用低能电子衍射研究ⅢA-ⅤA和ⅡB-ⅥA化合物(110)和(1010)表面的弛豫

用低能电子衍射研究了ⅢA-VA和ⅡB-VIA化合物(110)和(1010)表面的弛豫,发现当理论计算与实验符合得很好时其结构是:保持表面上A-B键长不变,用一个旋转角ω,使B原(离)子向外移动,A原(离)子向内移动,第一表面原子层间距d₁=0.610-0.810?[对ⅢA-VA(110)],0.536—0.825?[对ⅡB-VIA(110)]和0.633-1.060?[对ⅡB-VIA(1010),第二表面原子层间距d₂=1.300-1.610?[对ⅢA-VA(100)],1.430-1.700?[对ⅡB-VIA(110)]和0.820-0.930?[对ⅡB-VIA(1010),而第三表面原子层间距d₃=1.410-2.440?[对ⅢA-VA(110)],2.020-2.250?[对ⅡB-VIA(110)]和1.910-2.440?[对ⅡB-VIA(1010)]。对此结构,弛豫率α是:0.24±0.02[对ⅢA-VA(110)],0.25±0.02[对ⅡB-VIA(1010)]和0.33±0.03[对ⅡB-VIA(1010)]。 关键词：     

用能带理论研究GaAs(111)—(2×2)表面的原子结构

本文提出了一个由低能电子衍射能带理论计算所确定的GaAs(111)—(2×2)表面的空位模型。发现第一层间距d_1=0.203±0.005A(收缩75％±0.005A),第二原子层间距d_2=2.71±0.04A(膨胀11％±0.04A)和第三层间距d_3=0.78±0.02A(收缩4.4％±0.02A)。对此结构,在表面的As—Ga键长l_(AS_1)-Ga_1=2.449±0.001A,As的背键长l_(AS_1)-Ga_2=2.450±0.002A,其键角(α)为120.06°±0.04°,而悬挂键P的角(β)为93.56°±0.03°。     

利用原子集团多重散射理论决定HCOO-Cu(110)的结构

利用原子集团多重散射理论计算甲酸在Cu(110)表面催化分解中间产物HCOO(formate)的O原子K边X射线吸收精细结构谱,证实formate吸附在Cu(110)表面长方元胞的短桥位,求得C—O键长等于1.26±0.01?,Cu—O键长为1.975±0.02?,O—C—O键角处于130°—134°范围内。上述结果与光电子衍射谱的分析结论一致。 关键词：     

GaAs(110)面的电子结构

本文研究GaAs(110)面旋转弛豫的电子结构,采用一个原子集团来模拟GaAs(110)面,在其内边界上用一些“类Ga”和“类As”原子来钝化伸向体内的悬挂键,以消除由于有限模型而引起的多余边界效应。用EHT方法计算集团的总能量,由能量极小定出GaAs(110)面最稳定的弛豫位置为表面旋转角ω=18°,表面Ga原子向体内下降0.33?,As原子上升0.13?,这与Pandey等人从光电子部分产额谱所得的结果基本一致。本文还计算了理想和弛豫的GaAs(110)面的态密度,发现对于理想的(110)面禁带中确实存在一个空的表面峰。弛豫后,该峰向上移动进入导带,禁带中不再出现表面峰,与实验结果相符。 关键词：     

Li2K(IO3)3与Li2NH4(IO3)3的晶体结构

本文用X射线粉末法测定了Li₂K(IO₃)₃与Li₂NH₄(IO₃)₃的晶体结构和原子参数。发现Li₃K(IO₃)₃,Li₂NH₄(IO₃)₃与Li₂Rb(IO₃)₃同晶型,属单斜晶系,空间群为P2₁/α,每个单胞含有四个化合式量。室温的点阵常数分别为α=11.198?,b=11.046?,c=8.254?,β=111.53°,及α=11.327?,b=11.078?,c=8.341?,β=111.87°。讨论了二元化合物的形成与离子半径的关系。 关键词：     

