Quantum size effect of the magnetism of an electron in a metal layer of the layered compounds M/I/M/I…

The energies and the magnetization of an electron in a piece of metal in the structure of Metal/Insulator/Metal/Insulator… (M/I/M/I…), in a magnetic field, at high temperature, and in range of quantum size thickness of the piece of metal layer have been obtained. The results show that when the thickness of the metal layer becomes smaller, the orbital magnetism of the charged particles which collide with the wall of the metal layer is to vary from diamagnetism to paramagnetism. The smaller the thickness of the metal layer becomes, the more particles will collide with the boundary of the metal layer, and then the paramagnetism becomes stronger. Finally, when the thickness of the metal layer becomes very small (<100 nm), all of the orbital diamagnetism will reverse to paramagnetism, and then the paramagnetization will be almost a maximum constant. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (59602004) Biography: Shen Gou-jin (1959-), male, Associate professor, research direction: theoretical physics.     

Quantum Size Effect of the Magnetism of an Electron in a Metal Layer of the Layered Compounds M/I/M/I…

The energies and the magnetization of an electron in a piece of metal in the structure of Metal/Insulator/Metal/Insulator…(M/I/M/I…), in a magnetic field, at high temperature, and in range of quantum size thickness of the piece of metal layer have been obtained. The results show that when the thickness of the metal layer becomes smaller, the orbital magnetism of the charged particles which collide with the wall of the metal layer is to vary from diamagnetism to paramagnetism. The smaller the thickness of the metal layer becomes, the more particles will collide with the boundary of the metal layer, and then the paramagnetism becomes stronger. Finally, when the thickness of the metal layer becomes very small (＜100 nm), all of the orbital diamagnetism will reverse to paramagnetism, and then the paramagnetization will be almost a maximum constant.     

CdS_(0.1)Se_(0.9)半导体纳米晶体的生长和吸收光谱的研究

采用两步退火方法获得了嵌埋于玻璃基体内CdSxSe1-x的半导体纳米晶体 ,其平均尺寸随退火时间的增加而增大 .从实验测量的室温吸收谱上看到 ,当纳米晶体的平均直径从 5.6 1nm减小到 4 .6 9nm时 ,其吸收边向高能方向移动了 0 .0 89eV .用有效质量近似模型计算了半导体纳米晶体的吸收边相对其体材料的移动 ,将理论计算与实验结果进行了比较 .     

带电粒子在外磁场中磁性的量子尺寸效应

应用ＷＫＢ方法计算了圆柱金属体中带电粒子在外磁场中磁性的量子尺寸效应。结果表明,金属圆柱体半径越小,带电粒子的抗磁性越强,当金属圆柱体半径为１００ｎｍ左右时,其抗磁性是Ｌａｎｄａｕ抗磁性的１０＾４～１０＾６倍。另外,当圆柱体的半径比最大抗磁性半径还小时,带电粒子的抗磁性有振荡行为。     

金属薄膜中的杂质散射效应

考虑到杂质散射效应，运用量子统计的方法，计算金属薄膜中杂质散射的弛豫时间和电导率．计算结果表明：这些物理量都是金属薄膜厚度的函数，具有量子尺寸效应．     

纳米TiO2晶体的制备及光催化性能

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法成功地合成了ＴｉＯ２纳米粉末,并对其光催化性能进行了研究。ＸＲＤ与ＴＥＭ研究结果表明,热处理温度,保温时间等因素对材料结构和颗粒大小影响很大,粉末的平均粒径为８．０－２９．５ｎｍ。     

利用巴克豪森效应测量铁磁材料的晶粒度

本文研究了铁磁材料的晶粒度与巴克豪森噪声 (BN )强度、波形特征参数之间的关系 ,提出用波形半高宽的占空比 μ作为测量参数 ,能较好地表征晶粒度的大小。     

量子尺寸效应对超薄Pb(111)薄膜性质的影响

讨论了超薄Pb(111)薄膜在构型和稳定性方面的量子机制.首先对量子尺寸效应和电子生长以及薄膜稳定性的判断标准作了介绍,然后以Pb(111)薄膜作为例子,介绍了其生长的特性和强烈的量子尺寸效应,最后阐述了量子尺寸效应对薄膜的物理和化学性质具有深刻影响.     

