PbFe12O19单晶体中的位错蚀斑研究

应用50％HCl作为浸蚀剂,对助熔法生长的PbFe₁₂O₁₉单晶体的(0001)解理面进行了浸蚀,以显示位错蚀斑。根据蚀斑所具有的形态,将其进行了分类,并确定了各自对应的位错类型。应用Mathews等人提出的机制,解释了在(0001)基面上所观察到的位错蚀斑阵列。 关键词：     

Bi12GeO20晶体的位错蚀斑与对称群

用化学浸蚀法系统的研究了Bi₁₂GeO₂₀晶体{100},{100},{111}等晶面独特浸蚀斑规律并用对称群理论进行分析.理论预示的蚀斑形态与实验结果符合很好.显示位错蚀斑是由{112}晶面组成,即晶体的惯态面为{112}.     

钼晶体中的位错线蚀象的研究

实验结果表明,应用甲醇、硫酸、盐酸的混合液为电解浸蚀剂,可以在钼晶体的{100},{111}及{110}面上显示位错蚀斑,而在{111}面及{110}面上同时可以显示出排列成平行线或六方网络的蚀线,这些蚀线被证明为位错线的蚀象。根据观测结果,总结出解释位错线蚀象的经验规律:观测到的蚀象相当于一定深度内位错线在观察面的投影;蚀象的宽度决定于位错线段到原始表面的距离,距离愈远,宽度愈细,类似于一种夸张的光学透视效应,因而根据蚀象就可以直接推出位错线在空间的位置,采用多次浸蚀的方法,对于一些位错空间排列组态的实     

硅中位错与蚀斑的对应关系

通过实验肯定了硅单晶的化学侵蚀定向方法,找出抛光液的最佳配比及抛光时间。确定了所选定的位错侵蚀剂的侵蚀规范;此侵蚀剂对晶面无选择性,能显示出刃型和螺型位错,以及“新”、“旧”位错。通过长时间侵蚀、逐层侵蚀、劈裂面蚀斑的对应、小角晶界上蚀斑的观察、形变硅单晶中蚀斑排列以及弯曲形变样品中蚀斑密度与曲率半径间的关系的研究等方法,证明了用此侵蚀剂所得的蚀斑确实与位错一一对应。     

直拉法生长的GGG和YAG单晶体中螺型位错的双折射像

在直拉法生长的GGG和YAG单晶体中,从实验上首次获得了沿位错线观察的(viewed end-on)螺型位错的双折射像,确立了沿位错线观察和垂直于位错线观察(viewed from the side)的双折射像间的一一对应关系,以及与蚀斑间的一一对应关系,并基于石榴石晶体弹-光性质的各向异性,给出了沿位错线观察的螺型位错双折射像的成像规律,得到了理论与实验一致的结果。 关键词：     

钼晶体中存在有柏格斯矢量为〈100〉的位错的实验证据

实验结果表明:以乙二酸水溶液为电解浸蚀液,可以在钼单晶体表面上显示位错的浸蚀斑。选{100}面为观察面,沿三叉亚晶界定出了浸蚀斑密度。观测结果证实了不对称倾侧晶界的Read-shockley公式,由此确定了沿亚晶界排列的浸蚀斑与柏格斯矢量为<100>的刃型位错间的一一对应关系。 关键词：     

钼单晶体中亚晶界位错结构的研究

本文应用蚀象法对电子束浮区区熔法制得的原生态钼单晶体中的亚晶界位错结构进行了直接观测。对于实验结果进行了细致的分析,并与亚晶界的Frank公式的一些预期结果比较,全面地证实了理论预测。对(111)面上平行蚀线方向的测量表明,它们大体沿着1/2〈111〉刃型位错的滑移面及攀移面的交线,从而证实了它们是这种位错所组成的一组位错倾侧型晶界。通过对蚀斑三叉亚晶界的分析,检验了推广后的Read-Shockley公式,同时表明存在着两组位错的倾侧晶界。对于(111)面上观察到的15组蚀线网络进行了分析,结果表明其中5组是1/2〈111〉/〈100〉网络,9组是〈100〉/〈110〉网络。分析中,除去应用Carrington等所发展的极图分析法以外,我们还根据Frank公式所规定的网线间距的关系式,提出了进一步定量检验的分析方法。实践证明,当极图分析不能获得唯一的结果时,这种定量检验法可以有效地确定位错网络的Burgers矢量。此外,我们还观察到奇位错和亚晶界交互作用的事例,特别是奇位错在亚晶界上引起“台阶”以及夹杂物和亚晶界交互作用的迹象。不同类型的亚晶界交接以及非平衡态的亚晶界也是经常可以观察到的。以上结果表明,蚀象法对于定量地研究原生态晶体中的亚晶界位错结构是极其有效的,其能力并不亚于电子显微镜薄膜透射法。     

