化合物SmCo7-xTix的磁性及电子结构

用自旋极化的MS-Xα方法研究了化合物SmCo_7-xTi_x的电子态密度、自旋能级劈裂及原子磁矩. 研究表明, 由于化合物中Sm-Co间的轨道杂化效应, 使Sm(5d⁰)空轨道上占据了部分5d电子. 5d-3d 电子间的直接交换作用, 构成Sm-Co间的主要耦合方式, 这是在化合物中形成长程磁有序的一个重要因素. SmCo_7-xTi_x的居里温度比金属Co明显降低, 主要是因为2e位原子与其他原子之间存在着负交换耦合作用, 从而使Co-Co之间交换劈裂平均值减少的缘故. 研究结果也表明, 掺杂原子Ti使2e位的负耦合作用减弱, Fermi面处电子间键合作用增强, 化合物的系统自由能降低, 从而有利于形成稳定的铁磁性结构. 考虑到Fermi面处4f电子的扩展特征, 以及化合物中轨道杂化效应所产生的部分5d电子, 可以得到化合物总磁矩为9.47 μ_B, 与实验值基本符合.     

La0.7-xGdxSr0.3MnO3体系的输运行为

研究了La位Gd掺杂对La_0.7-xGd_xSr_0.3MnO₃ ( x = 0.00, 0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70)体系的电输运性质和磁阻效应的影响. 实验结果表明: 高掺杂时的输运性质发生异常, 在x= 0.50时, 发现了在ABO₃结构中很少出现过的在T_c附近发生绝缘-金属相变之后又发生从金属到绝缘相变的现象; 对x = 0.60, 0.70体系在远离T_c的温区就表现为绝缘体. 这些反常行为归因于不同的磁背景, 即体系由长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态、反铁磁状态转变.     

Tb0.3Dy0.7(Fe0.9T0.1)1.95合金的结构、磁致伸缩和Mössbauer研究

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95 (T = Mn, Fe, Co, B, Al, Ga)合金中ⅢA族金属和过渡金属元素T替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、内禀磁致伸缩、自旋重取向的影响. 结果发现, 不同金属T替代Fe, Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95合金具有相同的MgCu₂型立方Laves相结构. ⅢA族金属B, Al, Ga替代使磁致伸缩λ_s下降幅度较大, 同时发现Al, Ga替代使磁致伸缩容易饱和, 表明Al, Ga替代可降低 Tb_0.3Dy_0.7(Fe_1-xT_x)_1.95合金的磁晶各向异性, 而过渡金属Mn, Co替代Fe使Tb_0.3Dy_0.7(Fe_1-xT_x)_1.95合金磁致伸缩λ_s 下降幅度较小; 不同替代金属元素, 对内禀磁致伸缩l111有不同的影响. Mössbauer 效应表明, Al, Ga 替代使 Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95合金的易磁化方向在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴, 即自旋重取向, B, Mn, Co替代未使易磁化轴发生明显转动.     

Nd0.5Sr0.5Mn1−x(Gax, Tix)O3 体系中的电荷有序与自旋有序

通过磁化强度和电子自旋共振（ESR）测量，研究了Nd_0.5Sr_0.5Mn_1−x(Ga_x, Ti_x)O₃(0.04≤x≤0.4)体系的磁特性.发现用少量Ti替代Mn就完全破坏了系统的电荷有序(CO)相,并诱导出团簇自旋玻璃相,这显示了一个CO的坍塌和自旋有序(SO)相增强的过程.然而,用Ga替代Mn将导致系统CO 相的融化.研究还发现,随着Ga替代的增加,CO相逐渐被抑制,但残留的CO相总是存在;而且在低温区反铁磁(AFM)CO相和铁磁(FM)SO共存.此外,我们还观察到磁化强度-温度(M-T)曲线中磁化强度的急剧上升,并把这个反常现象归因于CO区域内从倾斜的AFM SO到FM SO的相变.     

用激光分子束外延在Si衬底上外延生长La1-xSrxMnO3单晶薄膜

采用SrO和SrTiO3作为缓冲层, 用激光分子束外延在Si (100)衬底上成功地外延生长出La_1-xSr_xMnO₃ (x=0.1, 0.2, 0.3) (LSMO)单晶薄膜. 锐而清晰的反射式高能电子衍射仪 (RHEED)的衍射条纹和持久的RHEED强度振荡, 表明LSMO薄膜是很好的二维层状外延生长. X射线衍射和高分辨透射电镜分析结果证明, 在Si基底上获得了很好外延生长的LSMO薄膜, LSMO薄膜为C取向的单晶薄膜. 并在室温条件下观测到很好的LSMO/Si p-n结I-V整流特性.     