量子尺寸效应与纳米金属小粒子超导电性

作者考虑到能级分布和能级关联的影响,采用随机矩阵理论,计算了无外场作用时不同粒径超导金属小粒子的两个重要自旋态(s=0,1／2)超导能隙随温度的变化关系,并在自旋s=0时,验证了实验观察所得的超导增强效应。     

非单晶硅基薄膜光致发光特性的研究

非单晶硅氢基薄膜材料，经高温退火及高温氧化可制备纳米尺寸的晶粒，室温下发出可见光。发光强度强烈依赖于晶粒大小和结晶体在网络中的体积比。发光来源于量子尺寸效应和表面发光中心。     

纳米WS_2润滑晶体的制备与量子尺寸效应

纳米WS2 润滑晶体是一种性能优良的新型固体润滑材料 .作者介绍了一种用机械 物理固相反应装置制备纳米WS2 润滑晶体的新方法 ;用XRD对WS2 纳米晶体进行了物相分析 ;用ESCALAB MKⅡ型电子能谱仪分析了不同粒径的试样W 4f7/2 ,S 2p3/2 电子结合能的变化 ,并对 5 0nm和 10mm粒径的S W S纳米簇团的S 2p3/2 电子能谱结构进行谱图拟合 .分析结果表明 :XRD图样显示为WS2 相单相 ;在S W S纳米簇团中存在显著的量子尺寸效应 ,该效应强化了硫原子电子壳层间的轨道杂化 ,使纳米级的WS2 润滑晶体形成了 1个没有悬键的、化学性能稳定的中空球体 ,在润滑过程中 ,这种结构可使体系保持较强的化学稳定性 ,能耗降低 .     

AlGaAs/GaAs多量子阱中相干控制光电流的超快弛豫

在理论和实验上对室温下AlGaAs/GaAs量子阱中的相干控制光电流的超快动力学过程进行了研究.首次由密度矩阵和电子-空穴散射弛豫模型导出相干光电流的弛豫时间为600fs,并由三波长飞秒脉冲泵浦-探测技术测量的结果得到验证.     

水溶性小金纳米簇SEC分离条件的建立

提出以纯水为流动相,在不外加任何辅助剂的条件下,用尺寸排阻色谱法(SEC)分离巯基丁二酸(MSA)单层包裹的粒径约1～5 nm的水溶性小金纳米簇.建立了其稳定的色谱条件.环境友好,操作简单,重现性好.     

半导体纳米线——宏观牛顿世界与微观量子世界的理想桥梁

本文以我们的研究团队自1995年以来在半导体纳米线材料与物理研究中所做的科研工作为主线,从如何自下而上地规模、可控制备硅等半导体纳米线的开创性研究工作开始,着重介绍半导体纳米线独一无二的物理性质的代表性研究工作,以及它们在高品质真空电子源、新型高效光电器件、新能源器件方面的潜在应用的研究成果．最后,对半导体纳米线的未来发展前景进行了展望．     

量子效应的分解

研究了Hilbert空间上一个量子效应分解成几个sharp量子效应和almost sharp量子效应之和的问题.得到了一个量子效应是sharp效应与almost sharp效应之和的充要条件及是两个sharp效应之和的充要条件,给出了一个效应是almost sharp效应的充要条件.作为应用,证明了当H的维数是无限的或者维数是偶数时,一个量子效应可以分解成两个almost sharp量子效应之和;当H的维数是奇数时,一个量子效应可以分解成至多三个almost sharp量子效应之和.     

多孔硅的荧光及微结构

用扫描隧道显微和光致发光方法，观察了发光多孔硅的微结构形貌。发现多孔硅的光致发光主要源自其最表面层；该层是无定型的，但又不同于一般的非晶硅，而像是由大量纳米尺度的硅原子族组成的海绵状微结构；诸硅原子簇随机分布，相互间没有清晰的界面；没有观察到“线”状或“柱”状的结构；多孔硅的微结构有明显的分形特征，其发光很可能是源自此纳米硅材料中的量子尺寸效应。