199Hg+光频标的黑体辐射频移

光学频率标准会受到环境温度的黑体辐射影响发生频移,进而影响其准确度. 本文估算了¹⁹⁹Hg⁺的超精细能级5d¹⁰6s²S_1/2 (F=0)和5d⁹6s^{2 2}D_5/2 (F=2)的极化率,得到了室温(300 K)下黑体辐射引起的相对频移为-5.4×10^-17, 最后讨论了低温环境下黑体辐射对¹⁹⁹Hg⁺光频标的影响.     

利用激光溅射原子束装置结合时间切片速度成像技术对于金属态-态反应动力学的相关研究

利用新建激光溅射交叉分子束装置,结合时间切片速度成像技术开展了金属原子态-态反应动力学的相关研究. 超声金属原子束是由激光溅射金属棒产生,结合无气体溢流通道的自由扩散设计,得到了质量很好的金属原子超声束. 本文选择Al+O₂反应体系来测试新建金属交叉分子束实验装置的性能. 通过(1+1) 共振多光子电离技术,以AlO(D²∑⁺)为中间态来探测特定转动态的产物AlO自由基. 相同波长下可以同时得到反应产物AlO(X²∑⁺,v=0,N和N+14)两个转动态的速度成像,分别对应着Δv=1的P(N)和R(N+14)跃迁. 在244.145 nm同时探测到P(15)和R(29)的跃迁,形成的两个环在切片成像图中可以完全区分开,这两个跃迁分别对应着反应产物AlO(v=0,N=15)和AlO(v=0,N=29)两个转动态. 对应此两个转动态的能级差为403 cm^-1. 这两个反应产物转动态的区分表明了该实验装置与最近的一篇研究报道[J. Chem. Phys. 140, 214304 (2014)]相比较,具有较好的碰撞能量分辨率.     

Wn(n=3—27)原子团簇结构的第一性原理计算

使用密度泛函理论下的第一性原理方法，对W_n原子团簇(n=3—27)的结构特性进行了理论计算. 得到了W_n团簇(n=3—7)的最低能量结构和(n=8—27)的局域能量极小的典型结构. 使用凝胶模型，提出的电子组态1s²1p⁶1d¹⁰2s²1f¹⁴2p⁶3s     

钒氧卟啉正负离子的结构畸变与电子-振动耦合的DFT研究

用PBE1PBE方法研究了钒氧卟啉一价阴离子([VOP]^-)、一价阳离子([VOP]⁺)的单态和三重态结构. 结果表明[VOP]^-和[VOP]⁺的最稳定电子态均为三重态,其未配对电子一个占据钒的d_xy轨道,另一个占据卟啉环的π轨道,因此两者均为π-自由基. 中性分子(VOP)的双重态最稳定,其未配对电子占据钒的d_xy轨道. 双重态VOP具有较高的C_4v对称性,而三重态[VOP]^- 离子由于发生姜-泰勒效应对称性降低为C_2v. 计算了[VOP]^-姜-泰勒活性振动模式的电子-振动耦合常数,并用前线KS轨道的节面分布解释了姜-泰勒畸变沿特定简正模式发生的原因. 三重态[VOP]⁺ 阳离子的卟啉环发生键长交替变化,构型畸变起源于电子态近简并引起的赝姜-泰勒效应,导致其对称性从C_4v降低为C₄,其结构变化可以用重组的前线KS轨道的节面分布解释.     