Formation, structure and properties of GeCn± and Ge2Cn± binary clusters

The binary cluster ions Ge₂C_n⁺/Ge₂C_n^- and GeC_n⁺ have been produced by laser ablation. The parity effect is present in the negative ions Ge₂C_n^-, though it is not very prominent. While the experiments tell that the parity effect is totally not shown in the positive ions Ge₂C_n⁺. An extensive theoretical investigation on GeCn/GeC_n⁺/GeC_n^-(n=1-10) and Ge₂Cn/Ge₂C_n⁺/Ge₂C_n^-(n=1-9) has been carried out by density functional theory at B3LPY level. The calculation shows that the low-lying states of GeC_n/GeC_n⁺/GeC_n^-(n=1-10) and Ge₂C_n/Ge₂C_n⁺/Ge₂C_n^-(n=1-9) are linear structure with germanium atoms locating at terminals respectively. The electronic distributions, ionization potential (IP_ad), elec-tron affinity (EA) and increasing bonding energy reveal that the parity effect of neutral species is much stronger than that of ions, which is attributed to the valence π-electrons. It is explained that the differences between experiments and cal-culations are due to the kinetic factor in the formation of Ge₂C_n^±.     

(Fe1-x Nx)4N晶体结构和磁性的第一性原理分析

运用第一性原理全势线性缀加平面波方法研究了反钙钛矿结构 (Fe_1-x N_x)₄N化合物的结构和磁性质.计算了化合物晶格常数随Ni含量的变化关系；总能的计算表明镍原子优先占据角点位；结合能的计算结果显示随镍含量的增加化合物的相稳定性先上升后下降，在镍含量达到25%时化合物呈最稳定相，在镍含量大于75%后不会形成稳定相，这些结果均与实验结果一致.讨论了不同交换关联势对化合物磁矩计算结果的影响.     

基于团簇的Fe-B-Y-Nb四元块体非晶合金

利用团簇线和微合金化方法研究了Fe-B-Y-Nb四元合金体系中块体非晶合金形成. 选取Fe-B-Y三元体系作为基础体系, 将两条团簇线的交点成分定为基础成分; 然后添加少量的 Nb 对其进行微合金化. 结果表明, 由密堆团簇Fe₈B₃得到的三元基础成分Fe_68.6B_25.7Y_5.7, 在3%~5%(原子单位, 以下同)Nb微合金化后, 形成了Φ 3 mm的块体非晶合金棒. 这些块体非晶合金(Fe_68.6B_25.7Y_5.7)_100-xNb_x (x = 3%~5%)近似可表达为(Fe₈B₃)₁(Y,Nb)₁, 其中(Fe_68.6B_25.7Y_5.7)₉₇Nb₃块体非晶具有最大的玻璃形成能力, 其特征参数分别为: T_g = 907 K, T_x = 1006 K, T_g /T_l = 0.644, γ = 0.434, 长度t = 22 mm. 团簇线与微合金化相结合有望成为非晶合金成分设计的有效方法.     

非晶态合金形成过程尺寸效应、合金化效应的模拟

用quantum Sutton-Chen 多体势对Ag₆Cu₄和CuNi液态金属凝固过程进行了分子动力学模拟研究, 在冷却速率为2×10¹² K/s时, 通过键型分析, 证实CuNi形成fcc晶体结构, 而Ag₆Cu₄则形成了非晶态结构. 其原因在于AgCu中原子半径之比(为1.130)较CuNi中原子半径之比(为1.025)大, 显示出原子的尺寸差别的确是非晶态合金形成的一个主要影响因素. 而对Ag_xCu_1-x在冷却速率为2×10¹² K/s凝固过程的模拟, 发现对应于二元相图深共晶成分处, 最容易得到非晶态合金, 证实了合金化效应对非晶态合金的形成倾向和稳定性的关键作用. 此外,采用键型指数法和原子成团类型指数法对微观结构组态变化的分析, 不仅能说明二十面体结构在非晶态合金形成和稳定性中所起的关键作用, 且有助于对液态金属的凝固过程、非晶态结构特征的进一步理解.     

