金属Sc修饰Ti2CO2吸附气体分子的第一性原理研究

基于第一性原理计算研究了Ti₂CO₂和金属Sc修饰的Ti₂CO₂的几何结构和电子性质,分析了不同有害气体(CO, NH₃, NO, SO₂, CH₄, H₂S)在这两种材料表面的吸附过程,讨论了金属修饰对Ti₂CO₂二维过渡金属碳化物(MXene)电子性能和气体吸附性能的影响.计算结果表明, Sc原子位于空心位C原子上方的结构具有较大的结合能,但小于固体Sc的内聚能实验值(3.90 e V), Sc原子可以有效避免成簇.表面Sc金属为气体吸附提供了活性位点.通过分析不同气体的最佳吸附点位、吸附能等参数,分析金属Sc修饰的Ti₂CO₂对这些气体的吸附效果.其中对SO₂的吸附效果更好,吸附能从–0.314 eV提升到–2.043 eV,其他气体的吸附效果均有改善.通过电荷转移、态密度和功函数等参数解释了其吸附...     

H_2~+分子与共振相关的阈下谐波的取向效应

通过数值模拟的方法研究了H_2~+阈下谐波的取向效应.数值模拟过程中,主要关注波长为760nm的阈下谐波,通过逐次减去激发态贡献的方法,研究共振相关谐波不同取向角下的变化规律.结果表明:阈下平行、垂直谐波展示的复杂取向依赖与共振效应密切相关,该现象主要由与基态共振的各激发态的轴对称性导致.另外,用包含跃迁偶极子的简单模型对取向效应进行了概括描述,并以H_2~+第一激发态为演化初始态进行了验证.本文结果可为阈下谐波取向效应的实验研究提供参考.     

纳米晶硅的掺杂及表面改性研究(英文)

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法(DMOL3程序),在广义梯度近似(GGA)下,计算了硅纳米晶(Si75H76)在B和P掺杂和乙基(—CH2CH3)、异丙基(—CH(CH3)2)表面改性等情形下态密度、结合能及能隙的变化。结果表明:掺杂对体系的禁带宽度(约3.12eV)几乎没有影响,但会引入带隙态;三配位的B掺杂,在禁带中靠近导带约0.8eV位置引入带隙态,三配位的P掺杂在禁带中靠近价带0.2eV位置引入带隙态;四配位的B掺杂,在禁带中靠近价带约0.4eV位置引入带隙态,四配位的P掺杂在禁带中靠近导带约1.1eV位置引入带隙态;且同等掺杂四配位时体系能量要低于三配位;适当的乙基或异丙基表面覆盖可以降低体系的总能量,且表面覆盖程度越高体系能量越低,但在表面嫁接有机基团过多将导致过高位阻,计算时系统不能收敛。     

利用多层膜生长技术制备纳米印章模板

在纳米印章技术中，为克服电子束刻蚀制备50nm以下线条的技术难点，利用等离子增强化学 气相沉积技术制备了a-Si/SiN_x多层膜，再利用选择性湿法腐蚀或干法腐蚀在横 截面上制备出浮雕型一维纳米级模板. 多层膜子层之间界面清晰陡峭，可以在纳米量级对子 层厚度进行控制，得到了侧壁在纳米尺度上平滑的模板. 通过控制多层膜子层的生长时间， 制备出线条宽度和槽状宽度均为20nm的等间距模板，品质优于电子束刻蚀技术制备的模板. 关键词： 纳米印章模板 多层膜生长技术     

纳米晶复合永磁材料的交换耦合相互作用和磁性能

本介绍了纳米磁性材料晶粒交换耦合相互作用的有关理论。采用不同模型讨论了晶粒交换耦合相互作用对纳米单相软磁材料、永磁材料及双相复合永磁材料磁性能的影响。简述了用δM（H）曲线和不可逆磁导率的变化研究晶粒交换耦合相互作用及反磁化过程的方法。讨论了合金分配比、添加元素、制备及热处理工艺对磁体硬磁性能的影响。从理论和实验两方面分析、研究了纳米复合永磁材料的反磁化过程和矫顽力机制。     

