量子尺寸效应导致的金属薄膜材料的奇异超导性质

我们在硅衬底上制备出了厚度在原子尺度上可控、宏观尺度上均匀的铅薄膜。我们观察到了随着厚度一个原子层一个原子层增加时薄膜超导转变温度的振荡现象。我们证明,这种振荡行为是量子尺寸效应的结果。在这种薄膜中,电子德布罗意波的干涉行为类同于光的法布里-玻罗干涉,会导致量子阱态的形成。量子阱态的形成改变了费米能级附近的电子态密度和电声子耦合强度,从而最后导致了超导转变温度的变化。我们的工作表明:通过精确控制这种厚度敏感的量子尺寸效应,可以调制材料的物理和化学性质。量子尺寸效应导致的金属薄膜材料的奇异超导性质@张…     

电子显微镜的一些新进展

自二十世纪三十年代电子显微镜问世以来,放大倍数从12倍已达到一百万倍;分辨本领已高到惊人的1.44A°。人们为了观察到微小的物体及其结构,并且希望从样品中得到更多的信息,近来又取得了一些新的进展。最高分辨本领及观察原子图象。直接观察单个原子,是人们长期追求的目标。1978年 T.Nats-uda 等人拍摄出了镍(Ni)半间距晶格条纹([220]     

用共振电离光谱法探测单个原子

美国橡树岭国立实验室采用共振电离光谱(RIS)的新技术,观察到单个的铯原子。据报导(APL 30,(1977),229),目前已成功地从10~(19)个不同种类的原子(分子)中,检测出一个铯原子。从而大幅度提高了对微量物质(原子)的检测灵敏度。过去所达到的水平是,1975年斯坦福大学用连续波共振萤光法探测出每立方厘米中100个原子。     

论复杂性

物理学家们大部分只关心简单性,从复杂的世界中抽象出来的简单性。比如牛顿发现了能预测行星运动的简单规律。从原子物理学得出的结果表明,薛定谔方程是几乎所有能观察到的原子的行为的正确描     

原子薄层材料的插层剥离制备

<正>自2004年石墨烯问世以来^[1],原子薄层材料(例如单原子层黑磷、六方氮化硼、二硫化钼)已经逐渐成为材料研究的中心^[2].这些原子薄层材料吸引了光子学、电子学、光电子学、能源存储与转化、催化、环境修复、生物检测以及生物成像等领域的广泛兴趣.可靠地、大规模地生产这些原子薄层材料已经成为当今学术界和工业界的共同追求.插层剥离策略是生产这些原子薄层材料最有效的手段之一.该策略制备的原子薄层产品具有溶液可加工性,且表现出大的横向尺寸(微米级)以及高的单层产率.我们针对这一策略进行了前瞻式的回顾,对其原理及过程、插层剂种类、影响因素、     

首次捕获单个原子

<正>近日,新西兰研究人员首次捕获到单个原子并让其发生受控反应,他们观察到了前所未见的原子间相互作用的情景。在最新研究中,研究人员在烤面包机大小的超真空室内,用高聚焦激光束,将3个原子分别俘获并冷却至百万分之一开尔文(约为零下273.15℃,接近绝对零度)。随后,他们让这些捕获的原子结合在一起,并测     

LaTe_(2-δ)中电荷密度波及空位序调制结构扫描透射电子显微镜直接观察

高角环形暗场扫描透射电子显微技术(HAADF-STEM),不仅可以分辨晶体结构的空间原子分布,还可以直接显示晶体内原子种类的分布和缺陷结构;针对强关联材料,可以明确区别电荷密度波、空位序、离子序调制,对理解微观结构缺陷、局域对称性破缺具有重要意义.本文首先对稀土碲化物LaTe_(2-δ)体系结构调制进行了系统的透射电子显微镜分析,指出LaTe_(2-δ)中,除了q=(1/2)a*的公度电荷密度波调制,受缺陷掺杂调节的系列调制波矢为q=(1/2-α)a*的非公度电荷密度波调制,还存在调制波矢q_2=1/5(3a*+b*CDW)的超结构.高精度原子分辨HAADF-STEM实空间直接观察澄清,q_(CDW)和电荷密度波元激发伴随的单层Te原子层晶格畸变密切相关,q2调制结构的形成归结为单层Te原子层中的Te空位有序.HRTEM结果分析表明,LaTe_(2-δ)中,空位序的形成完全抑制了该体系的电荷密度波转变,两种调制结构以相分离的形式存在.     

离子轰击渗氮层的HRTEM研究

由于离子轰击技术的广泛应用,对其渗层的精细结构的研究也日益深入,但是,对于离子轰击渗层中晶体缺陷的形成机制和界面结构尚不清楚.作者发现离子轰击渗氮层中有大量的空位和各种缺陷,本文首次采用高分辨电子显微镜(HRTEM)获得了离子轰击渗氮层各相的高分辨结构图象和界面结构原子象,在原子尺度上揭示了渗层中各相的结构和界面结构.1 实验     

在银上形成金膜的过程令人惊奇

银上镀金——这一古老技术,其形成机制至今仍像魔术一样令人惊奇。最近美国科学家仔细观察了金原子在银表面的沉积过程,这一过程揭示出一种从未发现过的罕见的金属薄膜形成方式。实验表明,金原子开始沉积时并不在银表面的最外层上形成覆盖层,而是在银的最外层之下形成一个“下面层”。只有在这个“下面层”基本完成之后,金薄膜才在银的最外层上面形成。美国商用机器公司的的S.蒋最近报道了这一意想不到     