金属间化合物YFe12−xVx中替代元素的致稳机理与系统磁性的理论研究

基于密度泛函理论(Density Functional Theory , DFT), 采用线性增强平面波展式结合改进的局域轨道方法(APW+lo), 对Y, Fe, V, FeV, YFe_12−xV_x和Y₂Fe₁₇的结构和磁性进行了优化和计算. 解释了纯的具有ThMn12结构的YFe₁₂不能存在的原因以及少量钒对于铁原子的替代能使系统稳定的机理. 对于YFe_12−xV_x系统磁性的计算表明, 随着钒原子的加入不仅会使体系中铁原子的浓度降低, 而且还导致铁原子之间的相互作用改变从而使铁原子本身的磁矩减小, 这些因素都会引起系统的磁性减弱.     

Mn掺杂CuCrO2纳米粉体的室温铁磁性

利用固相反应与球磨相结合的方法,制备了(Cu_1-xMn_x)CrO₂ (0≤x≤6 at%) 和 Cu(Cr_1-yMn_y)O₂ (0≤y≤6 at%)两个系列的纳米粉体.结果表明,所有样品都具有3R-CuCrO₂铜铁矿单相结构.晶格膨胀说明Mn离子已分别固溶到(Cu_1-xMn_x)CrO₂的Cu亚晶格中和Cu(Cr_1-yMn_y)O₂的Cr亚晶格中,这在X射线光电子能谱的分析中得到了进一步的证实.B位Mn掺杂样品具有室温铁磁性,磁性源于Cr³⁺-Mn³⁺离子对间以空穴为媒介的双交换相互作用.CuMO₂(M=Cr,Mn)铜铁矿纳米粉体的饱和磁化强度比文献值高出约一个数量级,并随着Mn含量的增大而逐渐减小,主要受到3个因素的共同影响:M-M离子对数目、M-M离子间距及空穴浓度.     

汤川势的束缚态和临界行为

用两种算法研究汤川势V(r) = -λexp(-αr)/r的束缚态: 一种是用解Schrödinger方程数值计算方法, 另一种是我们提出的Monte Carlo-Hamiltonian法. 此系统有一临界参数α=α_c, 大于此值系统就不存在束缚态. 我们研究α_c对λ和角动量量子数l的依赖关系, 发现在原子单位下, α_c(l) =λ[A₁exp(-l/B₁) + A₂(-l/B₂)], 其中A₁= 1.020(18), B₁ = 0.443(14), A₂ = 0.170(17), B₂ = 2.490(180).     

125Sb高自旋态: 粒子-核芯激发耦合

利用在束γ谱学方法, 通过¹²⁴Sn (⁷Li, α2n)反应研究了¹²⁵Sb的激发态, 首次建立了¹²⁵Sb的高自旋能级纲图, 其中包括21条新 γ 跃迁和14个新能级. 发现1970, 2110和2470 keV 3个能级为同质异能态, 基于延迟符合测量确定了它们的寿命范围, 并确定其自旋、宇称分别为15/2^-, 19/2^-和23/2⁺. 根据粒子-核芯耦合图像和经验壳模型计算解释了¹²⁵Sb的能级结构, 3个同质异能态的组态分别被指定为πg_7/2 Ä^{v(h_11/2s_1/2)_5-} , πg_7/2 Ä v(h_11/2d_3/2)_7^-, 和πg_7/2 Äv(h²_11/2)_10⁺     

纳米单相NdFeB永磁材料的有效各向异性和矫顽力

研究了纳米Nd₂Fe₁₄B永磁材料中晶粒交换耦合相互作用对磁体有效各向异性的影响和变化规律. 结果表明, 晶粒间交换耦合相互作用使材料的有效各向异性常数K_eff随晶粒尺寸的减小而逐渐下降, K_eff随晶粒尺寸的变化与矫顽力的变化规律相似. 纳米单相永磁材料有效各向异性的减小是矫顽力降低的主要原因. 为保证纳米NdFeB永磁材料具有需要的各向异性和矫顽力, 晶粒尺寸应不小于35 nm.     

超子同位旋相互作用对中子星转动惯量的影响

 利用相对论平均场理论,考虑重子八重态{n,p,Λ, Σ^-, Σ⁰, Σ⁺,Ξ^-,Ξ⁰},研究了超子同位旋相互作用对中子星转动惯量的影响.研究发现:考虑到超子同位旋相互作用,当x_ρ 分别取2,1,2/3时,中子星的转动惯量依次减小,同一中子星质量以及当半径R>13.961km时同一中子星半径所对应的转动惯量也均依次减小;而当半径R<13.961km时,对同一中子星半径所对应的转动惯量来说,x_ρΣ=2/3对应的转动惯量最小,x_ρΣ=2所对应的较大,而x_ρΣ=1 相应的转动惯量最大.     

