α-Al2O3(0001)基片表面结构与能量研究

对α-Al₂O₃(0001)晶体表层三种不同终止原子结构的计算模型， 在三维周期边界条件下 的κ空间中，采用超软赝势平面波函数描述多电子体系.应用基于密度泛函理论的局域密度 近似，计算了不同表层结构的体系能量，表明最表层终止原子为单层Al的表面结构最稳定. 对由10个原子组成的菱形原胞进行了结构优化，得到晶胞参数值(a₀＝0.48178n m)与实验 报道值误差小于1.3%.进一步计算了超晶胞(2×2)表面弛豫，弛豫后原第2层O原子层成为最 表层； 对不同表层O，Al原子最外层电子进行了布居分析，表面电子有更大的概率被定域在 O原子的周围，表面明显地表现出O原子的电子表面态. 关键词： 2O₃(0001)')" href="#">α-Al₂O₃(0001) 超软赝势 表面结构 表面态     

温度对ZnO/Al2O3(0001)界面的吸附、扩散及生长初期模式的影响

构建了一个ZnO沉积在α-Al₂O₃(0001)表面生长初期的模型，采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法进行了动力学模拟.发现在400，600和800℃的条件下界面原子有不同的扩散能力，因此温度对ZnO/α-Al₂O₃(0001)表面界面结构以及ZnO薄膜生长初期模式有决定性的影响.在整个ZnO吸附生长过程中，O原子的扩散系数大于Zn原子的扩散系数，O原子的层间扩散对薄膜的均匀生长起着重要作用.进一步从理论计算上证实了ZnO在蓝宝石(0001)上两种生长模式的存在，400℃左右生长模式主要是Zn螺旋扭曲生长，具有Zn六角平面对称特征，且有利于Zn原子位于最外表面.600℃左右呈现为比较规则的层状生长，且有利于O原子位于最外表面.模拟观察到在ZnO薄膜临近Al₂O₃基片表面处，Zn的空位缺陷明显多于O的空位缺陷. 关键词： 扩散 薄膜生长 2O₃(0001)')" href="#">α-Al₂O₃(0001) ZnO     

动力学研究AlN/α-Al2Ｏ3（0001）薄膜生长初期的吸附与扩散

采用基于第一性原理的从头计算分子动力学方法,计算了300—800℃下AlN吸附过程与系统能量、动力学轨迹以及扩散系数.研究表明,吸附过程由物理吸附、化学吸附和表面稳定态三个阶段组成,在吸附成键过程中,温度越高,粒子平均表面扩散能力增强.N原子的扩散系数大于Al原子的扩散系数,尤其是在物理吸附阶段.在较高温度条件下（大于700℃）,N的解吸附作用明显增强,不利于AlN的稳定吸附生长,500—700℃之间的温度有利于AlN在α-Al₂Ｏ₃（0001）表面的稳定吸附生 关键词： 2Ｏ₃（0001）表面')" href="#">α-Al₂Ｏ₃（0001）表面 扩散 吸附生长 从头计算分子动力学     

FeOx上AsH3吸附净化的密度泛函研究

基于密度泛函理论研究了AsH₃和O₂分子在α-Fe₂O₃(001)表面和FeO(100)表面的吸附及共吸附性质.结果表明：AsH₃和O₂分子在α-Fe₂O₃(001)表面最稳定的吸附构型都是Hollow吸附位点. AsH₃分子在FeO(100)表面最稳定的吸附位点为Top O吸附位点. O₂分子在FeO(100)表面最稳定的吸附位点为Hollow吸附位点. O₂分子在α-Fe₂O₃(001)和FeO(100)表面吸附后均被活化从而促进AsH₃分子的催化氧化. AsH₃分子在α-Fe₂O₃(001)表面最小的吸附能为-0.7991 eV,在FeO(100)表面最小的吸附能为-0.9117 eV.吸附值数据表明AsH     

电解等离子体法制备Al2O3陶瓷层及其特性研究

利用电弧喷铝并重熔后进行电解等离子体处理(EPP)的方法在Q235钢基体上制备出呈冶金结 合的Al₂O₃陶瓷层.利用XRD，SEM和EDS等手段对陶瓷层的成分和显 微组织进行了分析， 测定了陶瓷层的耐蚀性能和耐磨性能.实验结果表明，陶瓷层主要由α-Al₂O3，γ-Al₂O₃，θ-Al₂O₃以及一 些非晶相组成，组织致密，耐蚀性能和耐磨性能良好. 关键词： 电解等离子体处理 陶瓷层 复合技术 生长机理     

α-Al2O3:C晶体的热释光和光释光特性

以高纯α-Al₂O₃和石墨为原料,采用温梯法生长了α-Al₂O₃：C晶体,使用Ris TL/OSL-DA-15型热释光和光释光仪研究了其热释光和光释光特性.α-Al₂O₃：C晶体在462K附近有单一热释光峰,发射波长位于410nm.随着辐照剂量的增加,热释光强度逐渐增强,462K的热释光特征峰位置保持不变.α-Al₂O₃：C晶体的 关键词： 2O₃：C')" href="#">α-Al₂O₃：C 热释光 光释光     