O2的化学吸附对2H—MoS2(0001)清洁表面和离子溅射表面电子结构的影响

利用低能N⁺(0.5keV)离子轻微轰击2H-MoS₂(0001)清洁表面,从UPS(HeⅠ,HeⅡ)得到d电子峰向E_F移动,价带顶出现明显的“肩膀”或带尾,它随轰击时间的增加而增强,同时使d_(z²)带变宽。UPS的结果表明,这种表面在室温下有明显的O₂吸附活性,O₂吸附后这个肩膀明显下降。结合XPS,AES和LEED的研究,我们认为这个“肩膀”态与次表面原子层的Mo原子的d电子的暴露和最外表面原子层s原子空位缺陷的产生有关。这些新的表面电子态与加氢脱硫(HDS)催化活性中心有密切的关系。 关键词：     

LiErP4O12的晶体结构

对于盐熔法合成的LiErP₄O₁₂单晶进行了X射线衍射分析。该晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,z=4,晶胞参数为:a=16.229?,b=7.009?,c=9.524?,β=125.92°。包括把二次消光作为晶体结构参数的全矩阵最小二乘法修正给出1282个独立反射的R=0.058。基本的结构单位为(PO₃)_n的螺旋带,它们由共角的四面体构成。十二面体ErO₈不共有任何O原子,从这意义来说是相互分立的。 关键词：     

MnGa的晶体结构与有序度

本文叙述了用德拜·谢乐的方法探讨Mn-Ga二元系中γ₃相的晶体结构,并进一步研究了在这个相区内原子排列的有序度随Ga含量的变迁。γ₃相属四方晶系,空间群为D_4h¹—P4/mmm,其理想配比成分为MnGa,每晶胞含1个化合式量,Mn原子和Ga原子分别占据着(0,0,0)和(1/2,1/2,1/2)等效位置。这是一种畸变型的B2结构,如果原晶胞沿c轴转动π/4,则变换后的晶胞就是LI₀型结构,与CuAu-1同型。在室温,原晶胞在42.9at.％Ga成分处的点阵常数为a=2.7475?,c=3.6756?。这个相可看作是γ-Mn的替代式固溶体,由于Ga原子替代了部分Mn原子而在室温稳定存在为四方面心有序结构。在整个相区内,有序度随Ga含量的增加而增加。 关键词：     

O2在Pt(111)面吸附与解离的原子交叠电子离域研究

用原子交叠和电子离域-分子轨道(ASED-MO)方法和原子集团模型Pt₂₁O₂研究了O₂与Pt(111)面的相互作用过程。由总能极小,发现O₂在Pt(111)面平躺吸附比垂直吸附能量更低,其中O₂平行吸附于桥位是最稳定的吸附位,而且O₂分子键长伸长到1.35?,与最近的近边X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)实验值(1.37±0.05)?符合得很好。同时,衬底向O_{2 关键词：}     

一个新的Si{001}2×1表面原子结构模型

本文提出了一个由低能电子衍射能带理论计算所确定的Si{001}2×1表面新的原子结构模型。新结构模型包括二聚键长l_d=2.387?,表面三个原子层间距d₁=0.50±0.01?,d₂=0.96±0.01?,d₃=1.17±0.01?和二聚原子的两个反对称移动。     

用低能电子衍射谱计算过渡金属吸附CO的表面结构

本文用低能电子衍射谱研究了CO分子吸附在过渡金属上的表面结构。     

Li掺杂对MgH2(001)表面H2分子扩散释放影响的第一性原理研究

本文利用基于密度泛函理论的第一性原理分别研究了MgH₂(001)表面H原子扩散形成H₂分子释放出去的可能路径及金属Li原子掺杂对其影响. 研究结果表明: 干净MgH₂(001)表面第一层释放H原子形成H₂分子有两种可能路径, 其释放能垒分别为2.29和2.50 eV; 当将Li原子替代Mg原子时, 两种H原子扩散释放路径的能垒分别降到了0.31和0.22 eV, 由此表明Li原子掺杂使MgH₂(001)表面H原子扩散形成H₂释放更加容易.     

