氦(He)原子能级的精细结构

多电子原子中存在着各种相互作用,不同原子中这些相互作用有不同强弱对比,因而导致原子不同的多重态能级和能级间隔。文献讨论了静电相互作用和自旋——轨道相互作用对原子能级的影响,以及跟原子中电子轨道角动量、自旋角动量的不同耦合方式的对应关     

磷掺杂半导体单壁碳纳米管电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了掺磷(P)单壁碳纳米管(SWCNT)的电子结构性质.结果表明,引入掺杂原子可显著改变SWCNT费米能级附近的能带结构,掺杂SWCNT的电子态密度(DOS)向低能端移动,其最高分子占据轨道(HOMO)与最低分子非占据轨道(LUMO)间的能隙减小,掺杂的磷原子比碳原子多出的电子更容易从价带向导带跃迁.     

Ag掺杂对TiO_2性质影响的第一性原理研究

采用Ag原子对锐钛矿型TiO2半导体进行掺杂,利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了Ag掺杂TiO2的晶体结构和能带结构.计算表明,Ag掺杂导致TiO2电子局域能级的出现及禁带变窄,从而导致吸收光谱红移.同时对Ag、Cu这两种同族原子进行掺杂比较,结果证明,用Ag原子对锐钛矿型TiO2进行掺杂在提高光催化性能方面效果更好.     

一组改进的电子能级计算式

一、原子外围各态电子能级之计算和分组光谱实验和量子力学证明,由于屏蔽效应的存在,多电子原子外围各态电子的能级(E_1),不但主要取决于主量子数(n),而且角量子数(l)也很重要,且l愈大其影响愈显著。那么多电子原子外围各态电子的能级应如何计算呢?徐光宪在前人工作的基础上,从光谱数据中归纳得到下列经验规律:     

原子光谱项

用中心力场近似,同一电子组态的能级都是相同的,因此是高度简并的。当考虑到电子间的相互作用时,组态能级发生劈裂,劈裂为各个谱项能级。原子光谱就是谱项能级间跃迁产生的。当考虑到旋轨作用时,谱项能级又劈裂为光谱支项能级,反映到原子光谱上就是光谱的精细结构。原子光谱项用来表示原子的能级或状态。对单电子原子,运动状态可用主量子数n,角量子数l,磁量子数m_l,自旋量子数m_8来描述。若考虑旋轨作用,则l与|m_8|=S耦合,j=|l±S|称内量子数。对多电子原子,除了S_i与l_i间作用外,还有S_i之间及l_i之间的相互作用。假定S_i之间,l_i之间相互作用都较强,而S_i与l_i间作用较     

原子分立能级和量子概念的物理本质

本文是作者“量子力学的新解释”数篇系列文章的第2篇。在第1篇即文献[1]的基础上,提出了新的量子观点、并用于对原子分立能级和量子概念的物理本质进行新的解释:指出原子内部可能存在尚未被认识的物理性质,是产生原子分立能级的原因,分立能级之间还是有连续能量存在。提出了“电子内力”、“粒子内力”、“综合内力”和“原子第一宇宙速度”等新假设,并用于重新计算具有连续能量的原子分立能级,计算数据与实验相符,说明计算所根据的理论是正确的。还为上述各种新的理论观点提供了实验根据。进一步的理论和实验方案将在以后的多篇论文中论述。     

羟基磷灰石生物材料的第一原理计算

通过密度泛函理论计算来研究原子尺度羟基磷灰石晶体结构和电子结构,结果表明,羟基磷灰石为P63空间群六方单胞,点阵参数为a=0.9302nm、b=0.9303nm、c=0.6770nm,α=90°、β=90°、γ=120°.单胞总态密度主要是由各原子s,P,d电子态组成,费米能级主要是氧的2p4轨道的贡献,表明单胞结构中氧的2p电子最活泼,将优化后结构的衍射图谱和实验衍射图谱进行了比较,匹配较好.     

从电子能级分组和排布的经验规则谈起

许多教科书把n+0.71等经验规则作为判断原子(外层)轨道能级高低次序的依据,而且对电子排布的根本原则——能量最低原理的表述不正确,造成在多电子原子核外电子排布问题上的概念混乱,本文对此作了必要的讨论。     

超晶格量子阱中的量子力学效应

半导体超晶格由于其特殊的结构,产生了许多新的量子现象.以GaAs/AlAs结构为例,运用薛定谔方程,结合边界条件,对量子阱现象进行了浅析,求得阱中的二维电子气在沿材料生长方向上的能级是分立的,即量子阱中由于局域效应存在着一系列的子能级,且从电子的能态密度的定义出发,计算出其二维电子的能态密度与能级无关.     

团簇Ni3CoP电子性质与磁性研究

设计团簇Ni_3CoP模型对非晶态合金Ni-Co-P进行局域结构的模拟,基于密度泛函理论(DFT)并在B3LYP/Lanl2dz水平下运用Gaussian 09程序对其进行结构优化以及有关电子性质与磁性的计算,对所得到的理论数据进行分析.结果表明:团簇Ni_3CoP费米能级左侧的最高峰由Ni-d、Co-d、P-p共振产生,形成了d-d-p杂化的成键轨道,并主要由Ni-d轨道贡献;对于团簇Ni_3CoP内部的电子转移,以P原子提供电子的能力最强,Co原子次之,Ni原子则整体以接受电子为主.团簇Ni_3CoP 3重态下的构型具有磁性,且Ni原子磁矩对团簇总磁矩的贡献较大.分析d轨道的电子自旋态密度图,发现其对称性最不好,这说明其上的成单电子最多,是团簇磁性的主要来源.同时,研究还发现p轨道对团簇磁性的贡献同样不可忽略.     