用原子层覆盖法制造材料

世界各国一百多个实验室的科学家们在争先恐后地利用一项可开创新技术领域的工艺,其制造材料的方法极其精细,可一层原子一层原子地制造新材料。这一无比精密的方法称为“分子束晶体附生法(Molecular beam epitaxy)”,大致类似于用原子或分子缓慢地喷涂。科学家们可以用仅有两个原子厚的一层材料涂覆晶体表面,然后再在它上面涂一层     

钠层分布对重力波传播响应的线性理论

利用线性化的光化-动力耦合的重力波模式就重力波对中层顶区钠层分布的影响进行了计算, 模式中包括了背景光化学和钠层光化学反应. 着重研究并给出了钠层混合比对重力波传播响应的振幅和相位分布. 计算表明, 钠原子对重力波响应的最敏感区域在钠层的下部. 并且, 在钠层下部, 钠原子混合比波动与温度波动同相位, 而在其上部, 与温度波动反相位.     

激光束使原子跃迁

表面特性在很多材料应用中是十分重要的。表层原子的排列通常与体中的不同,它可以影响表面吸附其他物质原子的方式。美国宾夕法尼亚大学的研究人员最近已直接观测到铂表面上原子的重排方式。他们用激光束短脉冲加热表面,用场致离子显微镜观察铂样品表层原子的排列。该项研究工作要在呈尖端形的样品周围     

0.22纳米:冷冻电镜技术取得新进展

<正>低温冷冻电镜技术((cryo-EMs)最近的发展,让研究者们得以观察到由原子和分子组成的微观世界。得益于在光学、传感器和后期软件上的不断创新,如今的数码照片要比若干年前的显得更加生动。低温冷冻电镜技术((cryo-EMs)最近的发展,让研究者们得以观察到由原子和分子组成的微观世界。如今研究人员更是自豪地宣布,他们创造出了有史以来分辨率最高的冷冻电镜,通过它所拍摄的图谱能够以接近原     

硅烯表面的氢吸附

硅烯是类似于石墨烯的单原子层硅薄膜.作为硅的一种新型同素异形体,其拥有奇特的狄拉克电子态,可带来新奇的物理性质,近年来引起人们的广泛关注.由于硅烯中硅原子的化学键未饱和,可以用来吸附外来原子,从而实现对硅烯的化学修饰以及电子态的调控.本文主要介绍了不同原子在硅烯上吸附的一些理论进展,以及最近在实验上对Ag(111)上的单层硅烯进行氢化的重要研究结果.     

思想领域中最高的音乐神韵──略论爱因斯坦对量子理论的评价和贡献

思想领域中最高的音乐神韵──略论爱因斯坦对量子理论的评价和贡献沈爱因斯坦认为，玻尔提出原子定态概念，用以说明原子光谱定律和原子的电子壳层结构，乃是一个“最伟大的发现”；即使到其晚年，依然把这个发现称作“奇迹”，并誉之为“思想领域中最高的音乐神韵”。之...     

Fe-Ni/ZnSe多层膜的磁性质

由磁性层和非磁性层组成的多层膜,通过改变非磁性层材料的类型及多层膜的结构,可以得到各种不同性质的新材料.ZnSe属于Ⅱ—Ⅴ族半导体化合物,当掺入磁性杂质原子时,便形成稀释磁性半导体,它有许多独特的磁学和光学性质.由磁性层和ZnSe组成的多层膜,界面处由于原子扩散,会形成一层很薄的稀释磁性半导体层,因而使多层膜形成了一个复杂的系统.我们曾研究过Fe/ZnSe双层膜,发现在700nm的波长下;极向克尔旋转角增加可     

物理学中规模最小的实验

物理学中规模最小的实验田学文编译美物理学家采用激光技术，将一个电子分成了两部分，并且观察到这两部分相互之间会发生干涉。据英国《新科学家》杂志报道，两位美国物理学家，在一个原子内，完成了量子力学中的一项经典实验，他们将一个电子分成了两部分，并且观察到了...     

关注深度撞击--行星地质学家杰伊·梅洛什访谈录

地球上的每个原子几乎都经历了超速碰撞，物质碰撞聚合使这颗行星不断成长，形成现在的地球。因此，是碰撞形成了万物——     

Bi_4Sr_3Ca_3Cu_4O_y超导体的EXAFS研究

Bi基超导体是Bi-O层、Cu-O层、Sr-O层和金属Ca层交互排列的层状结构.我们用EXAFS方法研究了Bi_4Sr_3Ca_3Cu_4O_y,超导体中,Cu原子、Bi原子周围的配位情况.样品用溶胶-凝胶法制备,转变温度为72.8K,单相性好.EXAFS实验使用BEPC的4WB1束线.数据处理使用英国Daresbury实验室的最新软件.Cu原子第一配位层EXAFS研究的结果与其它分析方法的结论一致.     

三维原子探针技术在纳米复合永磁材料中的应用

三维原子探针(3DAP)是一种能分析逐个原子的仪器, 可以在纳米空间内分析导电材料中不同元素的原子分布, 是目前最微观的分析仪器, 广泛应用于纳米材料和传统材料中纳米析出相的研究. 用三维原子探针研究了Nd2Fe14B/a -Fe中不同元素的原子分布特征. 研究发现, 快淬薄带晶化处理后元素分布不均匀, 存在(1) 富B, Fe, 贫Nd, Zr, Co区; (2) 富Zr区; (3) 富Nd, Fe, 贫B, Zr, Co区. 这些区域是用其他分析手段难以观察到的.