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.     

单层WS2(1-x)Se2x中的有序相和无序相

调节组分和结构是调节二维材料的电子性质的重要手段.以WS_(2(1–x))Se_(2x)为例,通过理论计算研究了阴离子替代形成的过渡金属硫化物半导体合金.通过第一性原理计算结合特殊准随机结构(SQS)模型和团簇展开结构搜索(CE)法,探索了单层半导体合金WS_(2(1–x))Se_(2x)的有序相和无序相的热动力学特性.发现在x=1/3, 1/2和2/3时,有序相向无序相发生相变,相变温度分别为27, 28, 25 K.通过第一性原理能带计算和能带反折叠法,发现价带顶附近带边和导带底附近带边状态主要来源于W的d轨道,带隙随Se组分呈现线性变化趋势,与原子的有序排列或无序排列无关;同时发现电子和空穴的有效质量与原子的有序排列或无序排列密切相关.     

Ca与共轭聚合物PDHFV界面的形成及化学反应

利用自旋涂膜(spin-coating)技术在清洁的Si衬底表面制备出共轭聚合物薄膜(poly(9,9-di-n-hexylfluorenyl-2,7-vinylene), PDHFV)样品, 利用同步辐射光电子能谱(SRPES)技术结合常规X射线光电子能谱(XPS)技术原位研究了Ca在PDHFV表面的沉积过程. 在Ca的初始沉积阶段(<1.9 ML), PDHFV薄膜中吸附的氧向界面聚集并与沉积的Ca发生反应; 同时, C 1s芯能级谱随Ca覆盖度增加而展宽, 表明在该阶段聚合物中乙烯基上的C原子与沉积的Ca原子间发生强烈相互作用. 当Ca的覆盖度从1.9 ML增至5.4 ML时, Ca原子主要与聚合物苯基中的C原子发生相互作用, 并伴随着C 1s峰向高结合能方向移动. 整个界面形成过程中, 没有出现明显的带隙态和电子注入势垒; 通过与常规的聚烷基芴(poly(9,9-dioctylfluorene), PFO)比较发现, 乙烯基的引入可以很好地抑制界面带隙态的出现, 这对提高界面的复合发光效率非常有利.     

戴维·索利斯(1934—2019)

<正>发现物质拓扑相的理论物理学家,2016年获得诺贝尔物理学奖。戴维·索利斯(David J. Thouless)是一位理论物理学家,他最为人所知的成就是对系统各组成部分重新排列的驱动因素的研究,如晶体中的原子或磁铁中与电子相关的自旋。这些"排列现象"是相变(如水变成冰)的基础。20世纪70年代初,索利斯和他     

带广义权的共轭子群关联轨道的计数

本文得到带广义权的共轭子群之关联轨道的计数多项式。它是Burnside(参见徐利治、蒋茂森、朱自强,计算组合教学,上海科技出版社,1983)J.Klass(参见J.Comb.T.A(20),1976,273—278),     

反常原子

随着粒子物理学、激光光谱学与基于加速器的原子物理学的发展,在实验上已相继发现了里德伯原子、电子偶素与μ子素、μ子原子与强子原子,以及最近才产生的反氢原子等一系列的反常原子.通过对这些反常原子的理论与实验研究,极大地丰富了人类的知识宝库.本文综述了这些反常原子的产生(或发现)过程,它们所具有的独特性质、应用及其在科学上的重大意义.     

分子生物学的起源和发展(三)

生化遗传学学派的发展孟德尔定律重新发现以后不久,人们最频繁地提出的问题之一是:基因在控制特定的性状方面是如何起作用的?1905年至1925年间,一些工作者,包括H.J.穆勒(H.J.Muller)、西沃尔·赖特(SewallWright)、J.B.S霍尔丹(J.B.S.Haldane)和里夏德·戈尔德施米特(Richard Goldschmidt),提出基因是以某种方式通过控制细胞新陈代谢而起作用的。但是没有人具备研究这个问题的任何具体方     

