掺杂分子束外延GaAs薄膜表面和GaAs-GaAs界面的光反射调制谱

报道了用光反射调制谱(PR)测量掺杂分子束外延GaAs薄膜表面和界面电场的结果。分别用He-Ne激光和He-Cd激光作调制光,由于它们的穿透深度不同,可以有效地区分来自表面和界面的PR信号。由PR谱推算出薄膜表面和界面的电场。研究了薄膜干涉效应对调制光谱的影响,对界面电场的成因进行了分析和讨论。 关键词：     

具有复杂界面的三维弹性液滴动力学模拟

具有复杂界面特性(如界面弹性、界面抗弯特性等)的弹性液滴(如血液细胞)的动力学行为对理解血流等液滴群流动极其重要。本文采用界面追踪法(Front tracking method)捕捉界面演变,界面有限元考虑界面弹性和抗弯特性,有限差分法求解控制方程,发展了研究复杂界面液滴动力学的直接数值模拟方法。通过模拟球形弹性液滴的变形运动验证了该方法的准确性,进而研究了线性剪切流场中弹性液滴的坦克履带式、摇摆式和翻滚式运动。     

几种元素的界面插层对Ta/NiFe/Ta的各向异性磁电阻效应的影响

文章中,通过磁控溅射制备了界面处插入4d,5d元素薄层(包括Ru,Pd,Ag和Au)的Ta/NiFe/Ta多层膜,并对它们的磁输运和磁性以及微结构进行了测试和表征.结果显示,Pd和Pt一样界面效应显著,能有效地提高NiFe薄膜退火前后的AMR比值,并抑制磁性死层.表面能比较小、熔点相对低的插层材料Ag,Au在退火过程中容易通过晶界扩散,强烈破坏其AMR性能.对于熔点高、表面能比较大的插层材料如Ru,磁性死层同样得到了抑制,NiFe薄膜的温度稳定性也可以得到提高.结果表明界面插层从界面电子自旋-轨道散射、界面死层和界面原子扩散等方面深刻影响NiFe薄膜的AMR. 关键词： 各向异性磁电阻 界面效应 原子扩散     

岩盐结构SrC(111)表面和(111)界面的d~0半金属性

利用第一性原理方法,本文研究了岩盐结构的SrC块材、(111)表面和(111)界面的电子结构和磁性.块材的SrC被证实是一个良好的d~0半金属铁磁体.计算结果显示(111)方向的C表面和Sr表面都保持了块材的半金属性.对于(111)方向四个可能的界面,态密度的计算显示C-Pb界面呈现半金属特性.本文对岩盐结构SrC块材、(111)表面和(111)界面半金属性的研究结果,将为高性能自旋电子器件的实际应用提供一定的理论指导.     

液晶界面物理效应研究及进展

液晶表面和与它接触的固体表面的相互作用，作为边界条件对液晶显示起着重要的控制作用，并影响着液晶表现出的各种物理效应．液晶表面和界面科学一直是液晶物理学研究的重要领域．这一领域内一个重要的课题是，从物理机理出发寻找正确反映界面作用规律的数学物理方程，以便完善发展液晶界面理论，指导界面诱导技术．文章就这一研究领域已取得的成果、未解决的问题、当前研究的热点(一级转变和挠曲电效应)及目前有争议的问题(表面弹性项是否存在等)进行了介绍。     

辉光放电发射光谱在金属表面逐层分析上的应用

引言金属与合金表面的物理化学性质决定了它们的腐蚀、氧化、磨擦和磨损的性能和与保护涂层的粘结性,所以对金属表面的研究引起广泛的注意。对于冶金工作者来说,测定合金热处理和化学热处理过程各个阶段产品的表面化学成份是极为重要的。目前常用的一些表面分析技术,如俄歇电子能谱(AES),二次离子质谱(SIMS)和光电子能谱(ESCA或XPS)等,由于它们的技术复杂,设备昂贵,未能得到广泛的工业应用。因此寻找一种快速、简便并能     

第四届全国表面和界面物理会议简介

第四届全国表面和界面物理学术会议于1986年多月20日至23日在合肥董铺岛举行.参加会议的代表来自21个省市18个研究所、38所大学和六个工厂等共224人. 本届会议的第一个特点是论文很多.有243篇.论文涉及到表面和界面研究的各个主要方面,包括表面和界面成分分析,表面原子结构和表面电子态,表面吸附和脱附,各种物质的界面研究,外延超晶格和量子阶,二维电子气,表面分沂仪器和技术,以及表面科学在各个领域中的应用等.这说明表面研究已在我国有了较大的发展.特别是在当前国际的一些前沿课题,如硅和Ⅲ-V族化合物半导体的清洁和吸附表面的原子结构…     

