慢电子速度成像法结合低温冷离子阱测量镥的电子亲和势

本文采用低温冷离子阱囚禁的手段累积镥的负离子束流,使得对其电子亲和势的测量变得实际可行.运用慢电子速度成像法获得具有高分辨率的镥负离子的光电子能谱,测得镥的电子亲和势为1926.2(50) cm~(-1)或0.23882(62) eV.此外,还观察到镥负离子的两个激发态.     

Agn(n=2～10)团簇的几何结构和电子特性

应用密度泛函理论中B3LYP/LANL2DZ 方法优化计算并分析了Agn(n=2～10)团簇的基态几何结构及电子性质.同时计算和讨论了银团簇的原子化能、能级分布、能级间隙、电子亲和能和电离势,所得理论计算值与实验值符合较好.研究结果表明:银小团簇的结构不同于块体,且随团簇尺寸大小而相应变化,原子化能和电子亲和势随原子尺寸的增加而增加,团簇的费米能级、电子亲和势和电离势随团簇大小变化具有明显的奇偶振荡特性,并对此作了分析.团簇的电子性质和几何结构之间的密切关系及其随团簇尺寸大小变化的规律,可以从理论上确定团簇的最稳定结构,并可对实验观测结果做出解释.     

5,7'-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其衍生物的密度泛函理论计算

在B3LYP/6-31G(d)水平上对5,7'-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其5种衍生物进行了几何构型全优化,探讨了喹啉不同位H被吸电子基团CN及羟基O被S原子取代对分子电离势(Ip)、电子亲和势(EA)、电荷转移、前线轨道能量和电子光谱等性质的影响.用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了分子在气相及液相的吸收光谱,计算结果与实验值基本符合.取代基对5,7'-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉锌分子的性质有较大影响.电子亲和势计算表明,该类化合物的电子亲和势较大,都是较好的电子传输材料.     

负离子的故事

负离子广泛存在于气体、液体和固体中,参与很多重要的物理化学过程。负离子的额外电子和中性芯之间的结合很弱,这使得负离子具有显著不同于中性原子和正离子的独特性质,如负离子通常没有激发态。文章首先回顾元素周期表中各原子的电子亲和势、负离子的能级结构,以及相应的测量方法,之后详细介绍最近在过渡族元素负离子方面的研究进展,然后讨论负离子的激光冷却和偶极束缚态,最后总结和展望气相负离子相关研究。     

5,7¢-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其衍生物的密度泛函理论计算

在B3LYP/6-31G(d)水平上对5, 7¢-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其5种衍生物进行了几何构型全优化, 探讨了喹啉不同位H被吸电子基团CN及羟基O被S原子取代对分子电离势(IP)、电子亲和势(EA) 、电荷转移、前线轨道能量和电子光谱等性质的影响. 用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了分子在气相及液相的吸收光谱, 计算结果与实验值基本符合. 取代基对5, 7¢-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉锌分子的性质有较大影响. 电子亲和势计算表明, 该类化合物的电子亲和势较大, 都是较好的电子传输材料.     

咪唑[4, 5-f] 1, 10-邻菲罗啉及其2-取代芳基衍生物的电子结构与光谱性质

分别采用B3LYP/6-31G(d)和CIS/6-31G(d)方法对咪唑[4, 5-f] 1, 10-邻菲罗啉(ip)及其8种2-取代芳基衍生物的基态(S0)和单重激发态(S1)的几何构型进行了全优化, 并采用含时的度泛函理论(TD-DFT)计算了上述化合物的电子吸收和电子发射光谱. 分析了取代基对咪唑[4, 5-f] 1, 10-邻菲罗啉的电子结构、前线分子轨道、电离势Ip、电子亲和势EA及电子光谱的影响. 计算结果表明, 取代基使8种取代衍生物前线分子轨道(LUMO-HOMO)能隙降低,导致其最大吸收和发射波长均发生了红移. 化合物1～8的跃迁类型均为分子内电荷转移（ICT）跃迁,且1～4和5～8的电子转移方向刚好相反. 溶剂对其电子光谱也有影响, 振子强度增大, 最大发射波长红移. 另外, 8种取代衍生物的电离势降低, 电子亲和势增大, 化合物1~4易于空穴的注入, 5~8易于电子的注入.     

