.     

^60Ni全套中子核反应数据的理论计算

用光学模型、核反应多步过程的半经典理论、双微分截面和γ辐射的非统计过程及γ产生数据理论，计算了入射能量在１ＫｅＶ－２０ＭｅＶ的中子与＾６０Ｎｉ相互作用全套核反应数据，计算结果与评价数据比较，符合较好。     

C2和C10团簇在金刚石表面吸附结构的研究

用分子动力学方法模拟研究了荷能的Q和E10在金刚石(001)-(2X1)表面的化学吸附过程．主要讨论了团簇大小和入射能量对沉积团簇的结构特性的影响．随着入射能量的增加，C2和E10的沉积结构和自由团簇是不同的．研究结果支持了实验的发现，而且，从原子尺度模拟了沉积机制．     

金刚石薄膜在热敏打印头上的应用

首次报道了用微波等离子体化学气相沉积技术在ＴａＮ２电阻材料上沉积高质量金刚石薄膜的制备工艺，以及扫描电镜，Ｘ射线衍射，拉曼光谱，压痕测试的测试结果，从实验上表明了ＣＶＤ金刚石薄膜作用ＴａＮ２热打印头表面保护层的可能性。     

钢基底上预镀中间层沉积金刚石膜

利用表面预镀中间层在４５号钢上化学气相沉积（ＣＶＤ）得到了金刚石膜。钢基底表面金刚石涂层具有许多潜在应用价值，但直接在钢上沉积生长金刚石面临长的形核期，铁原子的触媒作用和热膨胀不匹配等严重问题。文中采用钢基底表面预镀中间层的方法，阻止碳向基底中扩散，增强膜基结合和抑制ＳＰ２杂化碳的沉积。分别研究了直接在钢基底上、表面预镀铜膜和表面预镀硅膜钢基底上热丝法沉积金刚石膜的工艺特点。通过ＳＥＭ、Ｒａｍａｎ谱和划痕法检验表明，钢基底表面预镀硅膜作为中间层，是一种在钢上沉积金刚石膜的有效方法。     

钨和钽丝碳化后的结构变化及其对金刚石成膜质量的影响

本文利用金相分析、Ｘ射线衍射等方法，对ＨＦＣＶＤ法沉积金刚石薄膜时使用的钨丝和钽丝在不同碳化条件下灯丝成分和结构变化作了分析研究，解释了碳化钽丝表面色泽金黄的原因，并在相同沉积条件下，比较了使用碳化和未碳化灯丝对生长金刚石薄膜的影响。结果表明，使用碳化灯丝生长的金刚石薄膜的石墨含量少，金刚石膜的质量和生长速度有所提高。     

CH在再构的金刚石（001）-（2×1）表面吸附的计算机模拟研究

用分子动力学模拟方法,研究了甲烷（CHI）在金刚石（001）-（2×1）表面的碰撞动力学过程与化学吸附构型的关系．观察到了甲烷分子表面碰撞产生的5种化学吸附结构,主要讨论了入射位置以及甲烷入射时的空间取向和入射能量对吸附结构的影响,并分析了单次碰撞过程和CHl分子与表面的能量交换关系．     

大面积金刚石膜生长环境气氛的计算机模拟

建立了直流电弧等离子体喷射ＣＶＤ大面积金刚石沉积数学模型．对衬底上方等离子 体中的化学环境进行了模拟计算,并与在相同条件下对等离子体的光谱结果进行对比,发现计 算结果与实验结果基本上吻合．在模拟条件下ＣＨ基团可能是促使金刚石生长的主要活化基 因．模拟结果显示ＣＨ基因沿径向的均匀分布对大面积金刚石膜生长有较大的意义．     

C60的惰性气体原子化合物分子力学研究

利用分子间相互作用势模型对惰性气体原子在Ｃ６０分子内所形成的化合物进行了研究，讨论了惰性气体原子Ｘ的平衡位置及体系的稳定性，Ｈｅ，Ｎｅ和Ａｒ原子的平衡位置在Ｃ６０笼的中心，而Ｋｒ和Ｘｅ原子则在Ｃ６０笼外比在其内部时体系更稳定，通过考察其附加原子半径大小，可以对附加原子与Ｃ６０笼能否形成稳定的化合物提供预见性。     

Surface transfer doping of diamond

The electronic properties of many materials can be controlled by introducing appropriate impurities into the bulk crystal lattice in a process known as doping. In this way, diamond (a well-known insulator) can be transformed into a semiconductor, and recent progress in thin-film diamond synthesis has sparked interest in the potential applications of semiconducting diamond. However, the high dopant activation energies (in excess of 0.36 eV) and the limitation of donor incorporation to (111) growth facets only have hampered the development of diamond-based devices. Here we report a doping mechanism for diamond, using a method that does not require the introduction of foreign atoms into the diamond lattice. Instead, C60 molecules are evaporated onto the hydrogen-terminated diamond surface, where they induce a subsurface hole accumulation and a significant rise in two-dimensional conductivity. Our observations bear a resemblance to the so-called surface conductivity of diamond seen when hydrogenated diamond surfaces are exposed to air, and support an electrochemical model in which the reduction of hydrated protons in an aqueous surface layer gives rise to a hole accumulation layer. We expect that transfer doping by C60 will open a broad vista of possible semiconductor applications for diamond.     