角分辨光电子能谱技术及其应用进展

角分辨光电子能谱 (ARPES)是研究晶体表面电子结构 ,如能带 ,费米面 ,以及多体相互作用的重要工具。本文概述了光电子激发的一般过程和单粒子近似下的理论模型。详细讨论了角分辨光电子能谱的能带勾画 (EnergyBandMapping)和费米面成像 (FermiSurfaceMapping)技术 ,以及高分辨下的角分辨光电子能谱在强相关体系研究中的应用。文章最后简单介绍了当前角分辨光电子能谱研究的新进展 ,如研究宽禁带半导体材料的表面电子结构 ,有机功能材料与金属的界面 ,金属超薄膜中的量子阱态 ,以及高温超导机理研究等     

半导体电子态理论简介(Ⅰ)

随着半导体技术和实验手段的发展,半导体理论也相应地得到了发展.早在六十年代,回旋共振和磁光吸收以及半导体浅杂质研究的同时,产生了半导体有效质量理论[1,2].它不仅弄清了半导体能带结构的细节(如导带极小的位置,价带形状的各向异性,有效质量等等),而且能定量地解释了半导体中浅施主、受主能级位置和性质,磁能级等实验结果.七十年代,表面实验技术,包括各种分析测试手段(如低能电子衍射,光电子谱仪等)使人们对半导体表面结构(弛豫、重构),原子吸附,表面、界面电子态等进行了研究.与此同时。半导体中深杂质态性质的研究(包括深能级瞬态谱、…     

基于棱镜型消逝场耦合增强拉曼/荧光原位光谱检测系统

为解决单一技术在表界面过程研究中的局限性,发展多技术协同配合的综合探测装置具有重要意义。该研究使用Kretschmann棱镜激发银膜表面等离激元极化子(SPP),并在银膜表面修饰具有拉曼及荧光活性的目标分子。利用分子对表面电磁场的散射和吸收,将近场的能量重新发射到远场,实现探测。基于该技术,搭建了一套原位融合表面等离激元共振(SPR)光谱、表面增强拉曼散射(SERS)、表面等离激元增强荧光的检测系统,用于实现高灵敏的表界面事件监控及光谱分析功能,并以Cy5.5@SiO₂@AuNP@4MBA荧光拉曼双探针为标准样品对仪器功能进行验证。该装置在动态调控等离激元器件,生物传感与检测,界面光电催化等领域均有很多潜在应用。     

花岗岩粗糙表面动摩擦形态演化

冲击过程中岩石界面动摩擦特性对于地震滑移等现象的研究有重要意义。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)杆束技术对含倾斜界面的花岗岩进行冲击实验,分别采用光学显微镜和台阶仪,观测较大视场(毫米尺度)和较小视场(亚毫米尺度)下花岗岩界面粗糙形态。结果表明:微动滑移条件下,表面仍非常粗糙,没有大的凸起,但是对于局部初始较平滑的表面,冲击后由于表面的摩擦作用变得粗糙,很难观察到大位移滑移时的光滑滑移面。采用斜条型有限子群表示,结合微界面相对滑移磨损扩散的控制方程,建立岩石界面粗糙形态动力学演化的描述方法。初步结果验证了此方法的可行性,但需要结合深入的实验观测进行完善。研究结果对界面动摩擦演化过程及其机制的认识具有良好的参考意义。     

Ni插入层对Ag/p-GaN界面接触性能的影响机理

采用"牺牲Ni处理"的方法研究了Ni对Ag/p-GaN界面接触性能的影响机理。利用传输线法(TLM)、紫外分光光度计、X射线光电子能谱(XPS)以及二次离子质谱仪(SIMS)等表征方式对Ag/p-GaN界面层光电性能进行了研究。结果表明,牺牲Ni处理后p-GaN表面仍会残留少量的Ni并以Ni_2O_3的形式存在;p-GaN表面Ga 2p3结合能峰位朝低能方向移动了0.3 eV,提高了Ag/p-GaN间的欧姆接触性能。我们认为,界面处的Ni会优先和p-GaN表面Ga_2O_3氧化物中的O结合形成Ni_2O_3,进而降低了p-GaN表面费米能级,提高了Ag/p-GaN之间的欧姆接触性能。     

多功能中子反射谱仪

正中国散裂中子源(CSNS)项目是我国"十二五"期间重点建设的大科学装置,列入国家中长期科学和技术发展规划,属于国际前沿的高科技多学科应用的大型研究平台。多功能反射谱仪(MR)是CSNS首批建设的三台谱仪之一,中子反射谱仪是通过分析来自样品的反射中子研究物质的表面和界面结构,主要应用领域包括:各种新兴薄膜材料的结构、磁性低维结构及表面磁性、聚合物膜及生物膜的结构和界面现象、液体物质及固液界面等。本文通过回顾反射技术     