用于α-Al2O3分子动力学模拟的长程Finnis-Sinclair势函数

用金属势函数描述氧化物是实现金属-氧化物界面分子动力学模拟的关键.基于此,通过拟合α-Al₂O₃的晶格能、晶格常数、弹性常数,获得了一套用于描述α-Al₂O₃的长程Finnis-Sinclair（F-S）势.通过与已报道的描述α-Al₂O₃的EAM势、Glue势和modified Matsui（m-Matsui）势的比较,结果达到或优于前人的结果.进而,在300 K的温度下对 关键词： 长程F-S势 2O₃')" href="#">α-Al₂O₃ 2O₃界面')" href="#">Fe-Al₂O₃界面 2O₃界面')" href="#">Al-Al₂O₃界面     

表面效应对锂离子电池正极材料LiMn2O4性能的影响

应用基于自旋极化和广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)的密度泛函理论计算,研究了锂离子电池正极材料LiMn₂O₄ (001)表面原子和电子结构.发现表面和亚表面附近的原子在垂直于(001)面的方向上具有非常大的弛豫,这对LiMn₂O₄材料在锂离子电池中应用时发现的表面Mn的溶解现象有很大关联.由于表面效应,在LiMn₂O₄ (001) 表面只有三价Mn³⁺离子存在,而这些三价锰离子非常活跃,在该材料电极/电解液界面很容易发生歧化反应,从而加速了Mn的溶解.其他计算结果也和实验观察相符合. 关键词： 锂二次电池 表面弛豫 从头算     

Bi2Te3(111)和Al2O3(0001)衬底对Bi(111)双原子层的电子结构及拓扑性质的影响

晶体铋沿(111)面方向的双原子层及薄膜具有新奇的拓扑性质.在实验生长或者实际应用中,其必然与衬底接触.本文采用紧束缚近似方法与第一性原理计算研究了Bi双原子层及其与Bi₂Te₃和Al₂O₃衬底形成的异质结的电子结构.计算结果表明, Bi双层是具有0.2 eV的半导体.当其与具有拓扑表面态的Bi₂Te₃形成异质结时,两者电子态之间有很强的杂化,不利于Bi(111)双层拓扑电子态的观测.将其放在绝缘体Al₂O₃(0001)时,导带与价带与衬底电子态杂化较小,并且展现出巨大的Rashba自旋劈裂.这是由于衬底诱导Bi(111)双原子层中心反演对称性破缺和自旋-轨道耦合共同作用的结果.进一步采用紧束缚近似计算得到的结果发现,衬底Al₂O₃(0001)对Bi(111)双层的作用等效于一个约为0.5—0.6 V/?(1?=0.1 nm)的外电场.此外, Bi(111)双原子层与衬...     

Eu2O3在η-Al2O3和SiO2上固体-固体表面相互作用的研究

用穆斯堡尔谱和X射线衍射技术研究了Eu₂O₃在η-Al₂O₃和硅胶上的固体表面吸附。 关键词：     

α-Al2O3单晶的热释光和光释光特性

研究了纯α-Al₂O₃单晶的热释光发光曲线和三维发光谱，以及光释光衰变曲线，对它们的发光机理和剂量学特性进行了分析和讨论.实验观察到α-Al₂O₃单晶β射线照射后立即测量的热释光发光曲线，有峰温为76℃和207℃两个发光峰.经γ射线照射数小时后测量的三维发光谱，只有峰温207℃波长为416 nm发光峰，它与α-Al₂O₃:C晶体的发光波长基本相同，是受热激发到导带的电子与F< 关键词： 2O₃')" href="#">α-Al₂O₃ 三维发光谱 TL/OSL剂量响应     

Ti和蓝宝石的界面反应

在超高真空中用电子束蒸发在抛光的(1102)取向的蓝宝石(α-Al₂O₃)衬底上蒸镀500nm的Ti膜,在恒温炉中退火,然后用XRD(包括一般的和小角度的X射线衍射),AES(俄歇电子谱,包括深度剖面分布和通过界面的谱形分析)和SIMS(二次离子质谱)等表面分析技术详细研究了从室温至850℃,Ti与α-Al₂O₃的固相界面反应.结果表明室温及300℃,30min退火已有反应,Al₂O_{3< 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：     

MoO3在多孔γ-Al2 O3中固熔分散的研究

用MoO₃与多孔γ-Al₂O₃载体以机械混合法制备了一系列MoO₃/γ-Al₂O₃样品.用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱分析、综合热分析(TG/DTA)和正电子湮没谱学研究了MoO₃加载于γ-Al₂O₃后固熔分散过程.分别测量了不同含量的MoO₃/γ-Al_{2关键词： 正电子湮没谱学 三氧化钼 分散 逐次加载}     

