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     

富铁硼化物FeB的电子理论研究

过渡金属硼化物结构的成键类型和机理一直是国内外固体、金属、物理化学各领域科学研究者非常感兴趣而又有很大争议的问题.由于其结构的复杂性,很难用能带理论对它进行计算.本文用固体与分子经验电子理论对富铁硼化物FeB进行了价电子结构分析,并以此为基础,对其力学、电学、磁学等物理性质进行了定量、半定量计算或定性的解释,获得了比较满意的结果.这里仅报道对FeB的价电子结构分析.     

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     

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。     

用EELS和UPS研究非晶碳价电子特性

一、引言 氢化非晶碳(a-C:H)是一种新型的薄膜材料,它不但具有类金刚石的结构和性质,而且能实现掺杂,呈现出较好的半导体特性,因此对这种材料的研究引起了人们极大的兴趣。但对这种材料的微观结构,特别是价电子键合特性和价带结构研究较少。我们运用电子能量损失谱EELS(Electron energy loss spectroscopy)和紫外光电子能谱UPS(ultraviolet photoelectron spectroscopy)等电子能谱测试手段,对a-C:H的价电子特性作了分析研究,并得到了一些有意义的结果。     

五元环和六元环夹心化合物的电子构型

本文应用局部对称性的方法,利用简单分子轨道理论,研究了金属有机五元环和六元环多层夹心化合物的化学键性质,得到了这类化合物的稳定电子构型.本文提出价电子总数等于6(2n 1) 4t的一般规律,预示了多层夹心化合物的可能的稳定电子构型.     

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.     

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.     

吖啶、苯甲酸酯二元分子内光致电子转移反应

电子转移是自然界广泛存在的现象,特别是在被称为生命能量之源的光合作用中,正是由于电子转移反应将太阳光能转变成了化学能, 就影响电子转移过程因素而言,结构因素是一个重要因素,为了深入地认识影响电子转移过程的结构因素,人们设计并合成了各种连接链连接不同电子给体和受体的二元分子体系来研究化学结构对电子转移的影响,本文目的在于在亲水性的聚乙二醇的两端分别接上亲脂性的电子给体受体形成柔性链二元分子体系,并通过研究各种电子给体的荧光被受体狡灭过程来认识柔性链体系在溶液中电子转移规律,我们合成了以9-氨基吖啶为电子给体,带不同取代基的苯甲酸酯为电子受体,聚四乙二醇为连接链的一类新型二元化合物,化合物结构如下所示:     

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.     

对硝基苯乙烯基蒽的光谱行为的研究

近年来,具有共轭π电子体系的电子给体-受体(D-A)化合物引起了人们的极大兴趣,这些化合物能发生光诱导分子内电荷转移,使其激发态分子的偶极矩远大于基态,它们的发射光谱对介质的极性、粘度、温度十分敏感,随分子的结构变化而变化,展现出特有的光电性质,可利用作为非线性光学材料,光电转换材料以及极性、粘度的荧光探针等。因此从分子水平上认识光诱导电子转移与电荷分离过程,对探讨其结构与发光性质、非线性光学活性及光能转换等性能间的关系是十分重要的。 本文从蒽的不同活性位置入手,设计合成了两个共轭的D-A化合物:2-pNSA和9-pNSA,研究了介质极性与温度对化合物发光能力的影响,考察了蒽2-位与9-位取代化合物分子构象上的差异与化合物发光能力的关系,得到了一些有意义的结果,对设计合成新的D-A化合物有一定的参考价值。     

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。     

Co在Fe-Co-Cr系高合金钢中作用机制的电子理论

利用固体与分子经验电子理论对Fe—Co—Cr系高合金钢马氏体的价电子结构进行了计算．结果表明，Co使α—Fe固溶体增加了8种结构单元，使nA值从原来的0．3835变为0．4684以上，增强了α—Fe基体的原子结合力．同时，Co也改变了C及其他合金元素形成的偏聚结构单元的价电子结构，使各个含C—Me偏聚单元的nA大幅度提高，从而改变了回火过程中碳化物等第二相的析出机制，增强了回火抗力．     

有机化合物电子理论的一些新趋势

用分子的电子结构解释化合物的各种物理化学行为,是当代理论化学的重要任务.量子力学还仅限于对π电子体系的研究,对σ电子体系则显得无能为力.介电子沿σ键的移动是遵守静电法则的,所以根据分子中原子或基团的静电诱导效应解释分子中结构与化合物的性质的关系已有不少报道,例如英国学派所拟定的化学活性次序、Taft 极性取代常数,以及做为评价诱导效应的标尺的相对电负性和蒋明谦等的饱和烃及其衍生物的基团诱导效应指数.     

