F-H曲线影响因素的研究

夫兰克—赫兹实验是物理学史上具有重要地位的物理实验之一。由于夫兰克—赫兹管受温度、拒斥电压、灯丝电压等因素的影响,使实验过程中F—H曲线形状将发生变化,以至于不能有效地显示原子内部能量量子化效应的若干信息。本文深入探讨了F—H管在不同拒斥电压、温度、灯丝电压等条件下,对实验曲线产生的影响。     

选择“夫兰克—赫兹实验”条件的重要性

在“夫兰克—赫兹”实验中,选择合适的实验条件,就可得到良好的汞第一激发态的实验结果.文中着重讨论了U_(HK),U_(GK),U_((G_2)A),以及炉温T对实验结果的影响.     

采用紧束缚格林函数法研究原子吸附石墨烯纳米带电子输运

采用紧束缚非平衡格林函数法分析了扶手椅型石墨烯纳米带(AGNR)和锯齿形石墨烯纳米带(ZGNR)器件吸附H、F、O和OH这4种原子的电子输运特性。用π电子结构体系的紧束缚理论分析了GNR的电子结构;用紧束缚扩展休克理论计算了GNR碳原子与所吸附原子间的电子相互作用;用非平衡格林函数法仿真了GNR吸附原子后的电流特性。研究结果表明:在平衡态下,AGNR吸附H原子后对器件的输运谱影响最大,而吸附OH原子后使GNR的禁带宽度增加0.3eV;在非平衡态下,吸附H原子不仅增加了导带底附近态密度,而且直接在禁带引入了杂质能级,从而提高了AGNR器件产生的电流;H原子吸附在ZGNR器件产生的电流约是吸附在AGNR电流的1.5倍;H原子吸附在GNR非边界处比吸附在边界处产生的电流高。该研究结果可以对提高石墨烯气敏传感器和生物传感器的灵敏度提供理论基础。     

激光辅助电子—原子/分子碰撞

本文简要介绍了激光场内电子—原子碰撞实验方面的进展情况.并讨论了原子因吸收光子能量而受激跃迁到激发态的过程(free—free)和激光辅助电子碰撞电离过程(SEPE).     

Origin在夫兰克-赫兹实验中的应用

夫兰克-赫兹实验（F—H）是近代物理学的重要实验。目前该实验数据处理主要采用人工作图再计算，实验误差较大；Origin软件具有较好数值处理功能，将Origin软件用于F—H实验中能较精确模拟数据曲线，准确方便地处理实验数据。     

玻尔轨道半径与折合质量无关

本文指出了大量的众所周知的近代物理学、原子物理学及量子力学教材中的一个错误。证明了:在玻尔的电子轨道半径表达式中,用折合质量代换电子质量不能求得轨道半径,只能求得电子(轨道粒子)—质子(原子核)之间的距离。玻尔轨道半径与折合质量无关。而在有关能量与里德伯常数的表达式中,采用折合质量确实是正确的。这些结论也适用于奇异原子。     

从n型硅到RTN超薄SiO_2膜的电流传输特性

用卤素钨灯作辐射热源 ,对超薄 (1 0nm )SiO2 膜进行快速热氮化 (RTN) ,制备了SiOxNy 超薄栅介质膜 ,并制作了Al/n Si/SiOxNy/Al结构电容样品 .研究了不同样品中n型Si到快速热氮化超薄SiO2 膜的电流传输特性及其随氮化时间的变化 .结果表明 :低场时的漏电流很小 ;进入隧穿电场时 ,I E曲线遵循Fowler Nordheim (F N)规律 ;在更高的电场时 ,主要出现两种情形 ,其一是I E曲线一直遵循F N规律直至介质膜发生击穿 ,其二是I E曲线下移 ,偏离F N关系 ,直至介质膜发生击穿 .研究表明 ,I E曲线随氮化时间增加而上移 .文中对这些实验结果进行了解释     

H^＋—H碰撞激发截面的计算

离子-原子碰撞在天体物理、大气物理和热核聚变等离子体的研究中都有着重要的意义。近年来,用碰撞参量法(Impact Parameter Methods)研究离子-原子碰撞引起了研究者广泛的兴趣,在此基础上发展起来的分子轨道展开、原子轨道展开都取得了显著的进展,得到了与实验相一致的结果。轨道展开法存在的主要缺点是,当展开的基函数数目很多时(有时达到20多项),求解耦合方程的工作量很大。鉴于此原因,本文采用了一些简化的方法来求耦合方程,并以H~++H(1s)→H~++H(2s)碰撞过程为例,进行了计算,以检验所用方法的合理性。     

