純金屬晶体中的缺陷

一、引言純金属在一个大气压力下,在适当的温度范围內都处在晶体状态,我們称之为純金属晶体。晶态金属的基本特征就是它的原子在空間呈有規則的周期性排列。一个完整的理想的純金属晶体,它的原子排列成一个严格的周期性排列的結构。大部分重要的純金属晶体原子排列成三种結构:面心立方,体心立方和六方密排。这三种結构中晶胞的原子排列見图1。     

晶体的结构与结合力和热現象的关系是怎样的?

答;分析X-射线在晶體上的衍射,證明晶體中的粒子是按一定的對稱性排列着的,这叫做空間格子或空間點陣。普通單晶體的外部對稱性就由於此。在格子上的粒子有下面四種情形:(ⅰ)是帶電的原子,即離子,如岩鹽的晶體。所以這種格子叫离子格子。这種晶體的結合力主要靠正負离子间的靜電引力。(ⅱ)是中性的原子,如金钢石。這種格子叫原子格子。它的結合力主要由於原子之電子间的相互作用,引起量子力學中所謂交換力。(ⅲ)是中性的分子,如大多數有機化合物的晶體,這叫分子格子。它的結合力也要由量子力学去說明。     

无定形半导体(玻璃半导体、非晶态半导体)

与晶体半导体不同,这是一种在结构上原子,分子或离子配列的空间位置处于无规则的状态,具有长程位置无序,短程有序的半导体。因为结构等特点很象玻璃,所以无定形半导体又称为玻璃半导体,非晶态半导体等。正常态下,它是绝缘体或高阻体,但当外界条件(如电场、光、压力或温度等)的作用超过阈值时,就可呈现半导体的导电性质。     

核磁共振

早在二十多年前就有人利用核磁共振現象研究原子核的性貭,当时由于采用的是分子束或原子束,而且只适用于某些具有一定条件的分子和原子,所以不用說实驗技术上的复杂性,研究对象的局限性也是很大的,因此在当时核磁共振的現象并沒有引起普遍的注意。自从1946年在一般液体和固体中观察核磁共振的試驗成功后,核磁共振这項技术已經不单应用在核物理的范围內,而且在固体物理、有机化学等領域內都得到了广泛的更有重大实际意义的     

金屬電子論

良好的导电性和導熱性是金属的特征,这是有所区别于其他的幾种固体的(如鹽類的晶体、共價晶体和分子晶体),金屬还有其它的特征如金屬光澤,顯著的範性等。固態的金屬是由金屬原子所集合成的晶体,其原子排列在有規則的點陣之上根據X射线分析,我們知道金属的点阵可以是面心立方体、体心立方体和六角柱体等。原子结合成金屬晶体主要是依靠原子外层的價電子和部分的內层電子。在通常的情况下,这些價電子完全脱離每個原子而離化,自由地在整個晶体点陣中活动,而构成金屬中的自由電子。在电场的作用下它們可以產生電流,在有温度陡度存在時,它們可以造成導热的現象。在本世紀之初,根據自由電子的概念和經典物     

光谱学的发展及其应用

物理學的重要任務之一就是研究物質的結構。研究光譜就是為的瞭解物質結構,更明顯的說,就是為的瞭解原子、分子及原子核的結構。我們都知道宇宙間一切物體都是由九十多種元素構成的。每種元素最小單位就是原子,兩個或兩個以上的原子所結合起來的團體就是分子。原子本身是由一個帶陽電荷的原子核外     

超晶格

 晶格是原子或分子聚集时在一定条件下形成的周期性有序结构,这是晶体的基本特征.科学家在实验中利用现代技术实现了人工的周期性有序结构,这是人为的周期性结构,它显示出不寻常的特性,称为超晶格结构,也可称为超晶格材料.     

德拜特征温度的各向异性与非均匀性

由于德拜特征温度标识着原子或离子在晶体内的平均振动能量,而不同原子在晶体内的振动模式,或同一原子在非立方晶体内的振动模式显然不同,这就发生了特征温度的非均匀性及各向异性问题。本文提出了从粉末X射线衍射强度测定晶体特征温度的非均匀性及各向异性的方法。测定了CaF₂的特征温度。结果发现:Ca²⁺离子在CaF₂晶体内的特征温度为400K,而F^-离子的特征温度为476K,二者相差76K。 关键词：     

得到半导体材料的新方法

很多学者現在正在研究一种新方法:从气相反应直接获得具有任意純度的半导体晶体。这种过程将使半导体二极管和高頻晶体管的生产工艺簡化。在得到这种半导体的反应中,二个碘化鍺分子在晶核表面起反应,而形成一个四碘化鍺分子和一个鍺原子:     

電子

电子的發現 電子是目前我們所知道的構成物質的基本成分之一。它有一定的質量、一定的電荷以及一系列其他的性質。它的運動規律,我們也知道得相当清楚。然而我們对於电子的一切認識並不是那一位物理学家在一朝一夕之間完成的。而是在很長的年代中,經过無數科学家繼续不断、一再深入地研究自然現象的結果。在科学研究的範圍內,人們对於自然現象的認识过程是一個逐步深入的过程。平時的研究工作僅為人們对於自然界的認識积累更多的事实和数據。到了具有重大意义的發現出現之     

利用电子结构数据拟合H2分子的电子壳模型势函数参数

电子壳模型势函数在离子晶体的原子级计算机模拟中有广泛应用,其势参数主要通过拟合晶体的实验数据或电子结构数据得到.提出了通过拟合双原子分子的量子化学从头计算电子结构数据来获得该势函数的方法,并由H2分子的电子结构数据建立了H原子间的电子壳模型势函数.此外,还应用该势函数对H+2分子离子进行了计算.该势函数拟合方案更适合于共价键型的分子.     