咪唑[4, 5-f] 1, 10-邻菲罗啉及其2-取代芳基衍生物的电子结构与光谱性质

分别采用B3LYP/6-31G(d)和CIS/6-31G(d)方法对咪唑[4, 5-f] 1, 10-邻菲罗啉(ip)及其8种2-取代芳基衍生物的基态(S0)和单重激发态(S1)的几何构型进行了全优化, 并采用含时的度泛函理论(TD-DFT)计算了上述化合物的电子吸收和电子发射光谱. 分析了取代基对咪唑[4, 5-f] 1, 10-邻菲罗啉的电子结构、前线分子轨道、电离势Ip、电子亲和势EA及电子光谱的影响. 计算结果表明, 取代基使8种取代衍生物前线分子轨道(LUMO-HOMO)能隙降低,导致其最大吸收和发射波长均发生了红移. 化合物1～8的跃迁类型均为分子内电荷转移（ICT）跃迁,且1～4和5～8的电子转移方向刚好相反. 溶剂对其电子光谱也有影响, 振子强度增大, 最大发射波长红移. 另外, 8种取代衍生物的电离势降低, 电子亲和势增大, 化合物1~4易于空穴的注入, 5~8易于电子的注入.     

Cu原子掺杂在Al团簇中的结构和电子性质

利用密度泛函理论,对Al_n(n=1～15)团簇中掺杂Cu原子后的双金属团簇进行了研究,在结构优化的基础上,同时计算了双金属团簇的电子性质,即电子亲和能、电离势、Cu原子的Mulliken分布、平均极化率、极化率的各向异性、偶极矩及HOMO-LUMO能隙随团簇尺寸增加时的变化情况. 结果表明,Cu掺杂Al团簇的双金属团簇中也存在幻数结构,团簇的电子性质随团簇尺寸大小出现不规则的奇偶振荡变化. n=13的团簇电子亲和能和电离势与毗邻团簇相比,其变化要大于0.3和0.6 eV.     

紫外光诱导光电子发射负离子源的阈值光电子成像仪设计 (cited: 2)

设计了一套紧凑的光电子成像装置,它包括解离式光电子贴附负离子源、垂直安装的高分辨阈值光电子速度成像装置和线性飞行时间质谱仪．紫外光辐射金属表面诱导低能光电子发射,再通过低能电子贴附超声分子束产生高强度和冷的负离子源．结合这种负离子源和飞行时间质谱-光电子成像仪装置,仪器的质量分辨能达到200左右,能量分辨优于3%(即对1 eV动能的电子,分辨达到30 meV)．此外,使用该实验装置获得了CH₃S^-和S₂^-在611.46 nm下的低能阈值光电子成像结果．同时得到了CH₃S和S₂的更精确的电子亲和势分别为1.8626±0.0020和1.6744±0.0035 eV．初步的结果证明了该装置对研究阈值光电子成像精确测量光电子亲和势非常有效     

Au_n(n=2—9)团簇的几何结构和电子特性

采用密度泛函DFT中的B3LYP方法 ,选择LANL2DZ基组 ,对Aun(n =2— 9)小团簇的各种可能结构进行优化 ,得到了它们的基态平衡结构并计算出其原子化能 .研究表明 :随着团簇尺寸的增大 ,单个原子的平均原子化能逐渐增大 .同时分析了团簇的能级分布、最高占据轨道与最低空轨道之间形成的能级间隙 .计算出了电子亲和能和电离势 ,计算值与实验值非常接近 .最后分析了费米能级、电子亲和能和电离势形成“奇 -偶”振荡效应的原因     

