O和CO吸附对NixCu1-x(100)表面偏析的影响

应用计算机编程构造出了存在和不存在表面偏析的无序二元合金NixCu1-x(x=0.4)(100)表面的原子集团模型,然后按覆盖度θ=0.5,构造出了O和CO吸附后的原子集团模型,应用Recursion方法计算了O和CO在NixCu1-x无序二元合金(100)表面吸附的总结构能及Ni、Cu原子在表面的环境敏感镶嵌能.由此得出:1)O吸附在NixCu1-x(x=0.4)(100)表面比CO吸附在该表面更稳定;2)O和CO的吸附抑制了Cu在表面富集,且这种作用主要表现在表面一层.     

过渡金属原子在无序二元合金表面上的化学吸附

本文采用相干势近似(CPA)和Anderson-Newns(AN)模型研究了过渡金属原子在无序二元合金(DBA)表面上的化学吸附。普遍的去耦合方法被用来消除过渡金属吸附原子不同d电子之间通过与衬底表面相互作用所产生的耦合效应。对于DBA,考虑了表面偏析现象,尤其研究了因化学吸附而导致表面偏析的变化。计算结果表明:(1)过渡金属吸附原子对DBA表面偏析有很大的抑制作用;(2)化学吸附系统Pt/Ni_xCU_(1-x)随Ni原子体浓度的增加而趋于稳定。     

Pt在DBA表面的化学吸附能和电荷转移

采用格林函数方法和Anderson Newns(AN)模型研究原子Pt在无序二元合金(DBA)表面的化学吸附能和电荷转移,其中普遍的去耦合方法被采用以消除Pt的不同d电子之间通过与DBA表面相互作用而产生的耦合效应·结果表明:Pt对DBA表面偏析有很大的抑制作用;化学吸附系统Pt/NixCu1-x随Ni的体内原子分数的增加而趋于稳定·化学吸附促进了吸附离子Pt与合金衬底间的电荷转移浓度·     

化学吸附与表面多层偏析的相互影响:H/Au-Ag

采用格林函数(GF)方法和多重耦合自洽相干势近似(CPA)方法,研究了氢在Au Ag多层偏析无序二元合金表面的化学吸附,详细地讨论了DBA表面的多层偏析和化学吸附间的相互影响·结果表明,化学吸附引起的表面偏析能够在很大程度上改变合金表面成分和化学吸附能·对于H/Au Ag系统,可以看到随着计入的原子层数的增加,化学吸附能值表现出波动的特征·     

NiAl合金(B_2结构)的偏析现象

采用ＬＭＴＯ ＣＰＡ方法,计算了ＮｉＡｌ合金(Ｂ２结构)在成分无序情况下的热力学性质,并讨论了ＮｉＡｌ合金的偏析现象·理论结果表明,当Ｎｉ的成分小于３５％(原子分数)时,则ＮｉＡｌ合金表面出现Ａｌ的偏析现象,当Ｎｉ的成分大于３５％(原子分数)时,则出现Ｎｉ的偏析现象·     

用光电子能谱研究甲酸在Cu(110)氧化表面的吸附态

甲酸在洁净Cu(110)表面的吸附态为HCO0~-(a);在氧化后呈现(2×1)和c(6×2)LEED花样的表面,甲酸使表面氧O~(2-)(a)加氢成水脱附,然后以HCOO~-(a)形态吸附在表面.在严重氧化的Cu(110)表面有三层以上的Cu_2O,甲酸将最上层的O~(2-)(a)加氢成水脱附,产生Cu(0)-O-Cu(I)活性中心,使甲酸以H_2CO形态吸附在表面上.由此可见在铜锌铝甲醇合成催化剂中,能与Cu(I)-O配位的Cu(0)原子,是使中间物HCOO~-(a)加氢脱水的活性中心.     

吸附诱导表面应力的分子动力学模拟

应用分子动力学方法结合镶嵌原子势,模拟研究了同质吸附Cu/Cu(100)和异质吸附Al/Ni(100)纳米薄膜中的吸附诱导表面应力.结果表明吸附原子对表面应力的影响主要源于两种原子间的相互作用;吸附原子和底物表面原子的结合将导致底物表面原子之间的化学键的强度减弱和平衡键长增加,从而导致表面压应力增加;吸附原子之间的相互作用也导致表面应力的变化,吸附原子间的吸引作用导致表面拉应力,而排斥作用导致表面压应力.这两种原子间相互作用所引起的表面应力与吸附原子的密度密切相关,吸附原子与底物表面原子的结合所引起的表面应力的大小与吸附原子的密度成线性关系,而吸附原子间的相互作用所引起的表面应力与吸附原子密度间呈非单调的依赖关系.     