The interaction of ultrathin films of Ni and Pd with W(110): an XPS study

The interaction of ultrathin films of Ni and Pd with W(110) has been examined using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and the effects of annealing temperature and adsorbate coverage (film thickness) are investigated. The XPS data show that the atoms in a monolayer of Pd or Ni supported on W(110) are electronically perturbed with respect to the surface atoms of Pd(100) and Ni(100). The magnitude of the electronic perturbations is larger for Pd than for Ni adatoms. Our results indicate that the difference in Pd(3d_5/2) XPS binding energies between a pseudomorphic monolayer of Pd on W(110) and the surface atoms of Pd(100) correlates with the variations observed for the desorption temperature of CO (i.e., the strength of the Pd---CO bond) on these surfaces. A similar correlation is seen for the Ni(2p_3/2) XPS binding energies of Ni/W(110) and Ni(100) and the CO desorption temperatures from the surfaces. The shifts in XPS binding energies and CO desorption temperatures can be explained in terms of: (1) variations that occur in the Ni---Ni and Pd---Pd interactions when Ni and Pd adopt the lattice parameters of W(110) in a pseudomorphic adlayer; and (2) transfer of electron density from the metal overlayer to the W(110) substrate upon adsorption. Measurements of the Pd(3d_5/2) XP binding energy of Pd/W(110) as a function of film thickness indicate that the Pd---W interaction affects the electronic properties of several layers of Pd atoms.     

δ-(Zn,Cr)S(111)表面上的Dzyaloshinsky-Moriya作用:第一性原理计算

根据密度泛函理论的第一性原理计算了具有非中心反演对称的异质结δ-(Zn,Cr)S(111)体系的原子结构和电子结构.Cr原子之间通过第一层S原子传递磁性相互作用.结合广义布洛赫条件,又进一步计算了反方向的自旋螺旋能量与波矢的色散关系E(q)与E(-q).E(q)与E(-q)能量之差反映了δ-(Zn,Cr)S(111)的S层与Cr层之间空间反演对称性破缺引起的DMI的大小.通过海森伯相互作用(HBI)模型与Dzyaloshinsky-Moriya作用(DMI)模型拟合第一性原理计算值,得到了Cr原子间各近邻的HBI参数J_1-J_4与DMI参数d-_1,d_2.在δ-(Zn,Cr)S(111)中,Cr原子间的耦合为M型反铁磁.DMI参数d_1为-0.53 meV,为顺时针手性DMI,在δ-(Zn,Cr)S(111)界面上有可能会产生斯格明子.本文计算表明,磁性和非磁性半导体界面有可能存在DMI,为理论研究和磁存储技术的进步开拓一个新的方向.     

D,L-苯丙氨酸乙酯氯亚铂酸盐的晶体结构

在SYNTEX四圆衍射仪上收集到2788个独立的衍射点。晶体属单斜晶系,空间群为C_2h⁵-P2₁/a,a=12.006(2)?,b=8.398(2)?,c=14.261(5)?,β=93.98(2)°,Z=2。铂放在对称中心的特殊位置上,然后用差值Fourier法得到两套非氢原子坐标位置,这是由于铂参数特殊化所致。首先我们运用结构化学的键长、键角知识,选择了两个氯原子合理的坐标参数,而将其余成对的非氢原子坐标参数都输入,令其坐标参数固定,而将占有率各给0.5,并同各向同性热参数一起参与最小二乘修正,结果两套坐标的原子占有率明显分化,其中一套占有率上升接近于1,而另一套占有率下降,通过这一筛选,确定了结构的初始模型,用块矩阵最小二乘法修正,最后的R因子为0.038。结构测定表明铂采用dsp²杂化轨道成键,取四配位的正方形构型。在晶体中有机部分和[PtCl₄]^2-络离子是靠氮原子和氯原子之间形成氢键而联系起来的,因此此化合物是苯丙氨酸乙酯和四氯合铂离子的加合物。 关键词：     