负电子亲和势GaN光电阴极铯吸附机理研究

为了得到铯吸附与阴极电子亲和势变化之间的定量关系,利用NEA光电阴极激活评估实验系统对GaN光电阴极进行了铯激活.根据半导体光电发射理论和双偶极层模型,通过对电子亲和势随铯覆盖度变化的实验结果进行拟合运算,得到电子亲和势与铯覆盖度之间的函数关系式.分析了铯的吸附机理,得到激活过程中铯的吸附过程与GaN材料有效电子亲和势下降之间的关系.实验表明:负电子亲和势GaN光电阴极材料在铯激活时光电流随着铯覆盖度的增加而从本底值增为极大值,激活过程中GaN电子能量分布曲线低动能截止点的位置决定于铯的覆盖度.当铯的覆盖度从0、1/2、2/3到1个单层变化时,低动能截止点依次向左移动,当覆盖度从0增加到1个单层时,低动能截止点向左移动了约3eV的距离.研究表明,低动能截止点左移本质上是由于对电子逸出起促进作用的有效偶极子[GaN(Mg):Cs]数量的增多造成的,有效偶极子数量的增多带来了材料表面真空能级的下降.     

第一性原理对VO1-x(x=1～5)阴离子团族结构及稳定性的研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,V的内层10个电子用相对论有效实势(RECP)近似,氧原子用全电子基组6-311++g(d,P),V的价电子用lan12dz基组,对气态VO1-x(x=1～5)分子的几何构型、振动频率、垂直电子亲和能、垂直电离能和能级分布进行了理论研究.该系列分子的基态电子态为:VO1-(3∑),VO1-2(3B1),VO1-3(1A1),VO1-4(1A1),VO1-5(3A).VO1-3分子基态的几何构型为平面分子,没有John-Tdler效应或Renner-Tdler效应.而VO1-4、VO1-5分子的基态都是立体结构,存在明显的John-Teller和Rennet-Teller效应,对称性降低,稳定性增加.该系列分子离子基态结构的垂直电离能分别为:1.052eV,2.085 eV,4.690 eV,4.460 eV,5.046 eV,该结果表明该系列分子离子的氧原子数从3增加到5时,垂直电离能没有明显改变.垂直电子亲和能也大致有这个规律,但由于该系列分子离子是负离子,对电子有排斥,它们得到一个电子都需要外加能量,其垂直电子亲和能都为负值.VO1-5(3A)的垂直电子亲和能最大,吸收一个电子需要的能量最小.能级分布研究表明:VO1-2比VO1-稳定,氧原子数从3增加到5,稳定性没有明显变化.     

金镉混合纳米团簇的结构布局和电子性质的理论研究

采用基于密度泛函理论的Dmol~3模拟软件包对Au_nCd_n(1≤n≤6)团簇的几何结构进行优化,并对其能量和电子性质进行了分析.结果表明:n=1-2,团簇的最低能量结构是平面结构;n=3-6,结构为三维立体结构.随着团簇尺寸的增加,团簇的平均结合能呈上升趋势.最高占据轨道和最低未占据轨道之间的能隙,电子亲和势,和电离势呈现明显的奇偶变化,团簇的幻数为n=2,4,6.     

ComBn(m+n≤6)团簇的结构，电子特性和磁性研究

基于密度泛函理论和卡里普索结构预测方法,系统研究了ComBn(m+n≤6)团簇的结构,电子特性和磁性。首先,通过卡里普索结构预测方法获得了体系的基态和亚稳态结构。基于基态结构,利用HOMO-LUMO能隙,垂直电离势,垂直电子亲和势和化学硬度分析了掺杂体系的稳定性。最后,研究了基态结构对应的自然布局分布,自然电子组态等电子特性和磁性。     

2-取代芳基菲并咪唑类化合物的电子结构和光谱性质的理论研究

运用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)水平上对菲并咪唑(PI)及其8种2-取代芳基衍生物的结构进行了全优化,探讨了取代基对分子结构、电离势(I_P)、电子亲和势(E_A)、电荷转移、前线分子轨道能量和电子吸收光谱等方面的影响.采用含时的度泛函理论(TD-DFT)计算了各分子的气相及液相的电子吸收光谱,计算结果与实验值十分接近.并用GaussSum2.1程序模拟吸收光谱和态密度(DOS)图,结果表明,芳基4′-位上取代基对菲并咪唑(PI)和苯环的骨架结构没有很大的扰动,但它们重新调整了菲并咪唑环和苯环中原子电荷分布,前线分子轨道(LUMO)-HOMO)能隙降低,导致8种取代的化合物的吸收波长均发生了红移.     

