退火温度对N+注入ZnO:Mn薄膜结构及室温铁磁性的影响

采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备了ZnO:Mn薄膜, 结合N⁺ 注入获得Mn-N共掺ZnO薄膜, 进而研究了退火温度对其结构及室温铁磁性的影响. 结果表明, 退火后ZnO:(Mn, N) 薄膜中Mn²⁺和N^3-均处于ZnO晶格位, 没有杂质相生成. 退火温度的升高 有助于修复N⁺注入引起的晶格损伤, 同时也会让N逸出薄膜, 导致受主(N_O)浓度降低. 室温铁磁性存在于ZnO:(Mn, N)薄膜中, 其强弱受N_O浓度的影响, 铁磁性起源可采用束缚磁极化子模型进行解释.     

(2+2)RESONANCE ENHANCED MULTIPHOTON IONIZATION-FRAGMENTATION STUDY OF DIMETHYLAMINE

The multiphoton ionization spectra of dimethylamine are given in the 445-470 nm region. A time of flight mass spectrometer was used,and experiment was done under collision free condition. It is found that (2+2) resonance enhanced multiphoton ionization through (n_N,3s) Rydberg state produces parent ions which endure pseudo-α and C—N bond cleavages. The former forms CH₃N⁺H=CH₂ ions,and the latter gives CH₂=N⁺H₂ ions .     

胸腺嘧啶低能量VUV光解离路径的实验和理论研究

利用同步辐射真空紫外光电离质谱和理论计算研究了胸腺嘧啶的光解离反应路径, 通过改变光子能量得到不同的质谱信号, 光子能量在12.0 eV时主要的碎片有m/z=98 (C₄H₆N₂₄O⁺)、97 (C₄H₅N₂O⁺)、84 (C₃H₄N₂O⁺或C<     

氮化钽团簇阴离子Ta3N3-解离吸附N2中的15N/14N同位素交换研究

氮气分子的吸附和活化是固氮研究中的重要过程. 近年来过渡金属氮化物由于在合成氨催化研究中的优异表现而受到广泛关注. 但是,氮化物物种与氮气分子在高温下反应的微观机制仍然不清楚,而该过程对于认识反应中的温度效应以及缩小气相团簇体系和凝聚相体系间的差距具有重要意义. 本文使用质谱观测到氮化钽团簇阴离子Ta₃¹⁴N₃^-和¹⁵N₂在高温下(393∽593 K)发生¹⁵N/¹⁴N同位素交换而产生¹⁴N₂/¹⁵N¹⁴N. 结合理论计算,阐述了同位素交换反应的微观机理以及升高温度对于N₂在Ta₃N₃^-上解离吸附的促进作用. 而在对比实验体系Ta₃¹⁴N₄^-/¹⁵N₂中,观察到升高温度只能加速¹⁵N₂在吸附产物Ta₃¹⁴N₄¹⁵N₂^-上的脱附. 这是由于氮空位是氮化物物种活化氮气的必要条件,而Ta₃N₄^-中由于不存在氮空位因此不能活化和解离氮气. 该研究为合成氨中氮化物物种中氮空位的作用提供了重要信息并且为固氮研究中高效催化剂的设计提供了线索.     

C3N4的高温高压同步辐射研究

利用激光加热金刚石对顶砧技术在高温高压条件下合成了纯beta相和立方相C₃N₄beta相C₃N₄所属对称群为P63/M (176).对石墨相与beta相C₃N₄的X射线衍射结果进行了精确分析, 得到优化晶胞参数.原位高压同步辐射X射线衍射分析表明, 在6GPa时由beta相到立方相C₃N₄的相转变已经发生, 之后两相共存直到19GPa时相变结束得到纯立方相C₃N₄.     

α-C∶H膜化学结构对光学性能的影响

 选用体积分数为99.999 9%的H₂及反式-2-丁烯（T2B）为工作气体,利用低压等离子体增强化学气相沉积法制备了α-C∶H薄膜。利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对薄膜化学键和电子结构进行分析,并结合高斯分峰拟合分析了薄膜中sp³/sp²杂化键比值和sp³C杂化键分数。结果表明：薄膜中氢含量较高,主要以sp³C—H形式存在;工作气压越高,制备的薄膜中C=C键含量越少,薄膜中sp³/sp²杂化键比值和sp³C杂化键分数增加,薄膜稳定性提高。应用UV-VIS光谱仪,获得了波长在400~1 000 nm范围内薄膜的光吸收特性,结果显示: α-C∶H薄膜透过率可达98%。光学常数公式计算得到工作压强为4~14 Pa时光学带隙在2.66~2.76之间,并均随着工作气压的升高而增大。结果表明,随工作气压的升高,薄膜内sp³键减小,从而促使透过率、光学带隙增大。     