过渡金属原子在离子晶体上的化学吸附

本文研究了一种描写过渡金属原子在离子晶体上的化学吸附模型。其中离子晶体用半无限A—B交替原子链代表,而吸附原子d轨道电子间的库仑排斥作用则用Anderson-Newns方法表述。对d轨道电子与晶体表面相互作用的几种不同耦合常数,用自洽格林函数方法计算了化学吸附能和吸附原子的电荷转移量。讨论了各种自洽解的存在条件和性质,得到了一些有趣的定性结论。 关键词：     

准晶

一、什么是准晶及准晶的发现过去人们一直把固态物质划分为晶体(crystal)和无序体(amorphous)。晶体在短程和长程上都是有序的,突出的特点是组成晶体的原子或离子在空间排列的点阵具有周期性,即长程平移序。无序体具有短程有序,但在长程上无序,即它的点阵在空间长程范     

同步辐射X射线衍射技术

 X射线跟我们眼睛感觉到的可见光一样都是电磁波,但X射线的波长要小得多.我们常说的X射线的波长在0.1埃至10埃之间。而物质的原子或分子的空间排列也在这个尺度范围中.每个原子或分子是一个对波的散射体,根据波的衍射原理,如果物质的原子或分子的空间排列有一定的周期性,则X射线会在物质中产生衍射现象.如果我们收集衍射信号并加予分析,就可以揭示晶体内的原子和分子的空间排列状况.X射线衍射技术正是这样一门科学技术,它在物理学、材料科学、化学、生物学等众多的领域中有着广泛的应用.     

以原子作砖块的建筑术——简介分子束外延技术

一、引言分子束外延技术(简称MBE)是制备超薄多层晶体膜的技术之一.它制做的薄膜厚度可以薄到单原子层或单分子层的厚度,这就意味着如同用砖砌墙一样,可以用各种分子或原子“垒”出新的晶体材料,使其具有人们希望的性质,有人称其为“能带工程”,还有人比拟为生物学中的遗传工程、MBE技术已在半导体材料,器件和物理几方面都引起了巨大变化,取得很多重要成果,形成了新的研究领域.     

我對講授‘物質的結構——分子論’的幾点意見

‘物質的結構——分子論’這一課題是初中物理教學中較抽象的課題之一。理論與實際告訴我們,如果講解‘分子論’時,只是從理論上去抽象的解釋,或把結論教條式地硬灌給學生,那学生就會感到抽象而難接受。相反的,如果能多從觀察,實驗和日常生活中常遇到的現象出發,盡量採取啟發談話的教學方法,發揮學生的想像力和推理力,引導學生從鮮明的形象中和恰當的比喻中建立分子的概念,使學生對物質结構的學說有一初步的認識,然後再在這個基礎上來解釋一些以前講過的簡单热現象,這樣学生就不會再感到枯燥而難理解了。因此,教師在講授這課時,必須認真備課,選择生動     

材料——材料学科研究进展

利用俄歇电子能谱(AES)研究了高真空下温度和氧对铀铌合金表面成分的影响。结果表明在673K时，氧在合金表面表现出很强的解吸能力，温度加速氧离子、原子或分子向合金体内扩散，加速体内的C和U离子或原子向表面偏折。铀铌合金的高温氧化和室温氧化截然不同。     

液晶显示器件

液晶物质象液体一样流动,并取容器的形状。同时,它的分子(不象液体分子)倾向于形成松弛的有序排列,有点象晶体的规则晶格。这些物质一般用于产生符号(诸如数字和文字)显示的一类新器件。也有可能用它设计一种能在开关闪变时成云状或透明的窗,这样做成电视屏厚度就可能比一个画框还薄。     

原子核反應及其應用

大家知道,在不同的物質间進行化学反應時,元素的原子保持不變。而由一種元素转变為另一種元素的過程是原子物理学的對象。这些過程被稱為原子核反應。原子核反應在實際方面有兩個非常重要的領域。其中的第一個是動力的領域。核反应時放出比化學反應時大千百萬倍的能量(假如这能量是以等量的反应物質来計算)。同時,還有另一個領域。由於原子核反應的結果,除了得到元素的穩定同位素以外,還經常得到放射性同位素。現代的原子技術生產出數量眾多和种類廣泛的這些可貴的人為放射性物質。 對所有的已知元素都能够得到它們的放射性同位素。放射性物質被廣泛地应用在科学和技术上。現在,很難舉出这樣的技術部門和自然科学領域,在那里不應用這些放射性物質。例如,在医学上,它們被用來診斷和治     

超高真空条件下分子束外延生长的单层二维原子晶体材料的研究进展

二维原子晶体材料具有与石墨烯相似的晶格结构和物理性质,为纳米尺度器件的科学研究提供了广阔的平台.研究这些二维原子晶体材料,一方面有望弥补石墨烯零能隙的不足;另一方面继续发掘它们的特殊性质,有望拓宽二维原子晶体材料的应用领域.本文综述了近几年在超高真空条件下利用分子束外延生长技术制备的各种类石墨烯单层二维原子晶体材料,其中包括单元素二维原子晶体材料(硅烯、锗烯、锡烯、硼烯、铪烯、磷烯、锑烯、铋烯)和双元素二维原子晶体材料(六方氮化硼、过渡金属二硫化物、硒化铜、碲化银等).通过扫描隧道显微镜、低能电子衍射等实验手段并结合第一性原理计算,对二维原子晶体材料的原子结构、能带结构、电学特性等方面进行了介绍.这些二维原子晶体材料所展现出的优异的物理特性,使其在未来电学器件方面具有广阔的应用前景.最后总结了单层二维原子晶体材料领域可能面临的问题,同时对二维原子晶体材料的研究方向进行了展望.