ZnO(0001)表面吸附B的电子结构和光学性质研究

采用基于密度泛函理论的总体能量平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似,对清洁ZnO(0001)表面及B/ZnO(0001)吸附体系进行了几何结构优化,计算了B/ZnO(0001)吸附体系的吸附能、能带结构、电子态密度和光学性质.计算结果表明:B在ZnO(0001)表面最稳定的吸附位置是T₄位.吸附后B/ZnO(0001)吸附体系表面带隙有所减小,表面态的组成发生变化,n型导电特性有一定程度的减弱,同时,对紫外光的吸收能力显著增强. 关键词： ZnO(0001)表面 B吸附 电子结构 光学性质     

在氯化钠晶体中在亚晶界附近位错的分布

我们用交替抛光、浸蚀的方法,观察了由于应力作用在氯化钠晶体亚晶界附近出现的位错列的定性空间分布,看来这些位错是从亚晶界发出的。 实验所用晶体是北京大学物理系光学教研室用Czochralski法从分析纯的氯化钠制成的。 经过740℃退火60小时后,位错密度约10~3—10~41/厘米~2(不包括亚晶界的)。     

C2H4在清洁和有Cs覆盖的Ru(0001)表面吸附的TDS研究

用热脱附谱(TDS)方法研究了乙烯(C₂H₄)在Ru(0001)表面上的吸附.在低温下(200K以下)乙烯可以在清洁及有Cs的Ru(0001)表面上以分子状态稳定吸附,在衬底温度升高至200K以上时,乙烯发生了脱氢分解反应,乙烯分解后的主要产物为乙炔(C₂H₂).在清洁的Ru(0001)表面,乙烯有两种吸附状态,脱附温度分别为275K和360K.而乙炔的脱附温度为350K.在Ru(0001)表面有Cs的存在时,乙烯分解 关键词： 乙烯 钌(0001)表面 铯钌(0001)表面乙烯 钌(0001)表面 铯钌(0001)表面     

Ba和Sr原子在ZnO(0001)表面吸附的密度泛函理论研究

我们采用密度泛函理论下的平面波赝势方法研究Ba和Sr原子在ZnO(0001)表面的吸附结构和性质,仔细研究了三个吸附位（T4, H3 and Top）。发现Ba和Sr吸附在表面的H3和T4位时,他们之间的结合能相差很小,且这两种金属更易于吸附在表面的T4位,我们把计算的结果与贵金属在ZnO(0001)表面的吸附行为及前人的实验结果进行了比较,理论上发现Ag和Au易于吸附在ZnO(0001)表面的H3位,而实验上观察到即使在很小吸附比的条件下ZnO(0001)表面上也能形成Cu的团簇结构,这主要是由于Cu和ZnO(0001)表面衬底强的相互作用所致。     

直拉法生长的YAG单晶体中组分过冷引起的针状应力区和位错

本文研究了掺钕的YAG(Y₃Al₅O₁₂)晶体在组分过冷条件下,固液界面的形态演变以及产生的钕离子的富集区。该富集区在正交偏光下表现为针状应力区。利用光弹方法确定了该应力为压应力,且应力分布具有圆柱对称性。通过浸蚀法和双折射貌相法观察到在钕富集区边界处存在位错列,并测定了位错的线密度。其结果与根据钕的浓度差值估计的密度大体符合。故认为这些位错是钕富集区边界处点阵失配所引起的。 关键词：     

Ru(0001)上的9,9′-二亚呫吨分子吸附行为和石墨烯摩尔超结构

研究9,9′-二亚呫吨分子在Ru(0001)上的吸附行为,在室温下通过扫描隧道电子显微镜观察石墨烯的自下而上制备过程.在亚单层体系中, 9,9′-二亚呫吨分子随机吸附在Ru(0001)上,简单分析了其空间结构;并以9,9′-二亚呫吨分子为前体,在Ru(0001)衬底上自下而上制备石墨烯,在超高真空中对Ru(0001)衬底进行长时间退火后,首次发现其具有3种不同旋转角(6.3°, 13.9°和16.1°)的摩尔超结构,迄今为止未见报道,并通过构建模型分析这3种摩尔超结构的形成机制.本实验为丰富Ru(0001)上摩尔超结构多样性作出了贡献,同时也对以石墨烯/Ru(0001)为基的科学研究打下基础.     