氮化钒的选态双色可见紫外共振增强光电离和脉冲场光电子研究 (cited: 4)

对气态氮化钒(VN)分子在光子总能量为56900～59020 cm^-13∏0, v'=0)的单转动态, 然后再被紫外激光电离．这样的双色激光模式可以测量电子态、振动态和转动态都被选择和解析的氮化钒阳离子VN⁺(X²△; v⁺=0, 1, 2)光谱． 通过对转动解析的PFI-PE光谱模拟分析, 确定J⁺=3/2为基态离子态的最低转动能级, 从而确认VN⁺的基态电子态为²△_3/2．通过对VN+(PFI-PE)光谱的分析得到如下物理量的精确数值：VN⁺(X²△_3/2)的绝热电离能为IE(VN)=56909.5±0.8 cm^-1(7.05588±0.00010 eV),振动常数ω_e⁺=1068.0±0.8 cm^-1,反常振动常数ω_e⁺χ_e⁺=5.8±0.8 cm^-1;VN⁺(X²△_3/2)的转动常数B_e⁺=0.6563±0.0005 cm^-1,α_e⁺=0.0069±0.0004 cm^-1,平衡键长为1.529 ?;VN⁺(X²△_5/2)的转动常数B_e⁺=0.6578±0.0028 cm^-1,α_e⁺=0.0085±0.0028 cm^-1,平衡键长为1.527 ?;X²△_5/2,3/2自旋轨道耦合常数A=153.3±0.8 cm^-1     

PT-PEK-c电光聚合物薄膜的厚度和介电性质

研制了新的PT-PEK-c电光聚合物薄膜材料,用准波导耦合m线方法测量了PT-PEK-c电光聚合物薄膜的厚度,并测量了该聚合物薄膜在1×10²Hz到1×10⁷Hz频率范围内的室温介电常数.测量结果为:厚度d=2.328±0.315μm,在10KHz下,介电常数ε_r＝4023±0.063,介电损耗tanδ＝0.003.     

CdTe太阳电池中起因于Cu的深能级

在CdTe太阳电池中,易引入并形成Cu深能级中心. 本文采用深能级瞬态谱测试法研究了ZnTe背接触和石墨背接触CdTe太阳电池的部分深能级中心. 研究中运用密度泛函相关理论,分析闪锌矿结构CdTe,Cd空位体系和掺Cu体系的电子态密度,计算得出T_d场和C_3v场下Cu²⁺ d轨道的分裂情况. 计算结果表明,CdTe太阳电池中的E_v+0206 eV和E_v+0122 eV两个深中心来源于Cu替代Cd原子. 计算结果还表明,掺入Cu可降低CdTe体系能量.     

Stability of the positively charged manganese centre in GaAs heterostructures examined theoretically by the effective mass approximation calculation near the Γ critical point

This paper describes an n-i-p-i-n model heterostructure with a manganese (Mn)-doped p-type base region to check the stability of a positively charged manganese A_Mn⁺ centre with two holes weakly bound by a negatively charged 3d⁵(Mn) core of a local spin S=5/2 in the framework of the effective mass approximation near the Γ critical point (k～0). By including the carrier screening effect, the ground state energy and the binding energy of the second hole in the positively charged centre A_Mn⁺ are calculated within a hole concentration range from 1 × 10¹⁶ cm^-3 to 1 × 10¹⁷ cm^-3, which is achievable by biasing the structure under photo-excitation. For comparison, the ground-state energy of a single hole in the neutral A_Mn⁰ centre is calculated in the same concentration range. It turns out that the binding energy of the second hole in the A_Mn⁺ centre varies from 9.27 meV to 4.57 meV. We propose that the presence of the A_Mn⁺ centre can be examined by measuring the photoluminescence from recombination of electrons in the conduction band with the bound holes in the A_Mn⁺ centre since a high frequency dielectric constant of varepsilon _∞ =10.66 can be safely adopted in this case. The novel feature of the ability to tune the impurity level of the A_Mn⁺ centre makes it attractive for optically and electrically manipulating local magnetic spins in semiconductors.     

