负载线圈功率和采样锥孔径对ICP离子源特性影响模拟研究

文章基于三管嵌套式轴对称主流ICP炬管结构模型,模拟研究了负载线圈功率和采样锥孔径对ICP气体温度分布和流场特性的影响。研究结果表明:(1)增加负载功率能够提高ICP高温核心区的气体温度,但超过一定阈值后负载功率对中心通道上的气体温度无明显影响;(2)采样锥孔径扩大将导致负载功率难以输送到中心通道上,负载功率较高,中心通道的高温区段部分(气体温度大于6000K)会变窄;负载功率较低,则锥前气体温度会出现明显下降,而且采样锥孔径扩大后有利于分析易于扩散的元素离子;(3)极低的负载功率或过大的采样锥孔径在中心气流和辅助气流的流动交界面造成微小扰动,但通过适当提高负载功率可以有效消除这些扰动。研究结果可为优化ICP工作参数以及设计新的离子源接口装置提供一定的理论指导。     

相干平行板电容器对外场的动态响应

基于介观体系动态响应的自洽理论,讨论了介观相干平行板电容器的电容.结果表明相干电容器的电容对外场频率有很强的依赖关系,并且是随频率变化的复变函数.该电容随频率的变化关系呈现出一个非常有意义的特性,即电容虚部曲线有一个较尖锐的峰,它正好与电容实部的极小位置相对应,而进一步研究发现它们与该电容体系中的类等离子体激发相联系.另外,也讨论了介观电容的尺寸效应,发现当极板间距很大时,电容值和宏观的几何电容结果趋于一致.     

Contact effect in the dynamic electron transport of a two-probe mesoscopic conductor

Based on the self-consistent electron dynamic transport theory for multi-probe mesoscopic systems, we calculate the distribution of internal potential, charge density, and ac conductance of a two-probe mesoscopic conductor with wide trapezoid reservoirs, and study the contact effect. The results show that including the contact effect can make a significant difference to the frequency-dependent electron transport properties. In the nonzero frequency case, the internal potential and the charge density are complex with extremely small imaginary parts. Importantly, the imaginary part of the charge density gives rise to a real ac conductance (admittance), which corresponds to the charge-relaxation resistance.     

相干输运中的接点问题

为了研究介观体系的相干输运中接点的重要作用,采用一简单的纳米单势垒“二维-一维-二维”(2D-1D-2D)模型，应用散射矩阵方法和托马斯-费米近似,计算了体系透射率和在直流电压下电势分布. 结果表明： 1)接点对其透射率有显著的影响; 2)电势降落表现的电导性质违背了与经典串联电路中等价的基尔霍夫定律. 因此介观体系中各器件与接点间是量子相干的，考虑接点问题有利于对介观体系相干输运更为深入的研究. 关键词： 相干输运 接点 介观体系     

二维方形量子点体系等离激元的量子化

量子点体系等离激元的研究是光电子学领域的热点.为进一步加深和完善对等离激元的量子效应的认识,本文利用紧束缚近似和线性响应理论研究了二维方形量子点体系对外场的集体响应.结果表明,当外场频率等于等离激元的频率时,量子点体系会有强烈的电荷振荡,并伴随着能量的极大吸收和近场的增强.在量子点中,等离子体存在分立的元激发.等离子体元激发的个数将随着量子点尺寸和电子个数的增加而增加.随量子点尺寸的增加,分立的等离激元将逐步呈现准连续的特性,即过渡为经典连续的等离激元,其频谱曲线演化为经典的色散曲线.结果还表明:随量子点尺寸的增加,等离激元的频率会红移,等离激元的激发强度会增大;随量子点中电子数的增加,等离激元的频率会蓝移,等离激元的激发强度会增大.     

基于自洽输运理论的介观体系动态电导的研究

基于介观体系电子动态输运的自洽理论,讨论了介观结构的动态电导.作为该理论的应用,采用一介观相干平行板电容器模型来进行研究. 结果表明:体系的动态电导与外场频率和体系费米能有关,为一复数且有有限虚部. 当外场频率较小时,动态电导随费米能的变化所呈现的特性和直流情形非常相似,但是随着外场频率的增加,两者差异就变得非常明显,体系动态电导随外场频率的变化呈现一些峰值结构. 在给定体系费米能时,动态电导随着外场频率的变化而产生振荡,并且出现了负的电导虚部,电导虚部的正负表明了体系的电容特性和电感特性. 关键词： 自洽输运理论 相干平行板电容器 电导 介观体系     

Effects of thermal annealing on the properties of N-implanted ZnS films

N-ion-implantation to a fluence of 1×1015ions/cm2was performed on ZnS thin films deposited on glass substrates by using the vacuum evaporation method. The films were annealed in flowing nitrogen at 400?C–500?C after N-ionimplantation to repair the ion-beam-induced structural destruction and electrically activate the dopants. Effects of ionimplantation and post-thermal annealing on ZnS films were investigated by X-ray diffraction(XRD), photoluminescence(PL), optical transmittance, and electrical measurements. Results showed that the diffraction peaks and PL intensities were decreased by N-ion-implantation, but fully recovered by further annealing at 500?C. In this experiment, all films exhibited high resistivity due to the partial dopant activation under 500?C.     

H_3BO_3对Y_(1.98)O_3:Eu_(0.01),Dy_(0.01)红色长余辉发光材料结构和余辉性能的影响

采用高温固相法制备了发光样品Y1.98O3:Eu3+0.01,Dy3+0.01.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪、单光子计数器测试了不同含量的H3BO3对Y1.98O3:Eu3+0.01,Dy3+0.01物相结构、颗粒形貌、发光性能、余辉性能的影响.结果表明当H3BO3含量低于8%(mol)时,样品可保持Y2O3晶格结构,且样品颗粒随H3BO3的含量增加逐渐增大.样品光致发光由Eu3+离子电子的5D0→7FJ跃迁所致,主峰位于612 nm,且发光强度随H3BO3含量的增加呈线性增强.随着H3BO3含量的增加,样品余辉衰减时间逐渐增加,热释光谱分析表明H3BO3的加入增加了基质陷阱能级的深度与浓度,故而导致样品长余辉性能的变化.     

纳米体系中发光能隙展宽的研究

采用两种简单的一维模型，通过直接严格求解该模型下薛定鄂方程给出晶场中的限域情况下电子能级结构以及纳米体系中电子的限域能，从而研究体系的发光蓝移现象.基于限域能的计算，讨论了纳米体系的限域能和发光蓝移随尺寸以及势场的变化关系.结果表明：导带底的电子能级随体系的尺寸增大而降低；而价带顶则随粒径的增大而升高，因此，限域能随纳米尺寸的减小迅速增大.同时将计算结果与通常文献中所采用的有效质量计算的结果进行比较，可以看出二者有明显差别，且尺寸越小，其差异越大.因此，限域能随尺寸的变化并不严格满足通过有效质量方法计算出 关键词： 蓝移 能隙 量子限域效应 量子尺寸