稀土金属夹心化合物向化学键理论挑战

最近,Sussex大学的化学家已把钇、钆和钐等稀土金属原子夹在两个碳原子环之间制成夹心结构的化合物.根据现已承认的化学键规则,这种化合物是不可能制成的.因此这种化合物的制成已向通常的化学键理论提出挑战,并致使化学家去重新考虑稀土元素形成键的方法. 1952年制成第一个夹心化合物二茂络铁,它由两个五角碳环之间夹一个铁原子构成.铁原子利用其一个内层电子与碳环键合,这个内层电子比较靠近铁的外层电子,因此可被吸引供作外加键电子.稀土元素能与碳环键合的外层电子太少,而内层电子得太深,不能参与键合,因此,理论上它们不能形成夹心结构分子.现在该大学的化学家利用稀十元素制成夹心化合物证明理论上可能有错误.他     

稀土-锡键金属有机化合物的合成和结构研究

七十年代以来,已有许多关于锡与过渡金属成键的金属有机化合物的研究,但是锡与稀土成键的化合物未见报道。为进一步研究稀土元素参与形成的金属-金属键化合物的性质与结构,我们合成了从钇、镧到铽八个轻稀土元素与三苯基锡成键的化合物,并且对其价键状态与电子结构做了初步分析。从镝到镥六个重稀土元素在相同的实验条件下未得到预期的化合物。这可能是因为稀土元素中f电子的充满程度增大对成键不利的原因。反应方程式为     

铸铁凝固理论中的结构形成因子

文献[1]曾用相结构单元中最强共价键上的共价电子数n_A讨论了钢中的相变问题.本文仿文献[2]的方法进行计算,B-型杂化态下铸铁奥氏体和渗碳体晶胞中最强共价键上的共价电子数分别为n_A=0.9307和n_A=0.9385.余瑞璜先生已经给出石墨结构最强共价键上的共价电子数n_A=1.2051.按文献[1]的观点,铸铁凝固时最先结晶的相不应是石墨,且石墨结构中的n_A值为1.2051,平衡凝固时构成这样强的共价键驱动力源于何处?为回答这些问题,本文引入一个新参数——结构形成因子S,并用S对铸铁的凝固和石墨化进行了电子理论分析.     

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。     

GaSb和InSb电子结构的Apw研究

具有闪锌矿晶体结构的GaSb和InSb这类Ⅲ-Ⅴ族化合物通常被认为具有sp~3电子结构,然而近年来大量涉及精确电子结构的实验表明,sp~3理论过于粗糙,GaSh和InSb构Mssbauer同质异能移明显不一样也是无法用sp~3理论解释的,从能带的观点来看,自由原子束缚在一起形成晶体将导致能带结构的产生,而且电子结构同带结构密切相关,由于GaSb和InSb带结构不一样,显然它们的电子结构不同。本文基于缀加平面波(Apw)能带计算方法研究了GaSb如InSb的电子结构,在Apw方法中,晶体势的Muffin-tin近似导致晶体电子波函数在原子核附近是类原子波函数,在原子之间的中间区域则为平面波,这是对晶体电子状态较真实的描述。     

两种新的碳化硅长周期六方多型体240H和294H

多型性是结构化学和晶体学的一个极重要的现象和研究领域.许多密堆积或层状结构的无机化合物、页硅酸盐和矿物,例如SiC,ZnS,CdI_2,PbI_2,二硫族化合物、钙钛矿型结构化合物、粘土、云母,等等,都呈现广泛的多型性,可形成众多的结构变体或多型体.某些化合物多型体的堆积周期可达数千埃.出现如此巨大的结构周期确是结构化学领域中很值得研究的问题.碳化硅是最典型的多型性化合物,到目前为止,已发现有157种多型体.其中,我们发现了共84种SiC的多型体,占总数的一半以上.我们用倒易点阵点间关系法发现两种新的碳化硅长周期六方多型体240H和294H.