用多体势模拟金原子簇与金薄膜的相互作用(Ⅰ)──金原子簇轰击引起的表面损伤

发展了一种描述金原子间相互作用的多体势，它是结合二体Ｍｏｌｉｅｒｅ势与半经验紧束缚势的一种混合势将该混合势应用于分子动力学模拟中，研究了金原子簇与金薄膜的碰撞动力学模拟了能量为３２５０ｅＶ／ｃｌｕｓｔｅｒ的金原子簇轰击金（１００）表面后，衬底表面原子尺度的损伤计算机模拟观察到金薄膜晶体结构的改变及表面轰击坑的形成还讨论了原子簇轰击薄膜过程，簇原子与靶原子间集体相互作用的特征．     

低能Cu原子簇沉积薄膜的分子动力学模拟

用分子动力学计算机模拟研究了能量为5—20eV/atorn,结构为正二十面体的(Cu)₁₃原子簇在Cu（001）表面的沉积过程.采用紧束缚势同Moliers势的结合描述Cu原子间相互作用通过原子簇-衬底相互作用的“快照”研究沉积的动态过程．结果表明,当入射能量较低时,轰击弛豫后,入射原子簇在衬底表面发生重构,生成很好的外延层,靶没有任何损伤．随着轰击能量的增加,原子簇原子穿入靶的深度增加.当入射能量达到20eV/atom时,原子簇完全穿入靶并开始造成辐照损伤,表面出现空位,靶内产生间     

低能原子簇轰击金属薄膜引起的级联碰撞(Ⅰ)——高能反冲原子

用分子动力学模拟研究能量为1keV/atom的Au原子簇和0.2keV/atom的Al原子簇轰击金薄膜产生的级联碰撞。分子动力学模拟结果表明,原子簇轰击后,靶原子的反冲能谱加宽。与同样速度的单原子轰击比较,最大反冲能较后者高2—5倍。原子簇轰击后的多次碰撞及运动原子间的碰撞增加了靶原子的反冲能。还用经典力学守恒定律分析了两个碰撞的运动原子间的能量转移。 关键词：     

原子簇产生的统计规律与结构分析（Ⅰ）

在原子簇质谱实验中，原子簇的产生是一个随机过程，因而其总体表现服从统计规律。本文通过对激光等离子体质谱中Ｃｍ，Ｓｍ，Ａｌｍ，Ｐｍ等原子簇的分析，发现质谱中同一结构的单质原子簇半度符合对数正态分析。当原子簇构型发生变化时，分析亦随之变化，根据这一规律可以判断原子簇的不同构型和变化情况，由此得到一个分析质谱数据的新方法。     

MgO（001）表面上沉积MgO薄膜过程的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了MgO分子连续沉积于MgO（001）表面上的薄膜生长过程,分析了衬底温度和分子入射能对MgO分子在衬底表面上的扩散能力以及对衬底表面覆盖率的影响.模拟结果表明,随着衬底温度的升高,在衬底表面上沉积的MgO分子扩散能力增强,MgO薄膜层中空位缺陷变少.低温下,分子入射能的增大有助于提高衬底表面覆盖率;高温下,表面覆盖率随入射能增大到3.0 eV时达到最大值,入射能继续增大,表面覆盖率减小. 关键词： MgO薄膜生长 分子动力学 计算机模拟 表面扩散     

原子簇产生的统计规律与结构分析（Ⅱ）

通过对二元原子簇质谱的分析。发现以同种结构和机理生长的原子簇丰度符合对数正态分布，对于离子型二元原子簇，由统计规律描述的同一系列原子簇之间相差一个或数个符合宏观元素价态的化合物集团，并且随着原子簇的增大，只有保持宏观元素价态的原子簇系列才能免保留下来，而对于共价型二元原子簇，因为没有元素价态的限制，符合统计规律的一同系列原子簇一般由加减单一元素的的原子个数形成，由统计规律可以分析出可改变的元素原子     

