化合物半导体材料的正电子寿命计算

在局域密度理论（LDA）和广义梯度理论（GGA）的基础上计算了ZnO,GaN,GaAs,SiC和InP五种化合物半导体材料中的正电子湮没信息,包括化合物半导体材料中的自由态正电子的湮没寿命;还有不同类型空位（单空位,双空位）附近俘获的束缚态正电子密度分布和湮没率分布,以及束缚态正电子的湮没寿命. 关键词： 半导体 正电子寿命     

碳同素异形体中的正电子理论

在密度函数理论的基础上,采用中性原子叠加模型和有限差分方法(SNA-FD)计算了石墨,金刚石和C60这三种碳的同素异形体中的正电子分布和湮没情况. 计算表明,在片层结构的石墨晶体中,正电子主要在石墨层间的空隙中湮没,计算出的石墨中的正电子寿命为208ps,与文献中的实验结果210ps符合很好. 在金刚石单晶中,正电子主要在碳原子之间的空隙中存在并发生湮没,计算出的金刚石中的正电子寿命为1159ps,与文献中的实验结果110ps相符合;在面心立方结构的C60晶体中,正电子主要在C60分子球壳内外侧及分子之 关键词： 石墨 金刚石 C60 正电子寿命     

闪锌矿结构晶体的正电子体寿命计算

在局域密度近似理论(LDA)和广义梯度近似理论(GGA)的基础上,用中性原子叠加的方法(ATSUP),理论上对亚铜的卤化物(CuF除外,因为它不是闪锌矿结构)及某些硼化物进行计算,计算结果与实验符合得很好;其次,计算了其他具有闪锌矿结构的众多晶体的正电子体寿命,得到的结果与其他文献计算的结果符合得较好,文中以CuCl晶体为例,给出了正电子在其中的势能分布,概率密度分布与湮没率分布;最后,这些系统性的正电子体寿命结果被拟合成晶格常数的函数,拟合结果与其他一些文献的结果做了比较. 关键词： 正电子体寿命 闪锌矿结构     

SmFeAsO材料的正电子寿命研究

首次用正电子湮灭寿命谱仪（PALS）测量SmFeAsO多晶样品常温下的寿命谱,得到两个寿命成分1516 ps和2903 ps,根据捕获模型得到正电子在SmFeAsO中湮灭的体寿命为1870 ps,与理论计算（广义梯度近似）得到的SmFeAsO单晶中的正电子体寿命173 ps符合较好.基于中性原子叠加模型-有限差分方法(SNA-FD)的理论计算得到正电子与单晶SmFeAsO中各个原子价电子的总湮灭率是其与各个原子核心内层电子总湮灭率的106倍,正电子与Fe,As,Sm,O原子的电子湮灭的概率之比是1∶13∶12∶1.     

SmFeAsO材料的正电子寿命研究

首次用正电子湮灭寿命谱仪（PALS）测量SmFeAsO多晶样品常温下的寿命谱,得到两个寿命成分1516 ps和2903 ps,根据捕获模型得到正电子在SmFeAsO中湮灭的体寿命为1870 ps,与理论计算（广义梯度近似）得到的SmFeAsO单晶中的正电子体寿命173 ps符合较好.基于中性原子叠加模型-有限差分方法(SNA-FD)的理论计算得到正电子与单晶SmFeAsO中各个原子价电子的总湮灭率是其与各个原子核心内层电子总湮灭率的106倍,正电子与Fe,As,Sm,O原子的电子湮灭的概率之比是1∶13∶12∶1. 关键词： 高温超导 正电子寿命     

完美晶体中正电子体寿命计算的几种方法的分析与比较

以正电子寿命为探测对象的正电子湮没寿命谱技术在研究半导体等材料的微缺陷方面得到了广泛的应用,它对晶体的结构类型、缺陷种类以及温度等十分敏感,因此,理论上正电子寿命的快速精确计算与实验数据的结合分析显得尤为重要. 采用中性原子叠加模型、赝势方法和全势方法处理正电子局域势能,有限差分方法自洽求解正电子波函数,局域密度近似和广义梯度近似处理正电子电子关联势和增强因子,以体心立方结构的α-Fe、面心立方结构的Al和复式面心立方结构的Si三种单晶固体为例,分别计算了它们的正电子体寿命,计算值与相应的实验结果和其他计算结果均符合较好. 同时细致分析了这几种方法在电子密度网格点精度、正电子电子关联势和增强因子等方面对正电子体寿命计算的影响,探讨了这几种方法在计算正电子体寿命方面各自的优缺点. 关键词： 正电子体寿命 完美晶体 正电子电子关联势 增强因子     

碳纳米管束中的正电子理论

采用中性原子叠加模型和有限差分方法(SNA-FD)计算了大范围内不同管径的单壁碳纳米管束中的正电子情况，发现对于单壁碳纳米管束，正电子的主要湮没区域，湮没对象和正电子寿命随碳纳米管管径的不同而发生规律性变化.计算得到管径范围在0.8—1.6nm的碳纳米管束的正电子寿命范围为332—470ps，与实验测得的394ps符合较好.     