α-C∶H膜化学结构对光学性能的影响

 选用体积分数为99.999 9%的H₂及反式-2-丁烯（T2B）为工作气体,利用低压等离子体增强化学气相沉积法制备了α-C∶H薄膜。利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对薄膜化学键和电子结构进行分析,并结合高斯分峰拟合分析了薄膜中sp³/sp²杂化键比值和sp³C杂化键分数。结果表明：薄膜中氢含量较高,主要以sp³C—H形式存在;工作气压越高,制备的薄膜中C=C键含量越少,薄膜中sp³/sp²杂化键比值和sp³C杂化键分数增加,薄膜稳定性提高。应用UV-VIS光谱仪,获得了波长在400~1 000 nm范围内薄膜的光吸收特性,结果显示: α-C∶H薄膜透过率可达98%。光学常数公式计算得到工作压强为4~14 Pa时光学带隙在2.66~2.76之间,并均随着工作气压的升高而增大。结果表明,随工作气压的升高,薄膜内sp³键减小,从而促使透过率、光学带隙增大。     

基于函数映射的快速傅里叶变换算法

给出了一种新的快速傅里叶变换算法.算法利用了傅里叶变换因子C_N^kn、S_N^kn的对称特性,将函数序列x(n)个数压缩至四分之一.对其压缩后的函数序列,按其相邻函数值之差映射为函数p(n),同时对傅里叶变换因子C_N^kn、S_N^kn按累进求和映射为A_N^kn、B_N^kn.不同于FFT算法要求N为2的整数次幂,该算法中N可为任何偶数.对诸如方波、三角波、锯齿波及可分解为阶梯波的光学图象、特别是二值光学图象,能极大地减少计算量,某些情形低于FFT算法的计算量.     

原子的解析波函数

我们设计了一套变分波函数,用来计算了周期表中前面十个原子的能量。我们设计的单电子试探波函数具有下列形式:1s:ψ₁(r)=N₁e^-μαr[1+(μbr)²], 2s:ψ₂(r)=N₂[(μr)e^-μr-Ne^-μcr], 2p:ψ₃(r)=N₃(μdr)cosθe^-μdr, ψ₄(r)=N₄(μdr)sinθe^iφ-μdr, ψ₅(r)=N₅(μdr)sinθe^-iφ-μdr。式中的a,b,c,d及μ为五个变分参数。N₁,N₂,N₃,N₄与N₅为归一化因子;N由ψ₁与ψ₂的正交条件来决定。用这种波函数来计算原子的能量,所得的结果比莫尔斯等人(P.M.Morse,L.A.Young and E.S.Haurwitz)用他们设计的四参数波函数所算得的结果为好,更接近实验值,同时也接近于由自洽场所算出的结果。若我们的波函数中固定c等于1不变,这时就变为只有四个参数的波函数,结果仍比莫尔斯等人的好。     

AlnC4-/0(n=2∽4)团簇的结构和成键性质: 光电子能谱和理论计算

本文采用尺寸选择的负离子光电子能谱与高精度理论计算,对Al_nC₄^-/0(n=2∽4))团簇的结构和成键性质进行了研究. Al₂C₄^-团簇负离子的最稳定结构是一个C_2v对称的平面结构,其中两个C₂单元与两个铝原子分别相连. Al₂C₄^-团簇负离子的次稳定结构是一个线型结构,两个铝原子位于C₄线型结构两端,能量仅比最稳定结构高0.05 eV. 中性Al₂C₄团簇是一个线型结构. Al₃C₄^-团簇负离子是一个平面结构,其中三个铝原子分别与两个C₂单元相连. 而中性Al₃C₄团簇则是一个V字型结构. Al₄C₄^-团簇负离子和中性Al₄C₄团簇均为C_2h对称的平面结构,四个铝原子分别位于两个C₂单元的末端. Al_nC₄^-/0(n=2∽4))团簇负离子的自适应自然密度配分的分析结果表明这些团簇中铝原子与C₂单元之间的化学键具有σ和π键特征.     

电解有机溶液法制备CNx薄膜

在60℃和常压下,电解甲醇和脲的混合溶液在硅基片上沉积CN_x薄膜．傅里叶红外和Raman测试表明,所得薄膜是非晶态的,碳和氮主要是以C—N,C—C,C＝C和C＝N的形式成键,有少量的碳和氮以C≡N的形式成键．X射线光电子能谱测试表明,氮是以SP²和SP³杂化形式与碳化学成键来成膜的．测试结果表明通过液相沉积法所得CN_x薄膜与汽相沉积法所得CN_x薄膜的结构比较接近.     