原子簇产生的统计规律与结构分析（Ⅲ）

多元原子簇的形成受统计规律所控制。由统计规律描述的原子簇通式为ＡＢｎ或ＡＢｎＣｍ，其中Ｂ，Ｃ为构成原子簇的可变的活性单元，它可能是单个原子，也可以是由几种元素组成的化合物集团，Ａ是同一系列原子簇的核心，由不同的Ａ加减Ｂ，Ｃ所生成的原子簇系列由不贩统计分布曲线来描述，从统计学观点来看，多元原子簇中的所胆ＡＢｎ和大部分（ＡＢｎ）Ｃｍ都可归为一类，具有与二元原子簇相似的规律，还有一些多元簇ＡＢｎＣｍ包含     

低能原子簇轰击金属薄膜引起的级联碰撞(Ⅰ) 高能反冲原子

用分子动力学模拟研究能量为1 keV/atom的Au原子簇和0.2keV/atom的Al原子簇轰击金薄膜产生的级联碰撞。分子动力学模拟结果表明,原子簇轰击后,靶原子的反冲能谱加宽。与同样速度的单原子轰击比较,最大反冲能较后者高2—5倍。原子簇轰击后的多次碰撞及运动原子间的碰撞增加了靶原子的反冲能。还用经典力学守恒定律分析了两个碰撞的运动原子间的能量转移。     

狭小间距间Cu/Al薄膜相互作用的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟软件基于Lennard-Jones-9-6势函数研究了狭小间距Cu/Al纳米薄膜间的相互作用. 我们通过计算薄膜表面单位面积上的范德华相互作用能σ_E,综合性地讨论了非接触Cu/Al薄膜间的相互作用.结果显示,当两薄膜的间距从12Å减小到3Å时,相互作用能呈现两个阶段：起初几乎不变,然后迅速增大.临界间距在7 Å附近.在两薄膜相互靠近的过程中,相互作用能受体系尺寸、空位缺陷尺寸、表面涂层及薄膜间距的影响较大,然而几乎不受空位缺陷形状的影响.     

狭小间距间Cu/Al薄膜相互作用的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟软件基于Lennard-Jones-9-6势函数研究了狭小间距Cu/Al纳米薄膜间的相互作用.我们通过计算薄膜表面单位面积上的范德华相互作用能,综合讨论了非接触Cu/Al薄膜间的相互作用.结果表明,当两薄膜的间距从12减小到3时,相互作用能呈现两个阶段:起初几乎不变,然后迅速增大.临界间距在7附近.在两薄膜相互靠近的过程中,相互作用能受体系尺寸、空位缺陷尺寸、表面涂层及薄膜间距的影响较大,然而几乎不受空位缺陷形状的影响.     

用FS多体势模型模拟金属铜的冷却过程

采用常温、常压分子动力学模拟方法模拟了在周期性边界条件下由500个原子构成的液态Cu模型系统的凝固过程,考察了不同降温速率下液态Cu的凝固行为.模拟结果很好地重现了实验值.模拟中原子间作用势采用FS势,结构分析采用双体分布函数、对分析技术、内能、均方位移等方法,得到了原子体系微观结构组态变化的重要信息,并利用能量分析的方法对体系微观结构的变化进行了说明.     

聚丁二炔Langmuir—Blodgett薄膜的光声谱研究：（Ⅰ）结构表征与光声？…

本在用Ｘ－射线小角衍射聚合与转载先后次序不同的ＰＤＡ ＬＢ膜进行结构表征的基础上,不同厚度的ＰＤＡ ＬＢ膜的光声新斩波频率效应说明,随着ＰＤＡ ＬＢ膜厚度增加,ＬＢ膜的热学性质逐渐明显。此外,还探讨了如何从ＰＤＡ ＬＢ膜的光声谱求得光声吸收系数问题,本的研究结果表明,光声谱技术是研究ＬＢ膜热学特性的有效手段。     

