Au(111)表面单个钴酞菁分子的去氢过程

利用低温超高真空扫描隧道显微镜对单个钴酞菁分子实现了选键化学反应.通过对吸附于Au(111)表面的单个钴酞菁分子外围H原子的"剪裁",并用实验图像和谱学方法,结合第一性原理理论计算研究了逐步去除钴酞菁分子8个外围H原子的过程.理论计算结果再现了实验中所观测到的分子空间构型的变化,并阐明了吸附体系中局域自旋的恢复和变化过程.     

在Au(111)表面酞菁单分子与钴原子可控金属化反应

本文利用低温扫描隧道显微术和第一性原理计算研究了吸附在Au(111)表面的酞菁分子(H₂Pc)与Co原子在单分子水平上的金属化反应过程. 通过扫描探针的操纵手段,以可控的方式原位实现了单个H₂Pc分子与钴原子反应生成CoPc的金属化酞菁产物,揭示出源于H₂Pc和Co原子的π-d相互作用的中间过程. 结合第一性原理计算和中间产物的图像模拟,进一步阐明了这一氧化还原反应中成键和断键的关键机制,即脱氢和金属化过程并非由Co原子和吡咯环的H作用所致,而与Co原子和吡咯环上的N原子之间的作用有关.     

在Au(111)表面酞菁单分子与钴原子可控金属化反应（英文）

本文利用低温扫描隧道显微术和第一性原理计算研究了吸附在Au(111)表面的酞菁分子(_H2Pc)与Co原子在单分子水平上的金属化反应过程.通过扫描探针的操纵手段,以可控的方式原位实现了单个H2Pc分子与钴原子反应生成CoPc的金属化酞菁产物,揭示出源于H_2Pc和Co原子的π-d相互作用的中间过程.结合第一性原理计算和中间产物的图像模拟,进一步阐明了这一氧化还原反应中成键和断键的关键机制,即脱氢和金属化过程并非由Co原子和吡咯环的H作用所致,而与Co原子和吡咯环上的N原子之间的作用有关.     

Si(111)表面原子弛豫研究

本文用原子集团模型和推广的Hueker方法研究Si(111)面的表面弛豫,得到表面Si原子向体内弛豫0.10?的结论,改进了已有的经验估计和理论计算结果,与LEED的分析结果符合较好。 关键词：     

Au(111)表面吸附单个八乙基钴卟啉分子的电子态和输运性质调控

通过低温超高真空扫描隧道显微镜及其谱学方法研究并展示了分子配体在调控表面吸附的单个八乙基钴卟啉(CoOEP)分子的电子态和输运性质中的重要作用. 通过单分子剪裁可以脱去该分子外围的甲基, 并在中心钴原子的微分电导谱中观察测到d轨道共振到近藤共振的演变. 实验结果结合第一性原理的理论计算研究表明, 在脱去甲基前后中心钴原子的化学环境和磁矩均未发生显著变化, 这一演变可以通过一个简化模型来阐释并被归结为脱去甲基后分子配体与衬底成键改变了体系隧穿参数所导致. 此外, 实验结果表明CoOEP分子配体的输运性质可受到分子间距离和范德华相互作用的显著调控. 在CoOEP低聚体中位于分子之间的乙基被抬高, 同时在其微分电导谱谱中0–0.8 V区域内新出现一个强的共振峰. 这一新的共振峰表现出等间距的多峰细节, 其峰间距与卟啉环和乙基之间的C–C键伸缩模式能量符合. 这一新共振峰的出现被归结为由于分子局部与衬底耦合减弱形成双结隧穿体系所导致的振子态隧穿峰.     

Si,GaAs(111)表面弛豫效应

本文将赝原子轨道的线性组合方法应用于计算半导体表面电子结构。除了赝势的形状因子以外,不引入任何可调参量。用这方法计算了Si和GaAs(111)理想表面和弛豫表面的电子态和波函数。Si的结果与Appelbaum和Hamann的自洽计算结果在表面能级位置和表面电荷分布两方面都符合得比较好。计算结果表明,当表面Si或Ga原子向内位移时,表面能级向上移动;表面As原子向外位移时,表面能级向下移动。同时,表面态波函数的性质往往也发生较大的变化。 关键词：     

酞菁锌分子激发态的超快内转移和振动弛豫

用飞秒时间分辨荧光亏蚀法研究了四特丁基酞菁（ＢｕＰｃ）、四特丁基酞菁锌（ＺｎＢｕＰｃ）和四丙氧基酞菁锌（ＺｎＰｒＰｃ）激发态的超快弛豫过程，用波长为３９８ｎｍ的超短脉冲激光激发分子，观察了Ｓ２态到Ｓ１态的内转换，其特征时间约为３０ｆｓ。在７９６ｎｍ先于３９８ｎｍ作用于样品分子时，观察到了荧光强度渐变的过程，通过分析认为这一过程反映了Ｓ１态的振动弛豫。通过对实验数据的拟合，得到了它们的振动弛豫特征时     