不同氮流量制备Mn3CuNx薄膜及其电、磁输运性质的研究

采用对靶磁控溅射方法在单晶Si(100)基片上制备了反钙钛矿结构的Mn₃CuN_x薄膜.通过控制制备过程中的反应气体氮气(N₂) 流量(N₂/Ar+N₂), 研究了氮含量对Mn₃CuN_x薄膜结构及物理性能的影响.分别利用X射线衍射仪、俄歇电子能谱、 原子力显微镜、X射线光电子能谱、物理性能测试系统和超导量子干涉仪, 对所制备薄膜的晶体结构、成分、表面形貌和电、磁输运性质进行了测试.结果表明:制备的薄膜均为反钙钛矿立方结构,且沿 (200) 晶面择优生长.随着氮含量的增大,薄膜表面粗糙度和颗粒度尺寸逐渐增大, 导致电阻率增加.氮含量对薄膜的电输运性质没有影响,所有薄膜电阻率均随着温度的降低逐渐增大, 呈现半导体型导电行为,这与对应的块体材料结果相反.Mn₃CuN_x薄膜随着测试温度的增大发生了 亚铁磁到顺磁的磁转变,且N含量的增大降低了磁有序转变温度,主要是由于N缺陷对Mn₆N八面体结构中 磁交换作用的影响所致.     

2维SU(NC)格点规范理论中夸克真空凝聚

用改进的Wilson夸克格点哈密顿量和变分法研究2维SU(N_C)规范场中夸克真空凝聚〈ψψ〉与夸克质量m_q和Wilson参数r的依赖关系. 结果表明: 对于给定的r, 当N_C=2,3,4,5,6,7,时, 〈ψψ〉_suba/(gN_C^3/2)的值随m_q的增大而减小. 对于较大的N_C(如N_C>3), 当m_q很小时, 〈ψψ〉_suba(gN_C^3/2)对r的依赖性很小, 但随着m_q的增大, 〈ψψ〉_suba/(gN_C^3/2)对r的依赖性增大, 且〈ψψ〉_suba/(gN_C^3/2)的值随r的增大而增大; 特别是, 当m_q→0时, 本文的格点结果与Zhitnitsky的连续理论分析结果(在弱耦合相中)很好地一致, 这意味着本文在m_q≠0时所得到的结果是可靠的.     

第Ⅲ及第Ⅳ类两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩——兼论“相似压缩”与“压缩简并”现象

本文根据量子力学中的线性叠加原理,分别构造了由多模(即q模)相干态|{Z_j}>_q与多模真空态|{0_j}>_q以及由多模相干态的相反态|{-Z_j}>_q与多模真空态|{0_j}>_q等的线性叠加所组成的第及第类两态叠加多模叠加态光场|ψ_+,3⁽²⁾>_q和|ψ_-,4⁽²⁾>_q.利用新近建立的多模压缩态理论,首次对态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩和等阶N次方H压缩特性进行了详细研究.结果发现:1)态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q是两种典型的多模非经典光场,当各模的初始相位φ_j(j=1,2,3,…,q)或者各模的初始相位和 =φ_j以及态间的初始相位差(θ_±^(R)-θ^(0)_±)等分别满足一些特定的量子化条件时,态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q均可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方Y压缩效应和等阶N次方H压缩效应;2)当组成态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q的各对应复几率幅不相等亦即C₊^(R)≠C_-^(R)和C₊⁽⁰⁾≠C_-⁽⁰⁾时,态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q这两者的压缩条件和压缩特征虽然相同,但其压缩幅度(即压缩程度和压缩深度)却不相等,这种现象称为“相似压缩”;3)当组成态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q的各对应复几率幅相等亦即C₊^(R)=C_-^(R)和C₊⁽⁰⁾=C_-⁽⁰⁾时,态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q这两种截然不同的多模叠加态光场不仅具有完全相同的压缩条件和压缩特征,而且还具有完全相等的压缩幅度,这种现象就称为“压缩简并”.     