分子动力学模拟H原子与Si的表面相互作用

通过分子动力学模拟了入射能量对H原子与晶Si表面相互作用的影响. 通过模拟数据与实验数据的比较, 得到H原子吸附率随入射量的增加 呈先增加后趋于平衡的趋势. 沉积的H原子在Si表面形成一层氢化非晶硅薄膜, 刻蚀产物(H₂, SiH₂, SiH₃和SiH₄)对H原子吸附率趋于平衡有重要影响, 并且也决定了样品的表面粗糙度. 当入射能量为1 eV时, 样品表面粗糙度最小. 随着入射能量的增加, 氢化非晶硅薄膜中各成分(SiH, SiH₂, SiH₃)的量以及分布均有所变化. 关键词： 分子动力学 吸附率 表面粗糙度 氢化非晶硅薄膜     

金-二氧化钛（Au-TiO_2）复合薄膜的制备及局域表面等离子体共振（LSPR）效应

利用溶胶凝胶法在玻璃衬底上制备了金-二氧化钛（Au-TiO2）复合纳米薄膜,研究了热处理温度对复合薄膜表面纳米颗粒沉积的影响。利用原子力显微镜对样品进行了形貌表征,结果显示：复合薄膜是由纳米微晶组成的致密膜,温度越高越有利于Au粒子的形成。在550℃的热处理温度下,薄膜表面沉积的纳米微晶的粒径约为100nm。利用紫外-可见分光光度计测量了反射谱线,结果表明：由于局域表面等离子体共振（LSPR）的产生,在不同的热处理温度下,第一个反射峰（短波长处）不发生变化,第二个反射峰（长波长处）发生漂移（红移）。     

纳米单晶与多晶铜薄膜力学行为的数值模拟研究

通过对不同温度下单晶薄膜的拉伸性能的分子动力学模拟，从微观角度揭示了温度效应对材料性能的影响. 结果表明温度效应对材料的变形机理影响很大.0K温度下由于缺乏热激活软化的影响, 粒子运动所受到的阻碍较大, 薄膜的强度较高, 塑性变形主要来自于粒子的短程滑移.温度升高，粒子的热运动加剧，屈服强度降低, 塑性变形将主要来自于大范围的位错长程扩展.多晶薄膜的模拟结果表明, 虽然其晶粒形状较为特殊, 但是它仍然遵循反Hall-Petch关系.在模拟过程中，侧向应力最大值比拉伸方向应力的最大值滞后出现.位错只会从晶界产生并向晶粒内部传播，晶粒间界滑移是多晶薄膜塑性变形的主要来源. 关键词： 纳米薄膜 变形机理 温度效应 分子动力学     

超短激光与金薄膜靶相互作用产生的质子能谱

在能量11 mJ、波长744 nm、脉宽120 fs、功率密度61016 W/cm2的超短脉冲装置上,开展了超短脉冲激光与2.1 m和5.0 m金薄膜靶相互作用产生质子束的实验研究。利用Thomson谱仪测量了产生的质子能谱,发现利用2.1 m金薄膜靶时,质子能谱由于质子源数量不足而在74 keV附近出现单能峰,5.0 m的金薄膜靶产生的质子计数和能谱均比2.1 m的金薄膜靶产生的低,主要原因是超热电子穿过薄膜靶时出现的能量损失和几何倾斜降低了电子回流所致。     

超短激光与金薄膜靶相互作用产生的质子能谱

在能量11 mJ、波长744 nm、脉宽120 fs、功率密度61016 W/cm2的超短脉冲装置上,开展了超短脉冲激光与2.1 m和5.0 m金薄膜靶相互作用产生质子束的实验研究。利用Thomson谱仪测量了产生的质子能谱,发现利用2.1 m金薄膜靶时,质子能谱由于质子源数量不足而在74 keV附近出现单能峰,5.0 m的金薄膜靶产生的质子计数和能谱均比2.1 m的金薄膜靶产生的低,主要原因是超热电子穿过薄膜靶时出现的能量损失和几何倾斜降低了电子回流所致。