CdTe(111)表面电子结构

利用Muffin-Tin轨道线性组合法(LMTO),采用Slab模型,计算了CdTe(111)表面的电子结构,给出总体、局域及分波态密度,该结果与同步辐射光电子谱实验结果符合. 关键词：     

ZnS(111)表面电子结构研究

利用Ｍｕｆｉｎ-Ｔｉｎ轨道线性组合（ＬＭＴＯ）法，采用ｓｌａｂ模型计算了半导体ＺｎＳ（１１１）表面的电子结构，给出了总体、局域及分波态密度，分析了两种ｓｌａｂ模型的表面稳定性和表面态．理论态密度曲线与ＺｎＳ（１１１）表面同步辐射光电子能谱相符合     

Ag(110)表面吸附酞菁铜分子的紫外光电子谱研究

用紫外光电子能谱(UPS)研究了酞菁铜分子在Ag(110)单晶表面上的吸附，随着酞菁铜分子覆盖度增加，衬底Ag的3d电子信号逐渐减弱，在此能带区域出现两个新的谱峰，这两个与吸附有机分子轨道有关的谱峰的束缚能分别为4.45 和6.36 eV.随着覆盖度的增加，在结合能为1.51和9.20 eV处又出现了两个谱峰，它们同样来自吸附有机分子的轨道.随着覆盖度的继续增加，上述四个谱峰的强度逐渐增加，其能量位置均发生了明显的偏移.根据角分辨光电子能谱的实验结果，酞菁铜分子的分子平面基本与衬底表面平行.密度泛函理论计     

Ag(110)表面吸附酞菁铜分子的紫外光电子谱研究

用紫外光电子能谱(UPS)研究了酞菁铜分子在Ag(110)单晶表面上的吸附,随着酞菁铜分子覆盖度增加,衬底Ag的3d电子信号逐渐减弱,在此能带区域出现两个新的谱峰,这两个与吸附有机分子轨道有关的谱峰的束缚能分别为4.45 和6.36 eV.随着覆盖度的增加,在结合能为1.51和9.20 eV处又出现了两个谱峰,它们同样来自吸附有机分子的轨道.随着覆盖度的继续增加,上述四个谱峰的强度逐渐增加,其能量位置均发生了明显的偏移.根据角分辨光电子能谱的实验结果,酞菁铜分子的分子平面基本与衬底表面平行.密度泛函理论计 关键词： 酞菁铜 紫外光电子谱 吸附电子态 密度泛函理论     

Dy@C82分子在Au(111)表面依赖于覆盖度的取向研究

利用超高真空扫描隧道显微镜, 在低温(80 K)下研究了同分异构体分子Dy@C₈₂在Au(111)表面的吸附与分子取向．在低覆盖度下,Dy@C₈₂分子优先吸附于台阶边缘形成分子团簇与分子链结构．这种吸附取决于分子-衬底的相互作用,并存在多种不同的分子取向．增大分子覆盖度后,Dy@C₈₂在金表面形成二维有序密排的单层膜结构．Dy@C₈₂分子在金表面的取向倾向于其C₂长轴与金表面近乎平行．具有三种取向的分子最具优势,而同种取向的分子组成许多局限于一个个小区域内的取向有序结构畴．随着覆盖度的增加,Dy@C₈₂分子在Au(111)表面趋向于短程有序取向排列,这是由分子-衬底作用与分子间的偶极-偶极作用共同决定的．     

Cu(111),Cu(110)和Cu(100)表面的振动弛豫

用能带理论研究了Cu(111)、Cu(110)和Cu(100)表面的振动弛豫。结果表明,第一内层间距为2.073±0.008(收缩0.53％±0.008)[对Cu(111)],1.25±0.01(收缩2.2％±0.01[对Cu(110)],1.815±0.001(膨胀0.55％±0.001)[对Cu(100)];而第二内层间距为2.15±0.01(膨胀2.2％±0.01[对Cu(111)],1.32±0.01(膨胀3.6％±0.01)[对Cu(110)],2.084±0.001(膨胀15.5％±0.001)[对Cu(100)];而第三内层间距为2.24±0.01(膨胀7.3％±0.01时Cu(111)]。     

Au钝化Si(100)表面的电子特性

用TB-LMTO方法研究单层的Au原子在理想的Si(100)表面的化学吸附.计算了Au原子在不同位置的吸附能,吸附体系与清洁Si(100)表面的层投影态密度, 以及电子转移情况.结果表明, Au原子在吸附面上方的A位(顶位)吸附最稳定, Au钝化Si(100)表面可以取得明显的钝化效果, 这一结论与实验事实相符合.     