H,He,Kr杂质在过渡金属和贵金属中的行为

本文以胶体模型为基础,利用密度泛函理论,局域密度近似研究了H,He和Kr在过渡金属Ni,Fe,Cr和贵金属Cu中的空位团复合体的电子结构、正电子湮没寿命。结果表明:随着复合体尺寸的增加,杂质的束缚态电子能级变浅,散射态电子在复合体内的平均密度变小,正电子在复合体内的几率增大,正电子湮没寿命增加。 关键词：     

正电子湮没参量及其所反映物质信息的探讨

本根据正电子在凝聚态物质中的湮没机制及捕获模型,讨论了正电子湮没参量——正电子寿命谱和多普勒线形等参量所反映的物质信息,给出了各正电子湮没参量与所反映的物质信息之间的定量关系。分析了在该体系中正电子寿命参量与局域电子密度、多普勒线形参量和角关联参量与电子动量密度分布和费米面之关联。     

Doppler程序对C、N掺杂金红石型TiO_2的理论研究

本文在密度泛函理论和广义梯度近似(GGA)的基础上,应用Doppler程序计算了C掺杂、N掺杂、C-N共掺杂TiO_2体系的正电子湮没寿命,并且从理论上给出TiO_2体系不同缺陷处的符合多普勒展宽能谱.     

Positron annihilation study of the micro-defects induced by cavitation in mild steel

Cavitation-induced micro-defects in mild steel after cavitation experiment in the fluid field have been studied by positron Doppler broadening measurement and positron annihilation lifetime spectra (PALS). Depth-resolved positron Doppler S-parameter (DPDS) results showed that S-parameter increased and micro-defects between the surface and the bulk has obvious variation with depth during the cavitation process. From the positron lifetime results, it was found that the size and number of micro-defects increase with the development of cavitation. These results suggest that more micro-defects are generated in mild steel bulk during the cavitation process than those in the mild steel surface layer region, although more mico-defects seen in the mild steel surface layer. Moreover, the size of micro-defects in mild steel bulk increases remarkably owing to their transfer and aggregation.     

Theoretical study on the positron annihilation in Rocksalt structured magnesium oxide

Based on the atomic superposition approximation(ATSUP) and first-principles pseudopotential plane-wave methods,the bulk and Mg mono-vacancy positron lifetime of magnesium oxide were calculated using Arponen-Pajamme and Boron’ski-Nieminen positron-annihilation-rate interpolation formula respectively.The calculated values are in good agreement with experimental values and the first-principles method gives more convincing results.The positron annihilation density spectra analysis reveals that positrons mainly annihilate with valence electrons of oxygen atoms when the magnesium-vacancy appears within magnesium oxide.     

Identification of the pressure-induced phase transition of ZnSe with the positron annihilation method

This paper studies the pressure-induced phase transition between zincblende (B3) and NaCl (B1) structure ZnSe by using the hydrostatic pressure first-principles pseudopotential plane wave method. The energy-volume and enthalpy-pressure curves are employed to estimate the transition pressure. It is found that ZnSe undergoes a first-order phase transition from the B3 structure to the B1 structure at approximately 15 GPa derived from the energy-volume relation and 14 GPa based on deduction from enthalpy-pressure data. The pressure-related positron bulk lifetimes of the two ZnSe structures are calculated with the atomic superposition approximation method. In comparison with the 13.4% reduction in volume of ZnSe at the transition pressure, the positron bulk lifetime decreases more significantly and the relative value declines up to 22.3%. The results show that positron annihilation is an effective technique to identify and characterize the first-order phase transition and can give valuable information about changes in micro-scale, such as volume shrinkage and compressibility.     

利用正电子湮没技术研究钾掺杂钨合金中的缺陷

钨合金中钾的掺杂会引入大量的缺陷,如尺寸几十纳米的钾泡、高密度的位错以及微米量级的晶粒带来的晶界等,这些缺陷的浓度和分布直接影响合金的服役性能.本文运用正电子湮没谱学方法研究钾掺杂钨合金中的缺陷信息,首先模拟计算了合金中各种缺陷的正电子湮没寿命,发现钾的嵌入对空位团、位错、晶界等缺陷的寿命影响很小;然后测量了不同钾含量掺杂钨合金样品的正电子湮没寿命谱,建立三态捕获模型,发现样品中有高的位错密度和低的空位团簇浓度,验证了钾对位错的钉扎作用,阐述了在钾泡形成初期是钾元素与空位团簇结合并逐渐长大的过程;最后使用慢正电子多普勒展宽谱技术表征了样品中缺陷随深度的均匀分布和大量存在,通过扩散长度的比较肯定了钾泡、晶界等缺陷的存在.