a-C:H:N薄膜结构和光学特性的研究

近年来,由于a-C:H薄膜所具有的类金刚石结构特征和广泛的应用前景,因而在固体物理和技术两方面成为研究的热点。人们已经研制了a-C:H薄膜做为有源层的光发射二极管,但这些器件的性能还不能满足实际应用的需要。其原因之一是对a-C:H材料还没有建立一个有效的掺杂过程。因此,目前许多人还在致力于对a-C:H薄膜掺氮的研究。研究结果表明,掺N能够显著地提高光致发光强度。这对提高以a-C:H薄膜为有源层的光电器件质量,改进发光性能是有益的。另一方面,掺氮将引起a-C:H薄膜微结构的改变。本文研究的目的在于探讨薄膜微观结构、发光中心和N原子作用三者之间的关系。因此,本文对掺N与未掺N的a-C:H样品进行了对比研究。通过红外、扫描差热和透射-反射光谱研究了其微观结构的变化。用光致发光光谱研究了氮与发光中心的关系,讨论了氮对a-C:H薄膜微观结构和发光中心的影响。     

Nb(110)表面氧化的高分辨电子能量损失谱研究

金属铌及其氧化物是一类在催化、微电子学、陶瓷和光学玻璃等重要技术领域有广泛应用的新型材料.为揭示其表面结构及催化作用的本质,对铌表面的氧化过程曾进行过许多研究.这些研究表明:金属铌表面的氧化过程、氧化物种在表面的分布、氧化膜的化学计量关系和结构均与氧化过程的条件密切相关.由于铌的高活性及氧化物种的复杂性,文献中对氧化膜的结构和生成条件等许多基本问题仍有争论,高分辨电子能量损失谱(High resolution electronenergy loss spectroscopy,HREELS)是获得表面振动和结构信息的有力工具,但文献中尚未见有HREELS研究单晶铌表面O_2氧化的报道.本文以HREELS为主,辅以俄歇电子能谱(Auger electron spectroscopy,AES)和紫外光电子能谱(Ultraviolet photoelectron spectroscopy,UPS)等方法仔细考察了Nb(110)表面的氧化以及氧化膜的结构与吸附性质,获得了新的结果.     

一种二元贵金属氮化物的价电子结构

利用固体与分子经验电子理论计算了一种新合成的贵金属氮化物PtN的价电子结构. 结果表明这种氮化物的电子结构位形是: Pt 6s 0.143, 6p 1.286, 5d 3.0; N 2s 0.5694, 2p 2.4306(只考虑共价电子). 这种位形与常用的第一性原理方法中产生赝势的电子结构位形有很大差异, 推测这种差异是造成体弹 性模量理论和实验值不符的原因. 另外, 根据得到的价电子结构, 计算了PtN的结合能为-674.75 kJ/mol.     

ⅢA族元素甲基化合物的赝势从头算研究

三甲基ⅢA族元素化合物(MMe_3)的光电子能谱的实验研究已有不少报道。然而,除BMe_3外,关于Al,Ga,In和Tl三甲基化合物电离能的理论计算还未曾见到。前人关于Al,Ga,In三甲基化合物光电子能谱实验的光谱指定和电子结构的研究,都是假定其价电子基态组态与BMe_3的组态相同为前提来进行的。那么这种假设是否成立?其假设     

真空退火超导材料Ba_2Y_1Cu_3O_(7—δ)的光电子能谱研究

一、引言 Ba-Y-Cu-O材料具有液氮温区超导特性的发现,使人们对此发生了极大兴趣。这种超导材料的性能与烧结温度和烧结气氛有关。事实上,不同的烧结和退火条件将严重影响样品的氧含量。X射线衍射照相及中子衍射研究表明,具有畸变钙钛矿结构的超导材料Ba_2Y_1Cu_3O_(7-δ)中氧空位起重要作用。由于超导特性根本上是由材料的电子结构特性决定的,因此不同退火条件下,这些材料的电子能态的变化及其影响是需要认真研究的。     

TbFe_3、GdFe_2和GdCo_2非晶薄膜的X射线光电子能谱研究

一、引言 稀土(RE)——过渡族金属(TM)非晶态合金的研究一直是比较活跃的领域之一。近十年来,在原子结构,电子输运,磁性和力学性能等方面开展的工作较多,但对其内禀特性,如电子能谱和光学特性等方面的研究尚少,最近才开始。     

