用离子团簇束及反应离子团簇束技术沉积Zn及ZnO薄膜

用文题所述技术，在玻璃基板上制出了Ｚｎ及ＺｎＯ薄膜。用ＳＥＭ、ＸＲＤ、ＡＥＳ及ＳＥＥＬＦＳ方法，分别研究了其表面形貌、组成、薄膜结构及表面精细结构，同时探讨了薄膜生长过程。结果表明：Ｚｎ薄膜为（００２）面上择优生长的多晶膜，其生长过程为岛状生长：ＺｎＯ薄膜为无定形迷津网络结构，薄膜表面主要含有Ｚｎ、Ｏ两种组分，无其它杂质，Ｚｎ─Ｏ键长为０．２０３ｍｍ。     

C60薄膜的离化团族束沉积及离子掺杂

用离化团簇束（ＩＣＢ）沉积法在石英玻璃和云母衬底上形成了Ｃ６０薄膜,ＸＲＤ测试表明膜呈多晶结构,原位电阻测试表明膜的室温电阻率超过１０＾４Ωｃｍ,具有负的电阻温度系数。用８０ｋｅＶ Ｐ＾＋,ＢＢｒ３＾＋,Ａｒ＾＋和Ｈｅ＾＋对Ｃ６０膜作剂量范围为０￣１０＾１６ｃｍ＾－２的离子注入,Ｃ６０膜的电阻率随注入剂量增加而急剧下降,磷注入具有ｎ型掺杂作用,离子与Ｃ６０分子的相互作用导致Ｃ６０分子分裂,引起薄膜     

铜团簇束在硅上碰撞沉积的薄膜形貌和方块电阻

用一种新型磁控溅射气体凝聚团簇源产生Cu_n~-(n是簇原子个数)团簇束,当团簇束分别在偏压V_α为0,1,3,5,10kV的电场中加速后,在真空中,沉积在室温下的P-si(111)衬底上,获得Cu/P-Si(111)薄膜样品。用AFM分析表明:当V_α(?)3kV时,团簇束成膜,膜表面的粗糙度比常规磁控溅射小,且随V_α增加,粗糙度减小。用四探针测薄膜方块电阻,经归一化后可知:团簇束沉积,当V_α(?)3kV时,薄膜方块电阻大于常规磁控溅射的方块电阻,当V_α(?)5kV时薄膜方块电阻已小于常规磁控溅射方块电阻;对于团簇束沉积,薄膜方块电阻随沉积偏压V_α的增加而减小。     

荷能离子团簇与介质的相互作用

本文简略介绍在ＭｅＶ量级离子微团簇与介质相互作用领域，我们的年取得的主要成果及意义，实验装置，技术特点，发展方向及应用。     

H+7团簇离子及其中性团簇产物H4和H5

报道了H7^ 团簇的实验研究结果，从H7^ 的分解能谱发现，可能存在H4和H5等中性团簇产物。分析讨论了H7^ 的形成方式和可能的分解途径。     

H+n(n=9,11,13)团簇离子的实验研究

报道了关于H9^ ,H11^ 和H13^ 团簇离子的实验研究结果，分析讨论了H9^ ，H11^ 和H13^ 团簇离子的形成和可能的分解途径。     

CuCl团簇组装薄膜的荧光红移现象

利用气相蒸发技术成功的制备了两个ＣｕＣｌ团簇薄膜样品．ＣｕＣｌ团簇被沉积到单晶Ｓｉ和石英衬底上,然后覆盖一层ＮａＣｌ以防氧化．通过透射电镜和选区衍射观察得知,两个样品主要由ＣｕＣｌ纳米晶和少量的Ｃｕ聚集体构成,其中ＣｕＣｌ纳米晶的直径分别约为３ｎｍ和６ｎｍ;通过室温下测得的光吸收和荧光光谱,发现ＣｕＣｌ激子吸收峰并未出现,而荧光峰向低能方向移动,这可能是激子声子强相互作用引起的结果．在７７Ｋ温度观察到由激子声子耦合而展宽的荧光峰,其峰值近似与量子限制模型的计算结果一致,同时观察到来自陷阱态的宽峰．通过比较３００Ｋ温度下激子荧光峰的展宽和红移量,发现团簇尺寸小的薄膜样品（３ｎｍ）中激子声子相互作用更强,这与理论预测定性一致     