LiNbO3和LiTaO3晶体Er3+/Yb3+掺杂水热外延层室温吸收光谱分析

本文引入与浓度和厚度有关的k_NL待定参数, 在J-O理论基础上, 对Er³⁺/Yb³⁺掺杂的LiNbO₃和LiTaO₃单晶衬底上 的多晶水热外延样品进行了基于吸收光谱的拟合计算. LiNbO₃:Ω₂=2.34× 10^-20 cm², Ω₄=0.77× 10^-20 cm², Ω₆=0.31×10^-20 cm², k_NL=4.32× 10^-2 mol·m^-2. LiTaO₃:Ω₂=1.68×10^-20 cm², Ω₄=0.84×10^-20 cm², Ω₆=0.45×10^-20 cm², k_NL=9.17×10^-3 mol· m^-2. 该方法可尝试推广到粉体或胶体等难以直接获得浓度和厚度数据的体系. 经上转换发光测试及光谱参数计分析认为Er³⁺/Yb³⁺离子的掺杂浓度比为1:1的情况下, 样品呈现绿色上转换发光光谱; 可尝试以降低基质声子能量的方法提高⁴I_13/2能级 对²H_11/2和⁴S_3/2能级的量子剪裁效率.     

高Tc超导薄膜约瑟夫逊结光探测研究

我们研制了具有约瑟夫逊效应的高Tc GdBa₂Cu₃O₇-薄膜双晶晶界结,对其交直流约瑟夫逊效应进行了观测,并用其进行光探测,用波长为0.6328μm的He-Ne激光器辐照双晶结结区,系统观测了双晶晶界结的光响应特性,得到的最好结果如下噪音等效功率NEP=1.9×10^-13W,归一化探测率D=53×109cmHz^1/2W^-1,响应率Rv=4.2×10⁷V/W,响应时间τ=4.35×10^-7s.     

熔体初始温度对液态金属Na凝固过程中微观结构影响的模拟研究

采用分子动力学方法对熔体初始温度热历史条件对液态金属Na凝固过程中微观结构的影响，进行了模拟研究，并采用双体分布函数g(r)曲线、键型指数法和原子团类型指数法对凝固过程中的微观结构进行了分析.结果表明：液态金属Na在不同熔体初始温度条件下以1×10¹¹K/s冷速凝固时，均形成晶化结构，其中1661和1441键型或体心立方基本原子团(14 6 0 8)在凝固过程中对微观结构的转变起决定性作用.同时发现：熔体初始温度对凝固微结构有显著影响，而对液态和过冷态的微观结构影响并不明显，只有在晶化起始温度T_c附近才充分地展现出来.不同熔体初始温度对凝固结构的晶化程度有不同的影响，虽其影响程度是随着熔体初始温度的下降呈非线性变化关系的，但仍表明是可以通过改变熔体初始温度来加以控制的.原子团类型指数法(比键型指数法)更进一步表征了晶化体系中原子团的结构特征，将有利于对液态金属凝固过程中微观结构的转变机理进行更为深入的研究.     

高分辨的一氧化二氮光解离实验研究

利用"时间切片"离子速度成像技术研究了N₂O分子在134.20、135.20和136.43 nm波长下的真空紫外光解动力学. 实验中通过采集解离产物O(¹S_J=0)的离子影像来研究O(¹S_J=0)+N₂(X¹∑_g⁺)这一解离通道. 从各个波长下的实验影像可获得产物N₂(X¹∑_g⁺)的振动态分辨的结构,进而得到产物的总平动能谱和产物N₂的振动态布居. 实验结果表明在实验的光解波长下,产物N₂(X¹∑_g⁺)主要布居在v=2和v=3. 此外,还得到了产物N₂的振动态分辨的各向异性参数β,从中发现产物N₂的β值在三个解离波长下均表现出相似的特征,即随着振动量子数的增大,β值从趋近于2逐渐减小至1.4. 这一现象表明低振动态产物是通过一个以平行跃迁解离为主的解离过程产生的,而高振动态的产物来自于一个更加弯曲的中间构型的解离. 此推论与在平动能谱中所见到的最强转动态布居随着振动量子数的增大而出现的位移是相一致的.     