具变质鬣刺结构的太古代科马提岩在我国首次发现

科马提岩(Komatiite)也被译作苦幔岩或镁绿岩,它是一种见于太古代或元古代绿岩带的高度富镁而贫钛的超镁铁质-镁铁质熔岩岩套。奇特的鬣刺结构等成为它的重要的成因特征和鉴别标志。自1969年M.J.维尔乔因和R.P.维尔乔因在南非巴伯顿绿岩带,发现并命名这种岩类之后,立即引起了世界各国地质学家的注意。鉴于其许多元素都具有接近于球粒陨     

欧内斯特·卢瑟福的梦想

正欧内斯特·卢瑟福:放射性研究的先驱,曾担心自己的工作被忽视。于是,他改变了论文发表策略以杜绝这种可能。19世纪与20世纪之交,欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)是快速发展的放射性物理学领域冉冉升起的明星。19世纪90年代,在传奇的剑桥大学卡文迪许实验室工作时,卢瑟福发现了α辐射和β辐射,并且和科学界传奇人物J. J.汤姆孙(J. J. Thomson)共同发表了论文,获得了善于设计各种简易但巧妙实验的名声。     

镧系元素的软X射线出现电势谱

软X射线出现电势谱(SXAPS)测定固体表面受电子轰击后特征X射线的产额与轰击电子能量之间的关系,可用于分析固体的表面成分、原子内层电子的束缚能和提供空带电子能态密度的有用信息.近年来还发现它与表面的原子结构有关,因此是研究表面物理的一     

光学领域里的一对奇葩--介绍2005年诺贝尔物理学奖

2005年诺贝尔物理学奖授于了光学研究领域里的两项原创性工作:1963年美国物理学家罗伊·格劳伯(R.J.Glauber 1925～)提出的"相干性量子理论",以及1983年美国物理学家约翰·霍尔(J.L.Hall.1934～)和德国物理学家特奥多尔·亨施(T.W.Hansch.1941～)利用激光的特性对精确测量技术所作的发展.近些年来诺贝尔物理学奖频频惠顾光学研究领域,如2001年诺贝尔物理学奖授予了从事玻色-爱因斯坦凝聚的相关研究、1997年诺贝尔物理学奖授予华裔科学家朱棣文从事的激光冷却和俘获原子的方法研究.这是因为该领域的研究成果往往与最新、最先进的技术发展联系紧密,另一方面,这些高新技术的发展恰恰又建立在这些非常基础的理论研究之上.     

先进材料的原子制造

为了实现更高效和更智能的产品和系统,需要发展更小尺度和更高精度的制造技术,以提高材料的性能、利用率和集成度.原子是物质的最小构筑基元,实现原子级精准制造(原子制造)能以最大的精度定制材料的结构和性质.原子制造能从物质世界底层(原子)出发进行制造,在此过程中,大量的新物质、新器件和新机理正在被发现.尽管原子制造尚处于起步阶段,但它是实现精准合成、定制材料性能的关键路线.本文首先从原子制造与传统制造的对比出发,阐明原子制造的内涵.接着以典型体系(包括单原子、团簇、二维材料和高熵合金)为例,从结构设计角度介绍材料的原子制造方法及科学原理.然后以量子信息技术、半导体器件和能源转化为应用场景,从物质的性质定制角度阐明原子制造的优势和价值.最后从发展兼具精准性和可批量性的原子制造方法、原子尺度机理探究、原子制造新材料和新器件等角度总结原子制造面临的挑战并展望未来发展.     

首次测量人造原子与天然原子之间的键

当量子围栏和原子力显微镜(AFM)探针尖头的原子形成键时,微观和介观尺度相遇. 德国科学家发现,量子围栏(可用作人造原子的合成圆圈形纳米结构)能与位于原子力显微镜探针尖上的原子形成非常弱的化学键.德国雷根斯堡大学物理系教授、领导此项研究的弗朗茨?吉西布尔(Franz Giessibl)表示:"这是我们第一次通过实验验证...     