Ga4As4离子团簇的能量和结构畸变

采用全势能线性糕模轨道分子动力学方法（FP-LMTO-MD）,结合中性砷化镓团簇Ga4As4的已有结果,详细研究了Ga4As4离子团簇的能量和几何结构上的畸变．计算结果表明这些结构明显不同于中性团簇的对应结构,存在有较大的结构畸变．在砷化镓团簇中,和砷原子相比,镓原子更容易处在帽原子的位置上．     

利用团簇的各向异性实现Te团簇薄膜的自组装

在实验观察到Te团簇薄膜有序生长模式的基础上，用Monte-Carlo方法模拟了具有各向异性的团簇在衬底上的生长行为，发现由于团簇的各向异性，将导致团族在局部范围内的平行取向排列，形成畴结构，畴的大小L(t）与退火速率和衬底温度有关，并得到该体系下的一个熔点Tm，这一研究表明，可以利用团族的各向异性实现和控制团族薄膜的自组装。     

分子动力学对Ga_6As_6离子团簇结构和稳定性的研究

采用全势能线性Muffin-tin轨道分子动力学方法(FP-LMTO-MD)详细研究了带电后Ga6As6离子团簇结构和稳定性的变化.找到了一价正负Ga6As6离子团簇的基态结构,结果表明这两结构类似但与中性团簇的基态结构不同.在离子化过程中,发现当中性团簇加上1~2个电子时,其稳定性增加,再继续增加电子会使其稳定性下降;但在中性团簇失去电子时,团簇的稳定性随着电子的丢失直线下降.     

只有一个S价电子元素团簇的奇偶性研究

将Ｈｕｃｋｅｌ－Ｈｕｂｂａｒｄ方法推广应用于研究只有一个ｓ价电子元素（用字母Ａ标记这类元素）的团簇。计算了结构为团簇的最稳定结构。最后计算了该类团簇线性结构的ｓ价电子体系能量Ｅ＿ｎ，两相邻团簇的ｓ价电子体系的能量差ΔＥ＝｜Ｅ＿ｎ－Ｅ＿（ｎ－１）｜与原子数ｎ的关系显示出与实验相符合的奇偶性质。     

团簇在金属表面沉积过程的分子动力学模拟

在冷喷涂过程中,喷涂粒子被超音速气流加速到较高的速度,在低于喷涂材料熔点的温度下撞击基体,发生剧烈的塑性变形而沉积形成涂层.但是由于高速粒子碰撞变形的瞬时特点,不能对粒子变形沉积过程进行直接观察,通过对Ni团簇在Cu基体上的沉积过程的分子动力学模拟,可以观察到团簇撞击基体并在基体上沉积的过程,以及团簇和基体的形貌变化;另外,通过计算团簇原子进入基体表面层的数量探讨了影响团簇沉积过程的主要因素.     

晶态有机聚合物薄膜的制备和结构特性的研究

本文研究了用离子团束（ICB）方法制备聚乙烯薄膜；用透射电子显微镜（TEM）和扫描隧道显微镜（STM）分析了聚乙烯样品，结果表明：用ICB技术制备的薄膜厚度较均匀，表面较平整，表面和界面的杂质、缺陷较少，在一定条件下可得到结晶极为完善的聚乙烯薄膜，晶片的最大尺寸为几十微米；发现了在聚合物中存在长周期结构；用STM发现了晶态聚乙烯薄膜表面的分子链折叠结构；用TEM得到了聚乙烯薄膜的晶格条纹像；发现了聚乙烯薄膜结构受单晶云母结构的极大调制，得到了大面积的相干Morie条纹像。对以上结果，均给出了分析和讨论。     

水合锌（Ⅱ）离子团簇的量子化学研究

应用高水平的量子化学方法MP2/6-311＋＋G（2d,2p）//B3LYP/6-31＋＋G（d,p）,对气相中的[Zn（H2O）n]2＋（n=1-9）团簇进行研究,优化几何构型,计算了其最稳定构象的结合能及振动频率.结果表明,当n=1-6时,离子与第一水合层中氧原子的平均距离RZn-O逐渐变长;而当n=6-9时,RZn-O却逐渐变小.同时,随着配位水分子数的增加,连续结合能逐渐减小,Zn2＋及第一水合层中氢原子上的正电荷逐渐减小,而第一水合层氧原子上的负电荷变化不大,表明水合分子的电荷极化主要表现为从Zn2＋到H原子的电荷转移.     