HD+离子在两个超短脉冲激光场作用下的解离几率分布

本文报告HD⁺离子在波长λ=306.7nm的三倍频超短脉冲弱光场E₃和不同延时的二倍频超短脉冲强光场E₂作用下解离几率分布的定量计算结果。E₃和E₂的脉冲宽度均为10fs.E₃先行,E₂延时取0、4、8、12、16、20、24、28fs.计算结果用三维图表出。图中看到,沿相对动量坐标有三个峰,分别位于动量2.1×10^-18、4.4×10^-18、5.8×10^-18g·cm/s处,依次称为1号峰、2号峰、3号峰,位置各是λ=306.7nm的单光子能量、双光子能量、三光子能量消耗于解离能之后离子碎片具有相对动量。据分析,1号峰来源于E₂场引起的受激发射作用。     

Be9(d,p),(d,t),(d,a)反应研究

本文在E_d=0.1—2.5MeV能量范围内,研究了Be⁹(d,p₀)Be¹⁰(0),Be⁹(d,p₁)Be¹⁰(3.368MeV),Be⁹(d,t₀)Be⁸(0),Be⁹(d,α₀)Li⁷(0)及Be⁹(d,α₁)Li⁷(0.478MeV)诸反应。在E_d=0.150,0.220,0.401,0.706,1.005,1.301,1.484,1.750,2.000,2.250和2.500MeV共十一个能量上分别测量了这五群出射粒子在θ_L=10—155°区间的角分布。在θ_L=135°,E_d=0.1—2.5MeV,在θ_L=95°,E_d=0.1—2.2MeV,和在θ_L=112.5°,E_d=0.5—2.5MeV测量了Be⁹(d,p₀)Be¹⁰的激发函数。在θ_L=135°和112.5°,E_d=1.2MeV,用较厚靶(100—300μg/cm²)测量了Be⁹(d,p₀)Be¹⁰(0)反应的截面绝对值,结果为σ_(p0)(θ_L=135°)=1.60mb/sr,σ_(p0)(θ_L=112.5°)=1.55mb/sr。这样就得到了在此能区内,这五群出射粒子的截面情况。对所得结果进行了一些讨论。     

薄膜型超导红外(光)探测器

在高Tc GdBaCuO超导薄膜上,采用光刻技术分别制成两种不同结构的辐射、热测量器件及2×4集成阵列式微桥器件红外(光)探测器.探测器芯片安装在STD-3型红外探测器杜瓦冷指上.用黑体及波长为0.6328μm的He-Ne激光器辐照器件,系统观测各种器件的特性,其中最好的结果:在10Hz时的噪音等效功率NEP(500,10,1)=3.6×10^-12 WH_z^1/2;探测率D^*(500,10,1)=1.6×10¹⁰ cmH_z^1/2W^-1;响应率R_v=8.2×103VW^-1.另外,多元串接微桥器件出现的多台阶式的特性,可望在红外探测计量及高频方面获得重要应用.     

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。     

Sn-based type-VIII single-crystal clathrates with a large figure of merit

Single-crystal samples of type-VIII Ba₈Ga_{16 - x}Cu_xSn₃₀ (x=0, 0.03, 0.06, 0.15) clathrates were prepared using the Sn-flux method. At room temperature the carrier density, n, is 3.5-5×10¹⁹ cm^-3 for all the samples, the carrier mobility, μ_H, increases to more than twice that of Ba₈Ga₁₆Sn₃₀ for all the Cu doping samples, and consequently the electrical conductivity is enhanced distinctly from 1.90×10⁴ S/m to 4.40×10⁴ S/m, with the Cu composition increasing from x=0 to x=0.15. The Seebeck coefficient, α , decreases slightly with the increases in Cu composition. The κ values are about 0.72 W/mK at 300 K and are almost invariant with temperature up to 500 K for the samples with x=0 and x=0.03. The lattice thermal conductivity, κ_L, decreases from 0.59 W/mK for x=0 to 0.50 W/mK for x=0.03 at 300 K. The figure of merit for x=0.03 reaches 1.35 at 540 K.     