磁粉的一些物理问题

磁粉物理主要包括下面几方面:(1)磁粉形成单畴的条件:(2)单畴颗粒之间的相互作用以及单畴磁粉的磁化机构;(3)单畴磁粉的超顺磁性;(4)磁粉表面和界面磁性等. 单畴磁粉主要有四方面的应用:(1)磁记录材料.绝大多数为针状磁粉如 r-Fe2O3、包钴r-Fe2O3、CrO2和金属磁粉等[1].(2)塑料     

磁电效应研究进展

多铁体(multiferroic)和磁电体(magnetoelectric material)最近几年已迅速成为物理界和材料界的研究热点,其潜在的应用价值必将随着未来的深入研究而得到进一步展现。围绕磁电效应这一多铁体和磁电体最重要的特性,本文介绍了近期理论和实验研究的多方面进展,其中重点评述了有关磁电效应产生机制,特别是一些新颖机制如界面磁电效应,表面磁电效应,电子型多铁性,螺旋自旋(spiral spin)铁电性,铁涡性(ferrotoroidic)和一些广义磁电效应如拓扑磁电效应等的相关研究。文章最后介绍了基于多铁体和磁电体的一些新型功能性器件,如四态存储器,多铁性内存,磁读电写硬盘等。     

非水体系的表面增强拉曼光谱研究

本文主要报告了本研究小组自八十年代末至今应用SERS效应对电极/非水溶液界面现象进行研究的一些结果。研究电极从具有强SERS效应的金、银、铜等贵金属,拓宽至铁、镍、铂等过渡金属。借助非水体系SERS的特殊性,我们主要开展了非水体系中溶剂的界面特性、溶质的表面吸附及表面化学反应如C1分子在铂族金属表面的解离反应等研究。此外,对作为非水体系中无法彻底去除的水分子的表面吸附模型也进行了较详细的研究。     

2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩(C8-BTBT)与MoS_2界面的能级匹配与薄膜生长

结合紫外光电子能谱(UPS)、X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)等实验手段系统研究了C8-BTBT沉积在层状Mo S2基底上的界面能级匹配、薄膜生长和分子取向。研究发现C8-BTBT分子竖直生长在Mo S2上,生长过程中界面的真空能级(VL)、最高占据态轨道(HOMO)和电离能(IP)都出现了非常规的弯曲现象。这种能级弯曲行为可归因于直立分子从界面相到体相的转变过程中,其分子倾斜角(θ)存在一定的渐变,这种渐变会在沿表面法线方向诱导出一系列的层间电偶极,最终导致能级的弯曲。同时θ的变化也会改变薄膜的表面极化强度,引起IP的逐渐减小。能级的弯曲在界面处形成类P-N结的效应会对C8-BTBT基电子器件的性能有很大的影响。     

磁电效应研究进展

多铁体(multiferroic)和磁电体(magnetoelectric material)最近几年已迅速成为物理界和材料界的研究热点,其潜在的应用价值必将随着未来的深入研究而得到进一步展现.围绕磁电效应这一多铁体和磁电体最重要的特性,本文介绍了近期理论和实验研究的多方面进展,其中重点评述了有关磁电效应产生机制,特别是一些新颖机制如界面磁电效应,表面磁电效应,电子型多铁性,螺旋自旋(spiral spin)铁电性,铁涡性(ferrotoroidic)和一些广义磁电效应如拓扑磁电效应等的相关研究.文章最后介绍了基于多铁体和磁电体的一些新型功能性器件,如四态存储器,多铁性内存,磁读电写硬盘等.     

用AFM和XPS研究LiBq4/ITO的表面和界面

用原子力显微镜(AFM)研究了LiBq4／ITO样品表面形貌,结果表明LiBq4层中存在很多裂缝和空隙。用X射线光电子谱(XPS)研究样品表面和界面的电子状态,发现Cls谱在高结合能端出现氧化特征的肩峰,表明真空蒸发沉积的LiBq4分子存在明显的氧化现象;对Bls谱的分析发现,界面处B原子的相对值远低于理论值,说明界面处存在B原子离解,导致了LiBq4分子的更高氧化态;从Cls谱发现,表面污染C的比例很高,而界面处大为下降,原因是表面吸附了气体,从而证实了LiBq4表面存在大量空隙和裂缝。定量研究发现,界面处存在N原子与In、Sn原子的相互作用,这将影响LiBq4的发光颜色。     

表面等离激元与表面非线性光学

表面等离激元与表面非线性光学(如光学二次谐波、光学混频等)同为重要的表面光学现象,在现代科技中具有十分广泛的应用.近年以来,随着纳米科学与激光科学的发展,两者结合所带来的新现象、新应用引起了人们广泛的兴趣.本文对等离激元与表面非线性光学结合的工作进行了简介,并着重介绍了以相关技术探测电化学界面的新进展.