分散第二相γ-Al2O3对β-Li2SO4离子导电性的影响

本文研究了分散第二相γ-Al₂O₃对β-Li₂SO₄离子导电性的影响。β-Li₂SO₄(γ-Al₂O₃)的电导率随γ-Al₂O₃含量的增加而提高,到γ-Al₂O₃为50mol％时达到极大。当温度为253℃时,β-Li₂SO< 关键词：     

锐钛矿型TiO2(101)面原子几何及弛豫结构的第一性原理计算

采用平面波超软赝势方法计算了锐钛矿型TiO₂(101)面的表面能和表面原子弛豫结构.首先对TiO₂(101)面的6种不同的表面原子终止结构的体系总能量进行了计算,结果表明终止原子为两配位的O原子、次层为五配位的Ti原子的表面结构最为稳定.针对该表面研究了表面能和原子弛豫与模型中原子层数和真空厚度的关系,当原子层数为12层,真空厚度为0.4nm时,表面能收敛度小于0.01J/m².研究发现:表面上两配位的O原子向里移动约0.0012nm,五配 关键词： 第一性原理 2')" href="#">TiO₂ 表面结构 弛豫     

Thermoluminescence and optically stimulated luminescence disadvantages of α-Al2O3:C crystal grown by the temperature gradient technique

Recently, α-Al₂O₃:C crystal with highly sensitive thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) has been successfully grown by the temperature gradient technique. This paper investigates the heating rate dependence of TL sensitivity, light-induced fading of TL signals and thermal stability of OSL of α-Al₂O₃:C crystals. As the heating rate increases, the integral TL response decreases and the dosimetric glow peak shifts to higher temperatures in α-Al₂O₃:C crystals. Light-induced fading of TL increases with the irradiation dose, and TL response decreases as the exposure time increases, especially in the first 15 minutes. With the increasing intensity of the exposure light, the TL fading of α-Al₂O₃:C crystal increases sharply. The OSL response of as-grown α-Al₂O₃:C crystal is quite stable below 373 K and decreases sharply for higher temperatures.     

TiO2分子在GaN(0001)表面吸附的理论研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,计算了TiO₂分子在GaN(0001)表面的吸附成键过程、吸附能量和吸附位置. 计算结果表明不同初始位置的TiO₂分子吸附后,Ti在fcc或hcp位置,两个O原子分别与表面两个Ga原子成键,Ga-O化学键表现出共价键特征,化学结合能达到7.932-7.943eV,O-O连线与GaN[1120]方向平行,与实验观测(100)[001] TiO₂//(0001)[1120]GaN一致. 通过动力学过程计算分析,TiO₂分子吸附过程经历了物理吸附、化学吸附与稳定态形成的过程,稳定吸附结构和优化结果一致. 关键词： GaN(0001)表面 2分子')" href="#">TiO₂分子 密度泛函理论 吸附     

基于拉曼光谱成像技术的铁质文物锈蚀产物定量模型研究

铁质文物是我国文化遗产的重要组成部分。由于化学性质较为活泼,铁质文物易发生腐蚀劣化。锈蚀产物对铁质文物的稳定性有较大影响,因此判断铁质文物锈蚀产物的组成特征,对于铁质文物稳定性评估具有重要意义。以赤铁矿(α-Fe₂O₃),磁铁矿(Fe₃O₄),四方纤铁矿(β-FeOOH)三种铁质文物的锈蚀产物为研究对象,采用拉曼光谱成像结合主成分回归法(PCR)和偏最小二乘法(PLS),同时结合多种预处理方法,构建了两组二元混合锈蚀(α-Fe₂O₃+Fe₃O₄, α-Fe₂O₃+β-FeOOH)的定量模型。结果表明,对于α-Fe₂O₃+Fe₃O₄二元体系,PCR和PLS算法构建模型的定量效果基本一致,α-Fe₂O₃和Fe₃O_...     

钚氧化物中氢行为的第一性原理研究

通过第一性原理计算和原子级热力学方法，系统研究H、H₂在PuO₂和α-Pu₂O₃中的吸附、扩散和溶解行为.研究发现：氢的上述行为均是吸热过程，但在α-Pu₂O₃与PuO₂中有显著不同：在α-Pu₂O₃中H可自发聚合成H₂，但在PuO₂中H难再聚合；在α-Pu₂O₃中H、H₂均能扩散，通常H会聚合成H₂再扩散，在PuO₂中H₂解离后才能扩散，且PuO₂中H沿高势能面的扩散比α-Pu₂O₃中H₂扩散更容易；在氢压、温度驱动下，氢在α-Pu₂O₃中存在H₂溶解到H+H₂混合溶解机制的转变，平衡气压P_H2远小于H在PuO₂中溶解的情况.基于此，给出PuO₂和α-Pu₂O₃中氢行为的微观图像和PuO₂的阻氢微观机制：PuO₂表面限制H₂解离、渗透，PuO₂块体限制H的溶解，但不阻止H扩散.结合钚氧化层表面氢行为研究获得了钚氢化孕育期的微观机制，为孕育期全过程理论建模提供依据.