英国战时核研究

一、弗里希-派尔斯报告1939年初,当发现原子核裂变的消息穿过英吉利海峡时,战争的阴影正笼罩着英伦三岛.英国,特别是汤姆逊、卢瑟福领导过的卡文迪许实验室,在原子核研究的历史上曾作出过巨大的贡献.在战争的前夕,英国虽然还拥有中子发现者查德威克(J.Chadwick)和静电加速器发明者考克饶夫(J.Cockcroft),以及诺贝尔奖金获得者乔治·汤姆逊(G.P.Thomson,电子发现者J.J.Thomson 之子)这样一些优秀的物理学家,但当时英国的科学研究已部分地转向为战争服务,一些有名的物理学家纷纷投入到最新的防卫武器雷达的研究中,他们只能在闲聊之中,分享铀裂变给     

冠醚的发现

查理士·J·佩德森(C.J.Pedersen)系美国研究化学家,他与另两位科学家一起分享了1987年的诺贝尔化学奖。引言本演讲,我要讨论冠醚的发现,它分成三个部分。首先,因为每一个发现不仅仅发生在科学的前后联系之中,因此我将涉及我的生活背景。自从     

1990年美国化学会获奖化学家介绍

核化学家——迈克尔J·威尔奇(Michael J.Welch)迈克尔J.威尔奇是华盛顿大学爱德华·麦林克得(Edward Mallinckrodt)放射学研究所的放射化学教授,他在核化学和核化学技术的前沿研究领域中成果丰硕,他的多项研究成果在世界范围内已广泛应用于生物学和医学领域.在威尔奇的科学生涯中,他把大部分精力和时间投入到应用核化学的技术去探讨生物学和医学中的问题.例如,利用粒子加速器产生的放射性原子去标记生物体和药物中的某些化合物分子,以便观察这些示踪分子的作用方式.他的这些研究的早期成果使得化学家们利用核分裂或红外辐射手段在粒子回旋加速器     

廿年争论告一段落

2005年10月3日,诺贝尔医学奖评选委员会秘书汉斯·约恩瓦尔教授宣布,本年度的诺贝尔生理学或医学奖授予澳大利亚的两位科学家:68岁的病理学家罗宾·沃伦(J.R.Warren)和54岁的临床微生物学家巴里·马歇尔(B.J.Marshll).随后书面公布的评委会全体会议<新闻公报>指出:两位获奖者发现了"幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,以下简称Hp)及其在胃炎和消化性溃疡中的作用".     

2009年度诺贝尔生理学或医学奖评介端粒和端粒酶:简单生物学问题的复杂生命调控

2009年10月5日,诺贝尔生理学或医学奖授予了美国加州大学旧金山分校的布莱克本(E.H.Blackburn)、约翰霍普金斯大学的格雷德(C.W.Greider)以及哈佛医学院的绍斯塔克(J.W.Szostak)三位科学家,肯定他们在发现端粒以及端粒酶保护染色体末端机制方面所作的贡献.     

纳米硅光能隙的Raman表现

早期非晶硅振动谱的研究中提到非晶材料光学吸收能隙与Raman谱的关联.嗣后,Lannin又在非晶四族元素动力学和序结构的研究中明确地指出:光能隙(即Tauc隙)与其Raman谱中类横向光学模(TO-like mode)峰的半高半宽的变化有关,且与无序硅贝特点阵模型(Bethe lattice model)做了比较,发现无序随机网络中每个原子的sp~3轨道互作用起伏的减小致使带边变宽,进而引起键角分布函数g(θ)的变化,表现在Raman谱的位、形上.然而,g(θ)可以从对分布函数g(r)的近似得到:     

Si(100)-2×1表面一维Ag原子链形成机制

最近Hashizume等人用扫描隧道显微镜(STM)发现,在低覆盖度下,Ag在Si(100)-2×1表面,吸附于两dimer链间的凹槽(grooves),并形成一系列的Ag原子线性链,这些链都垂直于Si表面的dimer列,这与传统的Ag(或碱金属)原子链沿着dimer列方向的观念不同.同时,Samsavar等人用STM,光电子谱和高能电子衍射HEED等也得到了类似的结果,并进一步推测Ag原子恰好“掉入”凹槽中形成直线形的Si—Ag—Si结构(即吸附高度为零),但他们对一维Ag原子链的形成机制却未给出任何说明和解释.本