锯齿型GeSe纳米带的边缘态对整流效应的调控研究

锯齿型硒化锗(ZGeSeNR)是准一维纳米结构的材料,由于其具有特殊的维度特性及优异的电子特性而成为研究热点.本研究使用密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,系统地研究了边缘结构对锯齿形硒化锗纳米带的电子结构及输运性质的影响.能带结构图显示边缘裸露的ZGeSeNR、P和S原子钝化边缘的ZGeSeNR具有导电的金属性质,用F,Cl, H原子和OH^-根离子钝化处理边缘后的ZGeSeNR则表现出半导体性质.基于不同边缘结构的ZGeSeNR构建金属-半导体界面的两电极器件模型,计算出的器件电压-电流曲线证实了边缘态对整流效应的调控作用.特别是裸露-H原子钝化的锯齿型GeSe纳米带(H-ZGeSeNR)器件中的整流比可达到8.7×10⁵.改变该器件结构中散射区内钝化原子的数目来调控整流特性,最高可得到1.1×10⁷的整流比.研究结果对设计ZGeSeNR纳米整流器提供了重要参考.     

g因子的计算

在原子物理学中,原子中的电子由于轨道运动,具有轨道磁矩,其数值是μ_l=g(l)e/(2m)P_l,(1)计算表明(1)式的g(l)=1.电子还具有自旋磁矩,其数值是μ_s=g(s)e/(2m)P_s.(2)泰勒(Toylor)用斯特恩——盖拉赫实验测量铜、金、钠和钾等原子的结果,推出g(s)=2(由于电子带负电荷,μ_1和μ_s的方向与P_l、P_s相反)。对于两个或两个以上电子的原子,同样可将磁矩的表达式写为     

He原子的低能(e,2e)过程中的极化和关联效应

用包含后碰撞作用和极化效应的扭曲波玻恩近似理论计算了共面不对称几何条件下入射电子能量为50eV时He原子的低能(e,2e)反应的三重微分截面,并同实验测量结果进行了比较。指出后碰撞作用和极化效应在共面不对称几何条件下He原子的低能(e,2e)过程中均起着重要的作用。     

新鲜多孔硅(001)表面结构与电子特性理论研究

在周期边界条件下的k空间中,采用基于密度泛函理论的广义梯度近似(GGA)平面波超软赝势法,建立H12S i31几何模型来对表面主要被H覆盖的新鲜多孔硅(Porous S ilicon,PS)(001)表面最外层的S i—H键的几何结构和电子特性进行初步的理论研究.计算得到氢化PS(001)表面几何结构S i—H键长为0.148 nm、H—S i—H键角为106°,并通过原子布居数、电子密度图分析得到氢化PS表面原子的电子特性.     

电子与Hg原子的弹性碰撞

电子与Ｈｇ原子的弹性碰撞滕礼坚，侯氢（原子核科学技术研究所）我们在独立电子模型下，用相对论分波法计算了电子与Ｈｇ原子的弹性碰撞微分截面，与相应的实验数据比较，表明在入射电子能量Ｅ＿０＞５０ｅＶ的能区内，该理论方法可以较好地描述实验，由于Ｈｇ原子有较高...     

C-Si/GD μC-Si:H异质结的一些性质

在单晶硅衬底上淀积掺硼(或磷)的μC—Si:H 薄膜可制成 C—Si/GDμC—Si:H 异质结。掺杂μC—Si:H 薄膜是由辉光放电制备,它的电导率约 1000S/m 光学带隙是1.6eV,淀积温度是280℃。该结具有好的 I—V 特性曲线,可以用整流扩散理论解释它。反向击穿电压取决于晶态衬底的电阻率。退火实验指出,在650℃以下,该结的 I—V 特性是稳定的。讨论了异质结的有关性质。     

激光场中电子-原子散射

激光场中电子-原子散射,是随着激光技术的发展于70年代兴起的原子碰撞研究的新领域.对该问题的研究有助于了解大气物理学、天体物理学、等离子体物理学、激光物理及化学等领域的许多现象(如等离子体的激光加热、太阳大气层的红外不透明性以及星体内部的一些物理变化过程等).     

一种含多苯并咪唑配体的单核Zn(Ⅱ)配合物的合成、Hirshfeld表面分析和量化计算研究（英文）

以多苯并咪唑配体(NTB)和ZnCl_2为原料合成了一种新型单核金属配合物,[Zn(NTB)Cl]_2·(ZnCl_4)·4(CH_3OH),(1).对化合物(1)进行紫外、红外吸收光谱、CHN元素分析和X-射线单晶衍射表征,结果表明:该化合物在三斜晶系P-1空间群结晶,晶胞参数a=1.3874(2)nm,b=1.4095(1)nm,c=1.6214(2)nm;α=86.440(3)°,β=87.296(2)°,γ=70.699(3)°,V=2.9855(6)nm~3;吸收系数μ=1.520mm~(-1),计算密度ρ_c=1.504mg·m~(-3),晶格中电子数F(000)=1384,对于衍射强度I2σ(I)的9 770个可观测衍射点,残差因子R_1=0.0777,权重残差因子wR_2=0.2068.晶体中堆积中,来自于两个配位阳离子[Zn(NTB)Cl]~+的各两个N—H…O和一个N—H…Cl氢键,以及来自于4个溶剂甲醇的O—H…Cl氢键作用将晶体结构中的各个组成离子连接起来形成复杂的三维网络结构.通过Hirshfeld表面分析对分子间作用进行讨论,表明化合物中分子间作用力主要来自于N—H…O氢键.通过密度泛函理论(DFT)RB3LYP/6-31G(d)方法对晶体结构中一个[Zn(NTB)Cl]~+单元进行了理论优化,并对其分子轨道、自然键轨道、mulliken电荷布局进行分析.Hirshfeld表面分析化合物堆积作用主要来自于N—H…O/Cl、O—H…Cl氢键作用,自然键轨道分析表明NTB三个—CH_2—基团成键轨道与相邻的咪唑基的C—N反键轨道稳定化能较小,有利于配体形成Δ和Λ两周不同的空间构型,mulliken电荷布局表明三个苯并咪唑氮原子相连氢原子带有较强的正电荷(约0.28a.u.),有利于氢键的形成.     