三氧化钨表面氢吸附机理的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了立方WO_3,WO_3(001)表面结构及其氢吸附机理.计算结果表明立方晶体WO_3理论带隙宽度为0.587 eV.WO_3(001)表面有WO终止(001)表面和O终止(001)表面两种结构,表面结构优化后W—O键长和W—O—W键角改变,从而实现表面弛豫;WO终止(001)表面和O终止(001)表面分别呈现n型半导体特征和p型半导体特征.分别计算了H原子吸附在WO终止(001)表面和O终止(001)表面的H—O_(2c)—H,H—O_(2c)…H—O_(2c),H—O_(1c)—H和H—O_(1c)…H—O_(1c)四种吸附构型,其中H—O_(1c)—H吸附构型的吸附能最小,H—O键最短,H失去电子数最多,分别为-3.684 eV,0.0968 nm和0.55e,此吸附构型最稳定.分析其吸附前后的态密度,带隙从吸附前的0.624 eV增加到1.004 eV,价带宽度基本不变.H的1s轨道电子与O的2p,2s轨道电子相互作用,在-8和-20 eV附近各形成了一个较强的孤立电子峰,两个H原子分别与一个O_(1c)原子形成化学键,最终吸附反应生成了一个H_2O分子,同时产生了一个表面氧空位.     

Ga掺杂对Cu_3SbSe_4热电性能的影响

采用熔融-淬火方法制备了Cu_(2.95)Ga_xSb_(1-x)Se_4(x=0,0.01,0.02和0.04)样品,系统地研究了Ga在Sb位掺杂对Cu_3SbSe_4热电性能的影响.研究结果表明,少量的Ga掺杂(x=0.01)可以有效提高空穴浓度,抑制本征激发,改善样品的电输运性能.掺Ga样品在625 K时功率因子达到最大值10μW/cm·K~2,比未掺Ga的Cu_(2.95)SbSe_4样品提高了约一倍.但是随着Ga掺杂浓度的进一步提高,缺陷对载流子的散射增强,同时载流子有效质量增大,导致载流子迁移率急剧下降.因此Ga含量增加反而使样品的电性能恶化.在热输运方面,Ga掺杂可以有效降低双极扩散对热导率的贡献,同时掺杂引入的点缺陷对高频声子有较强的散射作用,因此高温区的热导率明显降低.最终该体系在664 K时获得最大ZT值0.53,比未掺Ga的样品提高了近50%.     

MoO_3/Si界面区钼掺杂非晶氧化硅层形成的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,通过模拟MoO_3/Si界面反应,研究了MoO_x薄膜沉积中原子、分子的吸附、扩散和成核过程,从原子尺度阐明了缓冲层钼掺杂非晶氧化硅(a-SiO_x(Mo))物质的形成和机理.结果表明,在1500 K温度下, MoO_3/Si界面区由Mo, O, Si三种原子混合,可形成新的稳定的物相.热蒸发沉积初始时, MoO_3中的两个O原子和Si成键更加稳定,同时伴随着电子从Si到O的转移,钝化了硅表面的悬挂键. MoO_3中氧空位的形成能小于SiO_2中氧空位的形成能,使得O原子容易从MoO_3中迁移至Si衬底一侧,从而形成氧化硅层;替位缺陷中, Si替位MoO_3中的Mo的形成能远远大于Mo替位SiO_2中的Si的形成能,使得Mo容易掺杂进入氧化硅中.因此,在晶硅(100)面上沉积MoO_3薄膜时, MoO_3中的O原子先与Si成键,形成氧化硅层,随后部分Mo原子替位氧化硅中的Si原子,最终形成含有钼掺杂的非晶氧化硅层.