Au(111)上烷烃硫醇SAMs表面应力的理论研究

应用已建立的关于金属表面吸附层中表面应力的统计热力学理论 ,计算了Au(111)上烷烃硫醇SAMs的表面应力及其与烷烃硫醇链长、吸附覆盖度的定量关系 .计算结果与实验相符 ,较好地解释了Berger等人的实验结果 ,特别是解决了在表面应力符号性质上理论与实验的矛盾 .在表面吸附层应力的多种物理起源中 ,通过底物的分子间作用力有着决定性的贡献 ,揭示了分子的吸附能间接地起着重要作用 .这与阴离子化学吸附体系Cl-/Au(111)的有关研究结果相同 .     

O在Au(111)表面吸附的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论，本文系统地研究了O在Au(111)表面上的吸附能、吸附结构、功函数、电子密度和投影态密度，给出了覆盖度从0.11ML到1.0ML的范围内，O的吸附特性随覆盖度变化的规律.研究发现O的稳定吸附位为3重面心立方(fcc)洞位，O在fcc洞位的吸附能对覆盖度比较敏感，其值随着覆盖度的增加而减小；O诱导Au(111)表面功函数的变化量与覆盖度成近线性关系，原因是Au表面电子向O偏移，形成表面偶极子；O—Au的相互作用形成成键态和反键态，且反键态都被占据，造成O—Au键很弱，O吸附能较小. 关键词： 表面吸附 Au(111)表面 密度泛函理论 电子特性     

Ag(111)和Au(111)上铋的初始生长行为

半金属铋(Bi)的表面合金具有的Rashba效应,和其具体结构性质有重要关联.本文结合扫描隧道显微镜(STM)和密度泛函理论(DFT),系统地研究了Bi原子在Ag(111)和Au(111)上的不同初始生长行为.在室温Ag(111)上,连续的Ag2Bi合金薄膜会优先在Ag台阶边缘形成;在570 K Ag(111)上,随着...     

清洁Si(111)表面电子结构的理论研究

本文报道在原子集团模型下用CNDO-SCF方法对清洁Si(111)表面电子结构的系统研究结果:(1)计算了表面上的净电荷分布、电荷转移以及局域在各原子轨道上的电荷;发现T₃⁰,T₃⁺和T₃^-式的表面悬挂键结构较难存在;表面原子趋于形成带有分数电荷的悬挂键,而实际上这些悬挂键彼此结合成弯键;表面原子及其悬挂键上有净电荷积累,且有很强的定域性和取向性。(2)计算了原子集团模型的静 关键词：     

氯离子吸附单层对Au(111)电极表面应力的贡献

以Cl-为例 ,应用格子气模型 ,建立了阴离子吸附层对Au(111)表面应力贡献的统计热力学理论 ,计算了吸附层Cl-离子间相互作用能、表面应力贡献和二维体积弹性模量 .计算结果表明 ,Cl-吸附层对表面应力贡献的大小 ,与实验值相近 ;在Cl-低覆盖度时 ,经验包括ClO4 -贡献 ,计算了表面应力变化 电荷密度曲线 ,近似呈线性关系 ;对于Cl-/Au(111)体系 ,表面应力与表面张力之差与表面应力同量级 ,两者差别不可忽略 .较好地解释了有关的实验事实 .     

苝四甲酸二酐在Au(111)表面的取向生长及电子结构研究

利用X射线光电子能谱(XPS),同步辐射紫外光电子能谱(SRUPS),近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)以及原子力显微镜(AFM)等技术研究了苝四甲酸二酐(PTCDA)与Au(111)的界面电子结构、PTCDA分子取向及有机薄膜的表面形貌.SRUPS价带谱显示,伴随PTCDA分子的微量沉积(0·5ML),位于费米能级附近Au的表面电子态迅速消失,但却观察不到明显的界面杂化态,这说明PTCDA分子和Au(111)界面间存在弱电子传输过程,但并没有发生明显的化学反应.角分辨NEXAFS以及SRUPS结果证明PTCDA分子是平铺在衬底表面.根据Au4f7/2和C1s峰积分强度随薄膜厚度的变化以及AFM图像可知,PTCDA分子在Au(111)表面是一种典型的Stranski-Krastanov生长模式,即先层状生长,再岛状生长,并且在层状生长到岛状生长的转变过程中,存在有机分子的去润湿过程.