H7+团簇离子的测量

理论分析认为,以稳定分子离子Ｈ＋３为核心,吸附一个或多个氢分子可形成Ｈ＋５,Ｈ＋７和Ｈ＋９等的Ｈ＋ｎ团簇离子（ｎ为奇数）［１］．在这些离子的形成过程中,Ｈ＋３和其它的Ｈ＋ｎ离子是电子“受主”,而Ｈ２是电子“施主”,由于受主施主之间的静电引力维持团簇离...     

中等正离子硅团簇的稳定结构及结构演变

用全势能线性muffin-tin轨道分子动力学（FP-LMTO-MD）方法与单亲基因进化算法相结合,对正离子Si11-30团簇的几何结构和电子结构进行了研究。对于正离子Si11-20团簇,结果与以前报道的相一致,但发现了一些与基态结构几乎一样稳定的同质异构体结构。特别是用上述方法找到了正离子Si21-30团簇的基态结构。尽管这些基态结构很可能与中性团簇的不同,但是它们大部分与中性团簇一样含有三帽三棱柱（TTP）子单元结构。当n〈25时,正离子团簇的长形结构比球状结构稳定,当n=25时,致密的球形结构比长形结构稳定,但当n=26和27时,球形结构与长形结构的稳定性发生逆转,而结构真正转化的大小发生在n=28。     

直接激光气化形成氧化钙团簇及团簇的质子…

用直接激光气化和飞行时间质谱探测方法研究了ＣａＯ，ＣａＣＯ３，Ｃａ（ＯＨ）２等不同固体样品形成团簇的动力过程，结果发现：除了「Ｃａ（ＣａＯ２）ｎ」和「（ＣａＯ）ｎ」团簇之外，还出现了强丰度的「Ｈ（ＣａＯ）ｎ」及显著的「Ｈ（ＣａＯ）ｎ（Ｈ２Ｏ）ｍ」团簇系列，质谱丰度分布公及氧化钙族质化和溶剂化反应的明显特征表明，氧化钙团簇的形成过程应采取ＮａＣｌ型立方结构的增长途径。     

Si-B-N团簇结构及性质

利用遗传算法及Gastreich经验势函数研究SiBn-1Nn(n=2～11)团簇的可能稳定结构,并对能量较低的异构体在HF/6-31G(d)水平进行优化,获得SiBn-1Nn(n=2～11)团簇一系列稳定异构体,讨论基态结构的相对稳定性,分析SiB5N6单环结构的成键性质、振动谱、较强的红外和拉曼振动模式.     

碱金属离子对SDS-PEG软团簇形成边界的影响及其在软团簇上的缔合量

采用超滤法和原子吸收分光光度法对外加碱金属(锂、钠或钾)硫酸盐的十二烷基硫酸钠一聚乙二醇软团簇体系进行研究，实验结果表明，其超滤曲线与表面张力曲线相似，也存在双拐点(c1和c2)，且c1随外加电解质浓度增加而降低，c2随外加电解质浓度增加而增加，因而软团簇形成的边界随外加电解质浓度增加而变宽，表明十二烷基硫酸钠与聚乙二醇间具有更显著的团簇化作用，外加碱金属(锂或钾)离子在软团簇上的缔合量与软团簇中表面活性离子含量之比随该金属离子的浓度增加而增加，在相同外加碱离子浓度下，钾离子在软团簇上的缔合量大于锂离子在软团簇上的缔合量，这是由于锂水合离子半径较钾水合离子半径大的缘故。