负电子亲和势光电阴极

负电子亲和势光电阴极是于1965年研制成功的新型光电阴极,它一问世就成为光电发射的主要研究对象,并在该领域引起一场深刻的革命.目前,它已在微光摄像与变像、红外测量、宇宙探测、激光通讯与测距、军事器械、光子计数等方面得到广泛的应用.下面作一简单介绍. 一、负电子亲和势光电阴极的基本原理 在光电阴极中,如果真空能级E0低于阴极体内导带底能级Ec,Eef=E0-Ec<0,即有效电子亲和势为负,则称这种阴极为负电子亲和势(NEA)光电阴极,如图1所示.图中EF为费米能级,Ev为价带顶能级,Eg=Ec-Ev为禁带宽度,xs为阴极激活层. 当能量为hv(hv>Eg)…     

用于二元合金团簇负离子研究的光电子能谱仪

报道了自行研制的磁瓶式飞行时间光电子能谱仪 ,它安装在自制的反射式飞行时间质谱仪的一级聚焦点的接口部位 ,将用于二元合金团簇负离子几何和电子结构的研究 .仪器测试的能量分辨好于 0 .1eV ,达到了设计指标 .对PbM-(M =Cu ,Ag ,Au)二元合金团簇负离子进行了光电子能谱的实验 ,获得的绝热电子亲合势与密度泛函的计算结果符合的很好 ,由此表明 ,该光电子能谱仪将适用于二元合金团簇负离子体系的研究 .     

V型噻吩-噁二唑有机共轭分子光电性质的理论研究

使用密度泛函理论在DFT//B3LYP/6-31+G*水平对V型噻吩-噁二唑类7个衍生物分子的电离能,电子亲和势,重组能,吸收光谱进行理论计算.结果表明,7个分子具有较好的平面共轭结构,较高的电子亲和势.从重组能角度看,这些化合物都是较好的电子传输材料.     

中性及其带电Cu_n(n=12-16)团簇体系的几何和电子结构的密度泛函理论研究

结合半经验Gupta原子间相互作用势及遗传算法,采用密度泛函方法系统计算研究了中性及带电Cu_n、Cu_n~±(n=12-16)团簇的基态与低激发态的几何结构与电子结构.结果表明:带电明显影响团簇结构稳定性,除Cu_(12)~-及Cu_(15)~+基态结构与相应中性团簇(Cu_(12)及Cu_(15)一致外,其它带电团簇基态结构与相应中性团簇均不相同;带电对团簇近基态同分异构现象也产生影响,全部带正电Cu_n~+(n=12-16)团簇均出现近基态同分异构体,而对中性及带负电团簇同分异构现象并不明显;计算所得Cu_n(n=12-16)团簇的电子离化能、电子亲和势及能隙的变化趋势均与实验结果相一致.     

GaN真空面电子源光电发射机理研究

采用Cs源持续、O源断续的交替方法成功激活了GaN光电阴极,原位测试了透射模式下的光谱响应曲线,获得了透射模式下高达13%的量子效率.从一维定态薛定谔方程入手,得到了GaN真空面电子源材料的电子透射系数的表达式.对于一定形状的阴极表面势垒,电子透射系数决定于入射电子能量、表面势垒的高度和宽度.根据具有负电子亲和势(NEA)特性的透射式GaN光电阴极的能带及Cs,O覆盖过程中阴极表面势垒的变化情况,结合双偶极层[CaN(Mg):Cs]:O-Cs表面模型,分析了GaN真空面电子源材料NEA特性的形成原因.研究表明:Cs,O激活过程中形成的双偶极层对电子逸出起促进作用,双偶极层的形成是材料表面真空能级下降的原因. 关键词： GaN 电子源 透射系数 双偶极层