高矫顽力HDDR各向同性Nd-Dy-Fe-Co-B黏结磁体的磁性能与微结构

研究了添加微量元素Co和Dy对HDDR工艺制备各向同性Nd-Dy-Fe-Co-B粘结磁体磁性能的影响. 结果表明, (Nd_0.65Dy_0.35)12.5(Fe_0.9Co_0.1)₈₁B_6.5磁体的内禀矫顽力H_cj高达1.53 MA·m^-1,剩磁的可逆温度系数为-0.059%/℃（25～155℃）. 使磁体具有高矫顽力、低温度系数的原因一方面是由于Dy和Co的加入提高了硬磁性相的各向异性场和T_C温度,另一方面是由于材料显微结构的改善.     

ZnTe(ZnTe∶Cu)多晶薄膜的XPS研究

用共蒸发法在室温下制备了ZnTe及ZnTe∶Cu多晶薄膜,测量了电导率温度曲线,发现不掺杂的ZnTe薄膜的暗电导随温度的增加而线形增加,呈常规的半导体材料特征;掺Cu的ZnTe薄膜在温度较低时,lnσ随温度升高而缓慢增加,随后缓慢降低,达到一极小值,当温度继续升高时又陡然增加,呈现异常现象。用XPS研究了N₂气氛下退火前后表面状态,发现不掺Cu的ZnTe薄膜呈现富Te现象。掺Cu后Te氧化明显,以ZnTe形式存在的Te明显减少;ZnTe∶Cu薄膜中Zn的含量在退火前后变化明显,退火前,Zn主要以ZnTe形式存在,退火后Zn原子向表面扩散,使表面成分更加均匀,谱峰变宽;退火时,部分Cu原子进入晶格形成Cu_xTe相,引起载流子浓度变化,导致ZnTe∶Cu多晶薄膜的电导温度关系异常。     

化合物SmCo5的电子结构、自旋和轨道磁矩及其交换作用分析

用自旋极化的MS-Xα方法研究了稀土-过渡族化合物SmCo5₅的电子态密度、自 旋能级劈裂及原子磁矩.研究结果显示，由于化合物中Sm-Co间的轨道杂化效应，使Sm原子原来的5d00空轨道上占据了少量5d电子.由于Co(3d)-Sm(5d)电子间的直接交换作用，导致了Sm-Co间的磁性交换耦合，这是化合物中形成Sm-Co铁磁性长程序的一个重要原因.在SmCo5_{5化合物中存在6个能级呈现负交换耦合，导致了SmCo55化 关键词： 电子结构 自旋极化 原子磁矩 交换耦合}     

高矫顽力型FeCrCo合金相变化的穆斯堡尔谱研究

通过穆斯堡尔谱、透射电镜、x射线和磁测量等手段研究了将普通FeCrCo合金中Cr,Co元素含 量提高、并加入Mo,Zr元素后合金矫顽力的变化，发现其值76kA/m比普通值40—52kA/m高50% 以上.对该合金不同热处理阶段的穆斯堡尔谱的测试表明，合金的微观结构与普通FeCrCo合 金有显著的不同.固溶处理后合金单相性好，不产生对磁性起破坏作用的γ相；磁场热处理 过程中，发生原子的重新排布，α₂相开始出现，两相结构基本确定；分级回火 后，调幅 分解进行得更彻底，合金内部完全形成调幅结构，与低矫顽力合金相比，铁磁性的α₁ 相更容易形成. 关键词： 穆斯堡尔谱 调幅分解 磁超精细场 同质异能移     

(NdDy)(FeAl)B速凝带的热处理对磁体的性能和微结构的影响

采用旋淬非晶带作为液相,而将主相母合金速凝带进行热处理后,不仅使烧结NdFeB磁体的微观形貌和磁性能显著改善,还调整了速凝带主相和富钕相的计量成分比。结果表明:双合金法烧结工艺要求比普通工艺更高的烧结温度和较短的烧结时间。速凝带经热处理后,磁体的内禀矫顽力jHc和磁能积(BH)max分别由718和285kJ·m-3提高到87和360kJ·m-3。将改进工艺后得到的速凝带进行热处理后,磁能积(BH)max达到392kJ·m-3。