高T_c超导材料Ba_(1-x)Y_xCuO_(3-y)随组分变化的光电子能谱研究

一、引言 对于Ba-Y-Cu-O体系高T_c氧化物超导体的超导电性,抗磁性,结构和相图等的研究最近已有很多报道。但是,关于材料的这些性质与样品中原子的化学状态的关系的研究报道很少。光电子能谱是分析样品中各元素的化学状态和电子结构的有力工具。有人用光电子能谱研究了La_(2-x)Sr_xCuO_4体系和Ba-Y-Cu-O系中的Cu的价态组成。我们制备了一组Ba_(1-x)Y_xCuO_(3-y)样品,每种样品中的钡和钇的含量不同(x=0,0.1,0.3,0.33,0.5,0.6)。通过     

锕系元素单键半径R(1)计算的普遍公式

一、引言 锕系元素处于周期表最后一个周期——第七周期。对于第七周期的原子来说,由于其电子结构的复杂性,导致价态变化的复杂性,同种元素在不同化合物中的价电子结构是完全不同的。因此,研究锕系元素及其化合物的电子结构是具有重要的理论意义的。锕系元素是原子能工业的重要原料,对锕系元素,特别是对其价电子结构的研究,有利于促进对锕系元素的开发     

元素的负电性

一引言化学键的生成大都是由相互作用原子的价电子重新配置的结果。这种电子重新配置的主要方式有二:(1)由某一原子把电子授予另一原子;(2)电子向一个原子移动,形成两个原子所共有的电子对,此时两个原子就被此电子对结合起来。在这些重新配置的过程中,电子与各种原子相结合的稳定程度和原子接受     

渗碳体价电子结构及其性质的分析

渗碳体Fe_3C是Fe-C合金的重要相组分。对它的研究是研究钢铁材料的基础。其晶体结构经多人测定结果基本一致,本文采用Lipson等的结果进行计算。由于晶体结构的复杂性,迄今对渗碳体的价电子结构研究的报道尚少。最近Haglund等人用LMTO方法对渗碳体Fe_3C的价电子结构及其某些性质作了较深入的讨论,但其中某些结果并不使人满意。本文利用余氏固体与分子经验电子理论,由Fe_3C的晶体结构直接计     

Fe_(80)B_(20)金属玻璃价电子结构分析

金属玻璃因其优异的性能而引起人们的极大兴趣。以Fe_(80)B_(20)金属玻璃为例,它不仅具有良好的机械性能(σ_F～3630MPa),而且又是一种近乎各向同性的优异软磁材料。本文首次将余瑞璜提出的“固体与分子经验电子理论”应用于金属玻璃,并对Fe_(80)B_(20)金属玻璃的价电子结构进行分析。     

合金化对Fe-Al金属间化合物价电子结构的影响

材料的显微结构与其原子杂化状态的价电子结构密切相关,这是材料的成分、结构和性能之间的本质反映。本文依据文献[1]所提供的计算方法,就Mo,Ti,Mn,Cu,Si,Ce对Fe_3Al合金价电子结构的影响进行了计算分析和研究,以期探索合金元素对Fe_3Al材料键络强度的影响。     

TiC价电子结构及其性质分析

利用固体与分子经验电子理论对TiC价电子结构进行了计算。结果表明,温度升高时,TiC的共价电子数增加,表明TiC具有良好的热稳定性;TiC晶体中的共价电子数与其硬度和脆性之间存在密切联系,根据晶格电子数可以定性地说明不同结构晶体之间的脆性差别,利用“键加强因子”△可在一定程度上定性地说明不同结构晶体硬度的相对大小。     

具有载流子转变性能的超导材料

日本索尼公司已发现一种具有载流子转变性能的新型超导材料。据该公司发言人称,这种材料是一种含钕、铈、铜、氧元素的烧结体,是经过无氧化条件下的燃烧而形成的。为了形成这种材料,要将铈元素掺入钕元素中,并减少其含氧量,以保证电子载流子具有较高浓度.在普通温度直至超导特性转折点温度范围内,这种新材料显现出电子(n型)传导特性,而当温度降至超导特性转折点以下时,载流子又会转变成P型.对     

Sc和Ti对纯铝细化机理的价电子结构分析

传统的相图理论和晶体界面共格理论无法从本质上解释Sc和Ti对纯铝及铝合金的细化作用差别的机理. 运用固体与分子经验电子理论(EET)研究了Al-Ti, Al-Sc两种合金的价电子结构, 通过计算共价键电子对数、界面电子密度差, 指出两种合金形核质点的晶体共价电子对数目多少、第二相颗粒与基体界面电子密度差的不同等因素, 是造成Sc, Ti对纯铝细化作用差别的本质原因.     