一种含多苯并咪唑配体的单核Zn(II)配合物的合成、Hirshfeld表面分析和量化计算研究(英文)

以多苯并咪唑配体(NTB)和ZnCl2为原料合成了一种新型单核金属配合物,[Zn(NTB)Cl]2·(ZnCl4)·4(CH3OH), (1).对化合物(1)进行紫外、红外吸收光谱、CHN元素分析和X-射线单晶衍射表征,结果表明：该化合物在三斜晶系P-1空间群结晶,晶胞参数a＝1.3874(2) nm,b＝1.4095(1) nm,c＝1.6214(2) nm;α＝86.440(3)°,β＝87.296(2)°,γ＝70.699(3)°,V＝2.9855(6) nm3;吸收系数μ＝1.520 mm－1,计算密度ρc＝1.504 mg·m－3,晶格中电子数F(000)＝1384,对于衍射强度I〉2σ(I)的9 770个可观测衍射点,残差因子R1＝0.0777, 权重残差因子wR2＝0.2068.晶体中堆积中,来自于两个配位阳离子[Zn(NTB)Cl]＋ 的各两个N—H…O和一个N—H…Cl氢键,以及来自于4个溶剂甲醇的O—H…Cl氢键作用将晶体结构中的各个组成离子连接起来形成复杂的三维网络结构.通过Hirshfeld表面分析对分子间作用进行讨论,表明化合物中分子间作用力主要来自于N—H…O氢键.通过密度泛函理论(DFT)RB3LYP/6-31G(d)方法对晶体结构中一个[Zn(NTB)Cl]＋单元进行了理论优化,并对其分子轨道、自然键轨道、mulliken电荷布局进行分析.Hirshfeld表面分析化合物堆积作用主要来自于N—H…O/Cl、O—H…Cl氢键作用,自然键轨道分析表明NTB三个—CH2—基团成键轨道与相邻的咪唑基的C—N反键轨道稳定化能较小,有利于配体形成Δ和Λ两周不同的空间构型,mulliken电荷布局表明三个苯并咪唑氮原子相连氢原子带有较强的正电荷(约0.28 a.u.),有利于氢键的形成.     

X...Y(X=LiF,NH_3,H_2O;Y=HF,LiF)复合物中锂键、氢键的理论计算

在CCSD(T)/cc-p VTZ水平下,对X…Y(X=Li F、NH_3、H_2O;Y=HF、Li F)复合物的9个结构进行几何构型优化和红外振动频率计算.根据定域化分子轨道、原子自然电荷、Wiberg键级的分析表明HFLi F分子中的H—F键是共价键,而Li—F键则为离子键而非共价键.H3N…Y(Y=HF、Li F)、H_2O…Y(Y=HF、Li F)中的氢键或锂键源于静电相互作用,并非共用电子的共价键.结合能的计算表明:与HF相比,Li F与X(X=Li F、H_2O、NH_3)的结合能更高;结合能从高到低依次为Li FNH_3H_2O.红外振动频率分析表明HF与NH_3、H_2O形成红移氢键,即H—F键长增加,相应的H—F伸缩振动频率降低.H3N…Li F的Li—F键键长增加同时伸缩振动频率减少.而Li F与H_2O形成锂键后,键长增加0.001 6 nm,而Li—F的伸缩振动频率反而增加了2 cm-1,即蓝移锂键.     

虑及核运动的电子椭圆轨道

旧量子论以经典理论为基础,用“轨道”的概念描述原子中电子的动动。本文在这种理论范围内,结合现有的原子物理学教材内容,讨论关于单电子原子(或离子)中考虑原子核运动时的电子椭圆轨道,并指出一些教材中的失误之处。     

α-Co（OH）2的制备及其电化学性能研究

以CoCl2·6H2O和NH3·H2O为原料,室温下采用直接沉淀法成功制备了α-Co(OH)2.用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)表征了产物的结构和形貌;用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对其性能进行了研究.结果表明,该产物表现出优良的电化学性能,单电极比电容可达890 F·g-1,有望成为超级电容器的电极材料.