金属Al、Cu钝化机理电子理论研究

通过计算机编程建立水吸附Al和Cu的模型,利用实空间的Recussion方法分别计算了Al和Cu被H2O吸附前后系统的状态密度和能量变化,及表面金属原子与其近邻原子间的键级积分,并将两个计算结果进行比较.从结果中分析,金属原子的电子转移到H2O分子的O原子上.水吸附金属表面后,状态密度有所下降,次表面原子几乎不受影响,系统总能降低,系统变稳定.H2O使金属表面化学活性降低,并从键级积分计算结果中讨论了Al和Cu钝化膜的形成机理:水通过氧与金属表面原子成键后,表面金属原子与次表面原子作用增强,水中氧和氢原子相互作用改变的不同导致形成不同的钝化膜.     

Cu(110)-O表面NC-AFM探针针尖的纳米指纹识别技术研究

在扫描探针显微镜(SPM)技术(包括原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)以及开尔文力探针显微镜(KPFM)等)中,探针针尖的状态和种类对于研究材料表面的物理、化学性质有着重要的影响.本论文以Cu(110)-O为例,主要研究利用AFM针尖控制技术对Cu(110)-O的不同相位,表面扫描结果及相位形成原因,Cu,O原子的关系以及针尖与表面原子种类识别的形成原因等.针对探针针尖原子种类以及尖锐程度的不同,证实了O原子针尖以及Cu原子针尖作用下对Cu(110)-O表面的Cu,O原子具有化学识别的功能.同时,研究发现针尖状态对材料表面信息识别具有重要影响,并给出了具体的解释和讨论.本研究对AFM表面原子成像、原子种类化学识别具有重要意义.     

Sn对O原子在ZnO(0001)-Zn极性面上吸附影响的第一性原理研究

采用第一性原理系统地研究了Sn原子存在时对ZnO (0001)极性面再吸附原子的影响.计算了Sn、O(Zn)原子吸附在(0001)表面的总能以及在(0001)极性表面存在有Sn、O原子时候再次吸附O、Sn原子的总能.通过比较这几种吸附体系的总能,我们得到:(0001)表面在有Sn原子存在的情况下吸附的O原子比O原子直接在(0001)面上的吸附更加稳定;在Sn 原子存在情况下(0001)表面再次吸附原子后的稳定构型是(0001)-O-Sn而不是(0001)-Sn-O,这使得Sn原子恒存在于顶部,起到催化效果.     

管状铜掺杂ZnO双晶结构材料的形貌控制合成及荧光性质研究

采用直接沉淀法合成了具有六棱柱形貌的Cu2+掺杂ZnO双晶结构材料,研究了Cu2+的存在对ZnO双晶的形成及形貌的影响,发现溶液中存在的Cu2+物质的量浓度越高,获得的Zn(Cu)O材料粒径越大,形貌从细长棒形逐步变为短粗六方柱体,长径比也从10∶1变到1.2∶1.采用简单的碱腐蚀法获得了管状结构的Cu2+掺杂Zn(Cu)O材料,并探讨了管状结构的形成机理.Cu掺杂使得Zn(Cu)O样品的绿光发射由550 nm蓝移至520 nm附近,且强度大幅增加.形成管状结构使绿光发射进一步增强,该发射由Cu2+掺杂引起的样品内部的Cu2+与Cu+之间的相互转变引起.     

射频磁控溅镀掺杂铜对钛酸锌薄膜中相变化及微结构的影响

探讨了ZnTiO3薄膜掺杂Cu元素对于薄膜性质、相变化与微结构之影响.实验是在一定温度下以射频磁控溅镀系统将铜沉积于ZnTiO3陶瓷靶上,控制沉积于ZnTiO3陶瓷靶上铜含量之后,再沉积掺杂铜的钛酸锌薄膜于SiO2/Si基板上.成长出来的薄膜经由ESCA分析得知铜的质量分数分别为0.84%、2.33%和2.84%.从XRD分析常温下掺杂Cu的ZnTiO3薄膜为非晶质态,经过600℃退火后,ZnTiO3薄膜则由非晶质态转变成Zn2Ti3O8结晶相,而未掺杂铜的ZnTiO3薄膜在600℃退火时并没有结晶相产生.ZnTiO3薄膜经过900℃退火后,Zn2Ti3O8相分解成Zn2TiO4相和TiO2相,且ZnTiO3晶格常数因为Cu离子置换至Zn离子的位置有变小的趋势.由TEM分析证实Cu离子与Zn离子的置换,导致晶格应变产生双晶缺陷.经由XRD、SEM和TEM分析得知掺杂太多的铜会抑制TiO2相的生成,而随着过多的Cu析出,晶体平均晶粒慢慢变小晶格应变也随之降低,以致晶格常数回复往原来晶格常数方向趋近.     