304不锈钢在闭塞区溶液中钝化膜组成和结构性能

采用X射线光电子能谱 (XPS)和交流阻抗法 (EIS)研究了 304不锈钢在闭塞区溶液中钝化膜的组成和性能。研究结果表明：在闭塞区溶液中 304不锈钢表面钝化膜的外层主要为CrO₃、CrCl₃、CrOOH、Fe₂O₃、γ-FeOOH、Fe(OH)₃、CrO^2-₄ 、Cr(OH)₃、NiCl₂ 、FeCl₂ 和FeCl₃；溅射 3min时膜内层主要为Cr₂O₃、CrO₂ 、FeCl₂ 、FeCl₃以及少量的FeO。Cl^-吸附在钝化膜表面，破坏了钝化膜的完整性，改变了钝化膜的结构性能。     

铅原子6pnd J = 2受扰Rydberg系列能级的多通道量子亏损理论

利用多通道量子亏损理论(MQDT)分析了铅原子奇宇称6pnd J = 2 Rydberg系列能级, 计算出6pnd (6 ≤n ≤ 63) J= 2 Rydberg系列能级的能量位置, 得到了最优化的MQDT参数. 利用这些参数计算了每个能级的通道混合系数, 并根据混合系数确定了每个能级的原子态符号. 计算结果表明, 在所研究的能量范围内, 6p6d (3/2)[5/2]₂o和6p6d (3/2)[3/2]₂o两个干扰态附近的能级出现强烈的通道混合现象. 采用与文献中不同的五通道计算模型, 确定了其他文献中没有报道的铅原子的21个6pnd (1/2)[3/2]₂o能级的位置, 并确定了铅原子能量在59788 cm^-1以下的所有奇宇称6pnd J= 2 Rydberg态的能级符号, 计算结果清楚地显示出各通道间的通道混合和相互作用情况.     

Dawson结构多金属含氧酸盐热解性质研究(英)

用变温XRD,变温IR以及TG-DTA等方法,系统地研究了具有Dawson结构的Y_mH_nP₂M₁₈O₆₂&;#8226;qH₂O（Y=K⁺, NH⁴⁺, Cu²⁺;M=Mo,W）的热解性质,获得了它们较为精确的热分解温度,对其热分解的判断方法提出了一些新的见解.结果表明,以钼为配位原子的Dawson结构钾盐,铵盐,铜盐分别在250 ℃, 210 ℃, 240 ℃ 发生了热重排,生成了具有Keggin结构的化合物.以钨为配位原子的钾盐在410 ℃也有相似的行为,但铵盐和铜盐却没有观察到类似的热重排现象,分别在400 ℃, 450 ℃直接热分解为WO₃.这些结果显示,热重排现象的发生可能与相应的Keggin结构化合物的热稳定性有关.     

在πh11/2Äνi13/2扁椭球转动带中观测到旋称反转

利用¹⁶⁰Gd(³⁵Cl, 5nγ)¹⁹⁰Tl反应研究了双奇核¹⁹⁰Tl的高自旋态, 建立了由πh_9/2Äνi_13/2 扁椭球转动带和一个具有单粒子激发特征的级联组成的¹⁹⁰Tl能级纲图. 确定地指定了¹⁹⁰Tl扁椭球转动带的自旋值, 首次发现了¹⁹⁰Tl πh_9/2Äνi_13/2 扁椭球转动带的低自旋旋称反转. 基于双奇核Tl能级结构的相似性, 重新指定了双奇核^192~200Tlπh_9/2Äνi_13/2 扁椭球转动带能级自旋值, 在这些扁椭形变核中均出现了低自旋旋称反转. 考虑了p-n剩余相互作用的2-准粒子-转子模型能够定性地解释πh_9/2Äνi_13/2 扁椭球转动带出现的低自旋旋称反转现象.     

弱相互作用Bose气体在势阱中Bose-Einstein凝聚临界温度

研究了弱相互作用 Bose 气体在指数势场中凝聚在最小动量态上的Bose-Einstein凝聚的临界温度, 以及相对于理想Bose气体临界温度的偏差. 相互作用对临界温度的影响归结为s分波散射长度与临界温度下的De Broglie波长之比α/λ_c. 当α/λ_c<<1/(2p)²时, 相互作用可以忽略. 所给出的三维简谐势场下的临界温度偏差与最近对简谐势阱中⁸⁷Rb Bose气体临界温度测量结果较好符合.