硼羰基络合物正离子B(CO)3+和B2(CO)4+的红外光解离光谱

利用脉冲激光溅射-超声分子束载带方法制备气相硼羰基络合物正离子. 采用红外光解离光谱研究了B(CO)₃⁺、B(CO)₄⁺ 和B₂(CO)₄⁺的振动光谱. 研究结果表明B(CO)₃⁺具有非常强的B-CO键,无法直接获得其红外光解离光谱. 对B(CO)₄⁺的光解离光谱研究表明该离子是一个B(CO)₃⁺和CO之间弱相互作用络合物. 其中B(CO)₃⁺核具有平面D_3h对称性结构,中心硼具有稳定的8电子组态. B₂(CO)₄⁺具有平面的D_2h对称性结构,其中的B-B键包含一个σ键和半个π键. 自然轨道能量分解分析(EDA-NOCV)表明在B(CO)₃⁺和B₂(CO)₄⁺中的B-CO成键作用中OC→B(σ)要比B→CO(π)反馈作用强.     

α-, β-和γ-Si3N4 高压下的电子结构和相变: 第一性原理研究

本文采用第一性原理框架下的赝势平面波方法结合振动类德拜模型研究了α,β和γ-Si₃N₄在高温下的点阵常数,弹性常数和弹性模量.研究发现三种同质异相体的体模量都很高.β-Si₃N₄在低温下表现出脆性,在高温下则表现出延展性.γ-Si₃N₄在低温和高温下都是脆性的共价化合物.β → γ 相变的相界斜率为正值,说明在较高温度时合成γ-Si₃N₄所需的压强也较高.α → γ 相变的相界可以表示成 P=16.29- 1.835-10^-2 T+9.33945-10^-5T²-2.16759-10^-7T³+2.91795-10^-10T⁴.本文还分析了Si₃N₄同质异相体在高压下的态密度和能带.在α-Si₃N₄中主要是Si-s, p和N-s,p的轨道杂化对晶体的稳定性起作用.α和β-Si₃N₄都具有Γ_V-Γ_C类型的间接带隙(分别是4.9~eV和4.4~eV)而γ-Si₃N₄具有直接带隙(3.9~eV). 研究还发现α-Si₃N₄和β-Si₃N₄的价带顶分别沿着Γ-M和Γ-A方向.本文的计算结果和已有的实验数据是一致的.     

Frequency dispersion of dielectric coefficients of layered TlGaS<Subscript>2</Subscript> single crystals

Frequency dependence of the dissipation factor tanδ, the permittivity ɛ, and the ac conductivity σ_ac across the layers in the frequency range f=5×10⁴−3×10⁷ Hz was studied in layered TlGaS₂ single crystals. A significant dispersion in tanδ was observed in the frequency range 10⁶−3×10⁷ Hz. In the range of frequencies studied, the permittivity of TlGaS₂ samples varied from 26 to 30. In the frequency range 5×10⁴−10⁶ Hz, the ac conductivity obeyed the f ^0.8 law, whereas for f>10⁶ Hz σ_ac was proportional to f ². It was established that the mechanism of the ac charge transport across the layers in TlGaS₂ single crystals in the frequency range 5×10⁴−10⁶ Hz is hopping over localized states near the Fermi level. Estimations yielded the following values of the parameters: the density of states at the Fermi level N _F=2.1×10¹⁸ eV⁻¹ cm⁻³, the average time of charge carrier hopping between localized states τ=2 μs, and the average hopping distance R=103 ?. __________ Translated from Fizika Tverdogo Tela, Vol. 46, No. 6, 2004, pp. 979–981. Original Russian Text Copyright ? 2004 by Mustafaeva.