ZrO2陶瓷表面Cu-Ti复合渗镀研究

应用加弧辉光复合渗镀技术和自制Cu-Ti二元金属复合靶,对ZrO2陶瓷表面进行Cu-Ti复合渗镀。采用X射线能量色散谱分析(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)面扫描、X射线衍射(XRD)、声发射划痕等试验方法对渗镀层的元素组成、成分分布、相组成、界面结合强度进行分析测试。结果表明渗镀层中存在Cu、Ti及Fe元素,各组分分布较为均匀,没有明显的成分偏聚现象;渗镀层由Cu2Ti、Cu2Ti4O、Ti8O15组成;渗镀层与陶瓷基体结合良好,在100 N最大载荷下未出现剥离和崩落现象。     

Rh(Ⅲ)对鲁米诺-H2O2-Cu(Ⅱ)化学发光抑制作用的研究及其测定

研究Rh(Ⅲ)对Lu-H     

Cu在Al－1．17％Cu合金表面的非平衡偏聚

Ｘ光电子能谱表明，在Ａｌ－１．１７％Ｃｕ合金氧化膜下的过饱和空位造成的空位坑中，有较大的Ｃｕ的偏聚。这种偏聚可用空位－Ｃｕ原子复合体扩散导致的非平衡偏聚理论来解释。     

LaNi4.25Al0.75储氢合金的改性

为了提高LaNi4．25Al0．75合金的储氢性能,采用退火、表面镀铜和表面包覆SiO2对合金进行改性,并对处理前、后合金的微观结构和吸放氢性能的变化进行研究。研究结果表明,退火消除了LaNi4．25Al0．75合金中的偏析,减少了内应力,使合金具有平坦的吸氢平台;表面镀铜处理加快了合金的吸、放氢速度,但吸氢含量略有降低,另外,镀铜合金抗粉化性能加强,经10次吸、放氢循环后没有出现粉化现象;表面包覆SiO2前、后,合金的吸氢量变化不大,抗粉化性能加强,经10次吸、放氢循环后没有出现粉化现象。     

AunCu2(n=1～4)团簇的量子化学研究

在相对论有效势近似下,用密度泛函方法B3LYP和LANL2DZ基组,系统计算了金掺杂铜原子团簇AunCu2(n＝1～4)的可能稳定结构,确定了低能量异构体的稳定结构.比较研究AunCu2和Aun的稳定性,结果表明:掺入两个Cu原子改变了纯金团簇的稳定性趋势.计算结果还再现了封闭结构稳定性的振荡性.     

Effect of Cu surface segregation on the exchange coupling field of NiFe/FeMn bilayers

The NiFe/FeMn bilayers with different buffer layers (Ta or Ta/Cu) were prepared by magnetron sputtering. Results show that the exchange coupling field of NiFe/FeMn films with Ta buffer is higher than that of the films with Ta/ Cu buffer. We analysed the reasons by investigating the crystallographic texture, surface roughness and surface segregation of both films, respectively. We found that the decrease of the exchange coupling fields of NiFe/FeMn films with Ta/ Cu buffer layers was mainly caused by the Cu surface segregation on NiFe surface.     

Cu掺杂AlN的铁磁稳定性的第一性原理计算

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,结合广义梯度近似计算了Cu掺杂AlN的晶格常数、能带结构、电子态密度、铁磁态和反铁磁态的总能量,并通过平均场近似的海森堡模型估算了居里温度Tc。结果表明,Cu掺杂体系的能带结构呈现半金属性,半金属能隙为0.442eV。铁磁性是Cu原子的3d态与其最近邻的N原子的2p态通过p-d杂化作用而稳定的。当两个Cu原子相距最远且自旋平行排列时,体系具有最低的能量,估算出此时的居里温度高于室温,因此Cu掺杂AlN有望作为稀磁半导体材料。