多层非晶硅结构研究的新方法——电子显微术

由非晶硅氢(a-Si:H)和硅氮氢(a-SiN_x:H)交替超薄层构成的多层结构,是一种二维半导体材料,在物理上,是极为有趣的。更有趣的是,当a-Si:H很薄时,该材料的光隙明显地增加,还发现,电荷载流子从低功函数层向高功函数层流动时产生空间电荷掺杂效应。 对非晶硅氢结构已进行过许多研究。本工作的目标,在于使用高分辨电子显微镜直接     

晶体硅电池的价电子结构与光谱响应的相关性分析

晶体硅太阳能电池是第一种实现商业化的太阳能电池,也是我国唯一实现商业化生产的太阳能电池.目前的研究多关注于硅电池的制备工艺,本文用固体与分子经验电子理论(EET)研究了单晶硅太阳能电池的价电子结构,从价电子结构的角度分析了单晶硅太阳能电池的光谱响应值,多晶硅电池的光谱响应问题.理论计算结果与实验数据基本一致,计算结果表明:单晶硅光谱响应的起始波长为4603,其光谱响应的最大值在波长7482处,光谱响应截止波长为10062,相当于1.23eV的禁带宽度.多晶硅电池的光谱响应范围虽然跟单晶硅一致,但是影响光谱响应值变小,其原因在于晶粒排列杂乱导致电子状态转变的难度增加,降低了对光子的吸收.最后用同样的方法对Ge的光谱响应进行了分析.分析表明,Ge的光谱响应的起始值在波长5596处,截止值在12940处,最大值在波长9224处,从价电子结构的角度解释了Ge不适合做太阳能电池的原因.     

硫酸自由基在水处理中的反应特性

从反应机理上解释了.OH和SO4.相似的原因,研究了硫酸自由基(SO4.)在水处理中的反应特性,探讨了其夺取有机物中C==C键、苯环上π电子和H能力的强弱.一般情况,SO4.的反应活性次序是:夺非芳香π电子>夺芳香π电子(苯系)>夺α-H>夺非α-H.SO4.降解有机物的效率除与有机物结构有关外,还与所处的介质环境有关,即与周围物质的碰撞几率相关,在水处理中由于SO4.与H2O分子反应的机会最多,一部分SO4.夺取H2O分子中H,生成羟自由基.     

富铁硼化物Fe2B的电子理论研究

Fe_2B同FeB一样,其成键类型和机理一直是国内外各领域科学研究者非常感兴趣而又有很大争议的问题。本文在对FeB的电子理论研究的基础上,对Fe_2B又进行了同样的研究,并以Fe_2B的价电子结构为基础,给出了用电子理论分析得到的Fe_2B熔点的计算结果。     

高锰钢的价电子结构及其本质特性

合金元素在固溶体中以C—Me形式呈短程有序偏聚分布的理论研究近年来取得了一定进展.这一理论已从电子探针和Mossbauer谱等实验中得到了证明.本文采用EET理论对高锰钢的价电子结构进行计算,并结合我们近期的研究结果,试图从电子层次上揭示高锰钢异常高的奥氏体稳定性、冲击韧度、加工硬化能力和抗冲击耐磨性等特性的本质原因.1 高锰钢的价电子结构高锰钢(C原子质量分数为1.2%,Mn原子质量分数为12%)奥氏体是由C原子溶入面心立方结构的γ-Fe的八面体间隙,Mn原子置换Fe原子而形成的Fe—Mn—C合金固溶体.计算表明,平均约3～4个奥氏体晶胞中含有1个C原子,2个奥氏体晶胞中含有1个Mn原子.M(?)ssbauer谱测定结果证明,高锰钢中含C奥氏体占35%,无C奥氏体占65%.电子探针分析结果证明,C,Mn原子在高锰钢奥氏体中均呈微观不均匀分布,且富C处亦富Mn,贫C处亦贫Mn.按文献[4,5]的思想和上述结果可以认为,高锰钢奥氏体是由不含C晶胞、含C晶胞和含C—Mn晶胞堆垛而成.利用余瑞璜的固体与分子经验电子理论计算得到的各类晶胞的价电子结构主要数据汇总于表1.其中C—C、Fe—Fe、Fe—Mn原子之间的最大共价电子对数n_A值均在0.0053～0.3299之间.由计算结果可见,在所有原子组合当中,C—Mn(n_A~(C—Mn=1.2078)和C—Fe~f(n_A(C—F