Ba和Sr原子在ZnO(0001)表面吸附的密度泛函理论研究

我们采用密度泛函理论下的平面波赝势方法研究Ba和Sr原子在ZnO(0001)表面的吸附结构和性质,仔细研究了三个吸附位（T4, H3 and Top）。发现Ba和Sr吸附在表面的H3和T4位时,他们之间的结合能相差很小,且这两种金属更易于吸附在表面的T4位,我们把计算的结果与贵金属在ZnO(0001)表面的吸附行为及前人的实验结果进行了比较,理论上发现Ag和Au易于吸附在ZnO(0001)表面的H3位,而实验上观察到即使在很小吸附比的条件下ZnO(0001)表面上也能形成Cu的团簇结构,这主要是由于Cu和ZnO(0001)表面衬底强的相互作用所致。     

第一性原理研究Nb、Sn、Cu、Fe和Cr对Zr (0001)晶面抗疖状腐蚀性能的影响

采用密度泛函理论研究Nb、Sn、Cu、Fe和Cr 5种合金元素对氧在Zr(0001)晶面吸附能的影响, 发现Nb、Sn和Cu会促进氧在Zr(0001)晶面吸附, Fe和Cr对氧吸附的影响因吸附的位置不同而存在差异。研究5种合金元素对氧化后Zr(0001)晶面化学键的破坏情况, 发现Nb对Zr(0001)晶面破坏程度最小而且可以迅速复原, Sn可以使(0001)晶面相邻的两个化学键都变长, 对晶面的破坏性大。最后讨论5种合金元素在Zr(0001)晶面的偏聚能, 发现Sn、Fe和Cr偏聚能为负值, 容易偏聚到Zr(0001)晶面, 而Nb和Cu偏聚能为正值, 不易在Zr(0001)晶面偏聚。综合以上分析, Nb可以促进氧在Zr(0001)晶面的吸附行为, 氧化后(0001)晶面可以快速复原, 从而阻碍其他氧原子进入, 抑制疖状腐蚀的发生。Sn容易偏聚到Zr(0001)晶面, 可以促进氧在Zr(0001)晶面吸附, 氧化后会造成Zr(0001)晶面较大的破坏, 促进氧进入Zr(0001)晶面, 促进疖状腐蚀的发生。     

位错和层错对氮化镓热导率影响的分子动力学模拟

本文利用非平衡分子动力学方法研究了位错和堆垛层错对氮化镓晶体热导率的影响。研究结果表明氮化镓中刃型位错的存在不仅对垂直位错线方向的热量传输有影响,也对平行于位错线方向有较大影响。本文利用非平衡分子动力学方法对氮化镓晶体中小角度晶界、晶界c面(0001)堆垛层错以及a面(1210)面堆垛层错结构的界面热阻进行了计算,并且研究了氮化镓晶体中c面堆垛层错的界面热阻的变化规律。研究结果表明氮化镓晶体中c面堆垛层错的界面热阻随着层错厚度的增加而增大,随着体系长度的增大而减小。     

石墨烯在Al_2O_3(0001)表面生长的模拟研究

基于密度泛函理论的广义梯度近似法,对用化学气相沉积法在蓝宝石(α-Al_2O_3)(0001)表面上生长石墨烯进行理论研究.研究结果表明:CH_4在α-Al_2O_3(0001)表面上的分解是吸热过程,由CH_4完全分解出C需要较高能量及反应能垒,这些因素不利于C在衬底表面的存在.在α-Al_2O_3(0001)表面,石墨烯形核的活跃因子并不是通常认为的C原子,而是CH基团.通过CH基团在α-Al_2O_3(0001)表面上的迁移聚集首先形成能量较低的(CH)_x结构.模拟研究(CH)_x对揭示后续石墨烯的形核生长机理具有重要意义.     

Si(111)表面在NH3气氛下形成Si3N4薄膜的STM研究

利用扫描隧道显微镜(STM)对Si(111)在氨气气氛下进行氮化所获得的氮化硅薄膜形貌和表面结构进行了系统分析,结果表明在1075-1275 K的温度下对Si(111)进行氮化可以获得较平整的晶态β-Si3N4薄膜,并在氮化膜表面观察到了Si3N4(0001)表面的(4×4)再构.     

Ba和Sr原子在ZnO(0001)表面吸附的密度泛函理论研究（英文）

我们采用密度泛函理论下的平面波赝势方法研究Ba和Sr原子在ZnO(0001)表面的吸附结构和性质,仔细研究了三个吸附位(T_4,H_3和Top).发现Ba和Sr吸附在表面的H3和T4位时,他们之间的结合能相差很小,且这两种金属更易于吸附在表面的T_4位,我们把计算的结果与贵金属在ZnO(0001)表面的吸附行为及前人的实验结果进行了比较,理论上发现Ag和Au易于吸附在ZnO(0001)表面的H3位,而实验上观察到即使在很小吸附比的条件下ZnO(0001)表面上也能形成Cu的团簇结构,这主要是由于Cu和ZnO(0001)表面衬底强的相互作用所致.     

GaN(0001)表面电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论平面波超软赝势方法计算了(2×2)GaN(0001)清洁表面的能带结构、态密度、表面能、功函数和光学性质.发现弛豫后GaN(0001)表面的能带结构发生较大变化,表面呈现金属导电特性,导带底附近存在明显的表面态,在偶极矩的作用下表面电荷发生转移,Ga端面为正极性表面;计算获得了GaN(0001)表面的表面能和功函数分别为2.1J.m^-2和4.2eV;比较分析了GaN(0001)表面和体相GaN的光学性质,发现两者存在较大差异.