超强激光超热电子激发的Kα X射线发射研究

建立了无色散型X射线谱仪. 利用SILEX-I激光装置的超强激光辐照固体物质，分别在靶前、后定量测量了Cu和Mo物质在不同激光功率密度时的X射线谱和Kα光子产额，推导了不同激光强度时的Kα X射线光子转换效率. 实验发现，打靶激光能量越高，靶后出射的Kα产额越高，100μm Mo靶可获得10^-5量级转换效率.     

GeSn合金的晶格常数对Vegard定律的偏离

在Si (001)衬底上, 以高质量的弛豫Ge薄膜作为缓冲层, 先后生长Sn组分x分别为2.5%, 5.2%和7.8%的完全应变的三层Ge_1-xSn_x合金薄膜. 在Si (001)衬底上直接生长了x分别为0.005, 0.016, 0.044, 0.070和0.155的五个弛豫Ge_1-xSn_x样品. 通过卢瑟福背散射谱、高分辨X射线衍射和X射线倒易空间图等方法测量了Ge_1-xSn_x合金的组分 与晶格常数. 实验得到的晶格常数相对Vegard定律具有较大的正偏离, 弯曲系数b=0.211 Å.     

过渡金属二硼化物的金属K边XAS研究

结合X射线衍射实验(XRD)和金属K边的X射线吸收谱(XAS)研究了过渡金属二硼化物(TiB₂,VB₂和CrB₂).在近边吸收区,除了主吸收峰之外,还观察到了3个弱的边前峰,它们是由于金属吸收原子的3d轨道在D6h配位场下分裂,分裂后的3个d轨道与高层金属原子4p轨道发生杂化而引起的.此外,还根据XRD实验得到的晶格参数初步拟合了金属K边EXAFS谱,得到了一些有意义的结果.     

氢原子的X射线新谱系的实验观测及其解释

 引出氢（氘）气放电产生的射线和粒子流打在非晶聚氘乙烯C₂D₄和有机玻璃C₅H₈O₂等靶上,测得其散射谱上有多条尖锐的X谱线,其中除一条外都是（不经散射的）原始谱中没有的。经反复证认,这些谱线不是靶中元素（如C或O）和可能包含的杂质元素的特征X射线,也不是原始谱中X射线的衍射线,更不可能是低能电子的轫致辐射经吸收后形成的峰,认为该谱线很可能是前所未知的一类新的原子态的X射线新谱系的一部分。用曾提出的一个“小氢原子”理论模型予以解释,即认为氢（氘）气放电中产生了“小氢原子”,其（在基态）电子轨道半径约为普通氢原子的玻尔半径的1/274,该小氢原子能级之间的跃迁能够很好地解释所测到的X射线新谱系。     

K3C60取向相变的同步辐射光电子谱研究

在190K,220K和300K3个不同温度下测量了K₃C₆₀单晶薄膜沿[111]方向发射的同步辐射角分辨光电子谱.样品温度为190K时,能够观察到导带有规律的角散,并且带结构与已报道的温度为150K时的结果基本一样.而在220K附近,导带的许多子峰消失,色散不再存在.这两个温度的实验结果与K₃C₆₀在200K存在取向相变相符合,并且可在反铁磁Ising模型基础上得到理解.这种模型的定量分析结果还首次对K₃C₆₀在200K的相变机理作出了解释,即相变是由低温下的一维无序取向结构转变为200K以上的双取向结构畴与无序分子(约占40%)的混合.室温光电子谱与低温下的结果显著不同,对应于C₆₀分子取向在室温附近的动态无序.     

Mn掺杂SiC磁性薄膜的结构表征

利用反射式高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构谱(XANES)等技术研究了在950 ℃条件下Si(111)衬底上共蒸发分子束外延方法制备的Mn掺杂SiC磁性薄膜的结构特征.RHEED结果表明,生长的Mn掺杂SiC薄膜为立方结构.XRD和XANES结果表明,在Mn掺杂量为0.5％和18%的样品中,Mn原子均是与SiC半导体介质中的Si原子反应生成镶嵌在SiC基体中的Mn₄Si₇化合物颗粒,并未观察到在SiC晶格中有替代式或间隙式的M     

再散射输运模型与K+/π+比的系统学

用含再散射效应的简单的强子输运模型,研究了AGS能量(14.6AGeV/c)下p+p、p+Au和Si+Au反应的K⁺/π⁺比值,再现了该比值由P十P到Si十Au不断增长的实验事实.CERN能量(200AGeV/c)和AGS能量下,K⁺/π⁺比值相近的实验事实也得到了解释.     

Kl3介子衰变

本文通过强作用K-π中间态,利用色散关系理论计算了Г(K_μ3⁺)/Г(K_α3⁺),Г(K₂⁰→πμ⁺ν)/Г(K₂⁰→πe⁺ν),{Г(K₂⁰→πe⁺ν)+Г(K₂⁰→πe^-ν)}/Г(K_α3⁺)分支比及K_μ3⁺衰变中的μ谱,当选择定则|ΔI|=1/2及ΔS=+ΔQ被破坏,并且I_z=1/2及I_z=3/2的振幅f^{3/2 1/2}(0)及f^{3/2 3/2}(0)不等时,上述分支比与实验能很好符合。在本文的理论中,形式因子不是常数。     

氮化硅薄膜中硅纳米颗粒的形成机制研究

采用等离子体增强化学气相沉积技术,以SiH₄作为硅源, NH₃和N₂共同作为氮源,在单晶硅衬底上制备了不同的氮化硅薄膜. X射线衍射分析薄膜晶体结构,通过计算晶格尺寸大小证明了纳米硅颗粒的存在. 傅里叶变换红外光谱分析了薄膜中的键合作用的变化并结合化学反应过程对氮化硅薄膜中纳米硅颗粒的形成机制进行了研究,发现Si—Si键作为硅纳米颗粒的初始位置, 当反应朝着生成Si—Si的方向进行时,可以促进氮化硅薄膜中硅纳米颗粒的形成. X射线衍射分析和光致发光实验结果表明Si—Si键浓度增大时, 所形成的纳米硅颗粒的尺寸和浓度都随之增大.     

超短脉冲强激光与固体靶相互作用中Kα射线的实验研究

在相对论激光强度下，对p偏振30 fs激光与固体Cu靶相互作用中产生的Kα射线进行了实验研究.采用刀边成像技术和单光子计数X射线CCD相结合的探测装置，在单发激光脉冲打靶时同时得到X射线源的尺寸、能谱以及Kα光子的转换效率等多种信息.实验结果与Reich等人的理论计算结果有明显的差异，Kα光子的能量转换效率在激光功率密度为1.6×10¹⁸W/cm²的条件下达到最大值7.08×10^-6/sr.根据这一结果并结合蒙特卡罗程序，推断出在这一聚焦光强下激光能量转换为前向超热电子的效率约为10%.