多电子原子和离子体系能量积分参数的模型势理论计算公式

根据郑能武新近提出的多电子原子和离子体系的模型势理论,运用广义拉盖尔函数的性质.导出了原子和离子能级计算中各能量积分参数的计算公式     

磁场中单电子原子的对称性破缺及其能级分裂

本文讨论孤立单电子原子（包括氢和碱金属原子）在均匀外磁场中的对称性破缺及由此引起的能级分裂问题。原子物理或初等量子力学告诉我们，磁场中原子的能级分裂是磁场与原子磁矩相互作用产生的附加能量造成的。有趣的是，从对称性角度看，磁场之所以能引起原子能级分裂，是磁场使原子系统的对称性破缺的结果。本文以孤立单电子原子在均匀磁场中的能级分裂为例加以论述。     

非欧姆氧化锌陶瓷的界面态和晶界势垒模型的探讨

本文对非欧姆氧化锌(ZnO)陶瓷的界面态进行了探讨,提出了控制非线性电导特性的界面态是由于晶界的深能级电子陷阱,且深能级电子陷阱的形成是由于存在氧缺位缺陷和金属离子正电中心的观点.本文在实验分析的基础上提出了一种新的晶界势垒模型,认为晶界势垒分为主晶界势垒和次晶界势垒,两种势垒的物理性质相同,但形成和蜕变的温度不同。     

既然原子像细胞一样彼此分隔开，那么分隔原子的物质是什么？难道有一层“原子膜”吗？

A：原子与细胞有很大的区别。细胞从本质上说是由原子构成的，形成一个独立的生命基本单元。原子由电子和原子核组成，外围电子由电磁相互作用束缚在原子核周围。对于这样的一个束缚体系，现在人们已经能借助量子力学给出较好的理解。在量子力学中，电子的行为由电子的波函数（概率密度分布）描述。电子只能处在不连续的能级之上，而不同能级的波函数反映了电子出现在空间不同位置的概率。     

确定同科电子L-S耦合原子态的几种方法

受泡利原理限制,确定同科电子组态构成的原子态较确定非同科电子组态构成的原子态要复杂得多.对比了四种确定同科电子L-S耦合原子态的方法.通过举例分析对两个同科d电子原子态的确定,总结了全部可能状态列举法、分析加列表法、Slater法、对称性分析法的最佳适用情况和繁简关系,便于在处理不同系统时具体情况选择合适的方法.     

第一性原理对Cd_nSe_n(11≤n≤16)和Cd_(15)Se_(16)Ag纳米团簇电子性质研究

由于自身电子性质的可协调性,镉硫族半导体尤其是掺杂的纳米半导体团簇吸引了广泛关注.采用密度泛函理论的方法对Cd_nSe_n(11≤n≤16)和Cd_(15)Se_(16)Ag稳定结构进行了模拟研究分析.考虑到Ag原子掺杂在Cd_(16)Se_(16)纳米团簇中位置的不同,主要讨论了两种可能的掺杂位(S_1,S_2).基于此,详细地分析了Cd_(15)Se_(16)AgS_1和Cd_(15)Se_(16)AgS_2团簇的几何结构和电子性质.Ag原子的掺杂改变了其自身的对称群和大小,而Ag原子掺杂位置的不同也被重点关注.此外,详细分析了结合能、带隙、态密度和电荷密度分布.结果表明掺杂后引入了一个新的能级,该能级被称为受主能级.介于价带和导带间的受主能级电荷密度的贡献主要来自于Se原子的p轨道和Ag原子的d轨道.这些说明了Ag原子掺杂和掺杂位置是两个影响着团簇电子性质的重要原因.     

确定同科电子L—S耦合原子态的几种方法

受泡利原理限制，确定同科电子组态构成的原子态较确定非同科电子组态构成的原子态要复杂得多。对比了四种确定同科电子L-S耦合原子态的方法。通过举例分析对两个同科d电子原子态的确定，总结了全部可能状态列举法、分析加列表法、Slater法、对称性分析法的最佳适用情况和繁简关系，便于在处理不同系统时具体情况选择合适的方法。     

同科电子原子态的具体求法及一般规律

同科电子的n、l量子数已相同,受泡利不相容原理的限制,按照L—S耦合法则,其合成后的L、S、J等值不能取一切可能值,故其形成的原子态比非同科电子形成的原子态要少得多。但同科电子原子态的计算一般要比非同科电子繁杂得多、难得多。本文将以np2、np3、nd2电子组态为例,从繁到简给出同科电子原子态的三种具体求法,并总结出了任意两同科电子原子态的一般规律,且加以验证,为同学们的学习和不同层次教学工作者的需要提供一些参考。1．排表法一般的排表法耍在不违背泡利不相容原理的条件下排出其所有可能的状态配合表*。这是求同科电子…     

任意强度磁场中氦原子能级的塞曼分裂

以氦原子能级的精细结构理论和任意强度磁场中氦原子的塞曼哈密顿为基础,对任意强度磁场中氦原子的所有里德堡态(组态为1snl,其中n和l可取一切可能值)的塞曼分裂效应进行了系统的研究,重点是在考虑线性塞曼效应的基础上进一步考虑了平方塞曼效应,借助不可约张量理论导出了氦原子各里德堡态的塞曼分裂能级的解析表达式,绘制了反映塞曼分裂特征的结构图。     

核外电子排布与近似能级图

在大一无机化学的教学中,通常采用鲍令近似能级图来阐述核外电子排布的规律。在各种能级图中,鲍令能级图有一定的优点,但也给教学上带来一些问题。本文将介绍一些其它的能级图,并与鲍令能级图相比较。此外,本文还对无机化学教学中有关核外电子排布的一些问题,如能级交错、填充电子顺序与失去电子顺序不一致以及某些元素原子的电子层结构呈现例外等进行探讨。