Si10团簇与Si(111)面碰撞的紧束缚分子动力学模拟

利用紧束缚分子动力学方法模拟研究了Si10团簇与Si(111)表面碰撞的微观过程．研究了入射动能在10—60eV之间的碰撞过程，给出了不同时刻体系的原子位置的微观状态图．结果表明：Si10与Si(111)面碰撞时，吸附在晶体表面的能量域值为20eV，替位域能为30eV，损伤域能为40eV；入射能量大于50eV时，晶体表面严重损伤并且在60eV时，发现在外延层有Si7团簇生成；Si10团簇保持其结构特性吸附在Si(111)表面，需要的最佳能量在10～20ev之间，进而通过对碰撞结果的讨论得到了改变轰击能量可以控制外延生长的结构的结论。     

Electronic structures of the oxygenated diamond （100） surfaces

Diamond is a kind of nonmetal material with unique physical and chemical properties. It is potentially useful to various applications in electronics, such as electron emitters, Schottky diodes[1-3]. The diamond films ob- tained by chemical vapor depositio…     

Si6团簇与Si（111）表面碰撞的分子动力学模拟

利用紧束缚分子动力学方法模拟研究了Si6团簇与Si(111）表面碰撞的微观过程，结果表明，Si6团簇在表面再构并吸附的能量阈值为10cV，损伤域能为60eV。通过对碰撞结果的讨论得到了改变轰击能量可以控制外延生长的结构的结论。     

GaN（0001）表面吸附TiO2的DFT研究

建立了GaN(0001)2×2表面吸附模型,采用基于DFT动力学赝势方法,对TiO2分子的吸附进行了理论计算.研究了TiO2分子在GaN(0001)表面的吸附成键过程、成键方位及表面化学键特性.计算结果表明吸附过程经历了物理吸附、化学吸附与稳定态形成的过程,化学结合能达到7.184～7.423 eV.不同初始位置的TiO2分子吸附后,Ti在fcc或hcp位置,两个O原子分别与表面两个Ga原子成键,Ga—O化学键表现出共价键特征,O—O连线与GaN[11-20]方向平行,与实验观测(100)[001]TiO2//(0001)[11-20]GaN一致.     

C2分子在有缺陷和无缺陷两种不同金刚石表面吸附的计算机模拟比较

本文用分子动力学方法在原子层次模拟研究了（不同入射能量的）Q分子在金刚石（001）-（2×1）表面的吸附过程,重点讨论了无缺陷衬底和缺陷衬底上多个对应位置对Q分子的吸附过程,并作出比较,结果表明,有缺陷底靶对Q分子的吸附效果要好于无缺陷底靶对Q分子的吸附效果．     

金刚石（100）表面dimer重构的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟（MDS）研究了金刚石（100）表面的重构特性．模拟中采用Brenner导出的多体参数化势模拟系统特性,并采用Langevin分子动力学方法模拟系统的退火过程．结果表明,对dimer重构的金刚石（100）表面进行弛豫,得到稳定的C（100）-（2×1）重构基态结构．该结构为对称dimer结构,其中dimer键长1．38A,计算得到的重构能为-3．02eV／dimer,与ab initio方法计算结果及实验结果都符合较好．     

EACVD中基片表面电子及氢原子能量分布

采用Monte Carlo方法,模拟了EACVD淀积金刚石薄膜中氢分解过程 .建立了电子碰撞使氢分解的模型,给出了在基片表面电子及氢原子的能量分布.结果对EACVD淀积金刚石 薄膜的研究有重要意义.     

C60分子间的相互作用

采用定域密度泛函分子集团方法研究了两个Ｃ６０分子之间的相互作用性质，在平衡位置附近，两分子间的相互作用势可以用一个简单的解析形式－－Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势来描述，Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势中的参数为ε＝３．６２０ｅＶ，σ＝８．６１５Ａ。还计算了电子结构随分子中心之间的距离γ的变化关系。γ＝９．６７Ａ时达到平衡。γ减小时，最高占有态和最低非占有态之间的能隙减小；γ减到约为平衡距离的８８％时，