反应溅射a-SiCxNy∶H薄膜特性

利用射频反应溅射技术在室温下制备了氢化非晶硅碳氮薄膜(a-SiC_xN_y∶H),通过红外透射谱(IR),光吸收谱［α(λ)］,电子自旋共振谱(ESR)和电导率(σ)等测试手段,研究了薄膜的结构和光电特性.在固定甲烷流量γ_CH4=3%,氢气流量γ_H2=12%的情况下,改变氮气流量γ_N2=(0—14)%,综合研究了暗电导率σ_d<     

异亮氨酸的真空紫外光电离和光离解

利用同步辐射光电离质谱结合理论计算, 研究了异亮氨酸的真空紫外光诱导电离解离．在光子能量为13 eV的质谱中探测到了m/z=86、75、74、69、57、46、45、44、41、30、28、18的碎片离子．对于异亮氨酸的主要碎片离子为：C₅H₁₂N⁺ (m/z=86)、C₂H₅NO₄⁺ (m/z=75)、C₅H₉⁺ (m/z=69)、C₄H₉⁺(m/z=57)和CH₄N⁺(m/z=30)．由光电离效率曲线得到出现势分别为：8.84±0.07、9.25±0.06、10.20±0.12、9.25±0.10、11.05±0.07 eV．结合量化理论计算(B3LYP/6-31++G(d,p)),详细给出了它们可能的生成路径．这些解离通道包括简单的键断裂反应和涉及中间体、过渡态的反应,实验值和理论计算的离子出现能或势垒一致．     

环戊酮光电离解离的实验和理论研究

本文介绍了真空紫外光电离质谱结合理论计算研究环戊酮单分子的光电离解离过程. 在9.0∽15.5 eV能量范围内,测量了环戊酮离子及其碎片离子的光电离效率曲线. 通过光电离效率曲线,将环戊酮分子的电离能确定为9.23±0.03 eV,并确认碎片离子为：C₅H₇O⁺,C₄H₅O⁺,C₄H₈⁺,C₃H₃O⁺,C₄H₆⁺,C₂H₄O⁺,C₃H₆⁺,C₃H₅⁺,C₃H₄⁺,C₃H₃⁺,C₂H₅⁺, C₂H₄⁺. 利用量子化学计算方法,在ωB97X-D/6-31+G(d,p)理论水平基础上,提出了C₅H₈O⁺的解离机制. 通过对环戊酮解离路径的分析,发现开环和氢迁移过程为环戊酮离子解离的主要路径.     

线形C5H自由基A2Δ电子态的自选轨道分裂和寿命展宽

重新研究了C₅H和C₅D自由基A²Δ-X2Π电子吸收谱带. 利用乙炔/氦混合气脉冲直流放电产生的碳氢等离子体制备气相C5H和C5D自由基,利用光腔衰荡光谱记录碳氢等离子体束的直接吸收光谱. 与之前工作相比,实验光谱的波长校准得到了改进. 通过对实验光谱的分析,首次实验确定了C₅H自由基A²Δ电子态的自旋-轨道分裂常数为-0.7(3) cm^-1. 这为标识A2￠电子态的提供了有力的实验证据. 通过对谱带寿命展宽的分析,A²Δ电子态的寿命估测为1.6±0.3 ps.     

解除β、γ带简并的一种方案

假设相互作用的哈密尔顿H=(α₀+α₁n_d)L L—βC₂(SU(3)),用一级微扰论计算了¹⁵⁴Gd、¹⁵⁶Gd的能谱,说明了转动惯量随L增大的离心效应.     

Excitation and dissociation of polyatomic molecules under the action of femtosecond infrared laser pulses

The effect of high-intensity femtosecond laser pulses (100–200 fs) in the near (0.8–1.8 μm) and medium (4.6–5.8 μm) IR ranges on the CF₂HCl, CF₃H, (CF₃)₂C=C=O, and C₄F₉COI molecules is examined. Irradiation of CF₂HCl and CF₃H molecules by 0.8-to 1.8-μm laser pulses with intensities of >40 TW/cm² (>4 × 10¹³ W/cm²) makes them dissociate to yield CF₃H and CF₄, respectively. The key mechanism of the dissociation of these molecules is field ionization and fragmentation. The excitation of the stretching vibrations of the C=O bond in the (CF₃)₂C=C=O and C₄F₉COI molecules by 4.5-to 5.8-μm femtosecond pulses produced no detectable dissociation up to a fluence of ∼0.5 J/cm² (or a intensity of ∼2.5 TW/cm²). Probable explanations of this observation are discussed. Original Russian Text ? V.M. Apatin, V.O. Kompanets, V.B. Laptev, Yu.A. Matveets, E.A. Ryabov, S.V. Chekalin, V.S. Letokhov, 2007, published in Khimicheskaya Fizika, 2007, Vol. 26, No. 4, pp. 18–25.