STM图像的理论模拟

本文简要综述了STM基本理论和模拟方法 ,着重介绍了我们的一些工作 ,构造团簇模型和采用第一性原理方法 (DV LDF) ,模拟出不同取向C60 和它吸附在金属和半导体表面的STM图像 ,理论模拟结果都反映出了STM实验图像的主要特征     

一种新的C60二维畴拓扑结构

利用低温扫描隧道显微镜对吸附在硫醇膜表面的二维C60岛进行研究,首次观察到化学键分辨的C60分子结构,并发现一种新型的C60二维取向畴界,这种畴界仅仅由于两边C60分子的取向不同而存在,附近没有结构缺陷,畴界附近C60阵列的位置平移序和键取向序都得到了保持。     

四甲川苯乙烯菁染料的合成及其激光性能

合成了一系列四甲川苯乙烯菁染料。以Nd:YAG锁模激光倍频(532nm)作泵浦源,测定了染料的激光性能,包括激光调谐范围、中心激光波长、激光转换效率及稳定性。探讨了该类分子结构与其激光性能之间的关系。     

C60不同吸附取向的STM图象的理论模拟

采用离散变分局域密度泛涵(DV-LDF)方法,基于Tersoff-Hamann的扫描隧道显微镜(STM)理论,通过计算单个C₆₀五种不同吸附取向的电荷密度分布图来模拟其STM图象．计算结果表明,不同取向C₆₀的电荷密度分布图有各自的特征‘指纹’,其中模拟正偏压情形下C₆₀的最低未占据分子轨道(LUMO)分布图与其STM图象具有较好的可比性.与实验上已有的STM图象和文献中的理论计算结果比较,可以确定C₆₀在一些表面上的     

STM针尖和外电场在Si(111)-7×7表面单原子操纵中的作用

利用第一性原理的离散变分局域密度泛函方法,采用团簇模型（Si₃₄H₃₆-W₁₁)来模拟STM操纵Si(111)-7×7表面顶角吸附原子的过程．通过分析在进行原子操纵过程中体系的能量与电子云密度分布来研究针尖和外电场的作用．结果表明,当针尖与样品间距离较近时,利用两者间有较强的相互作用,能有效地降低脱出能的能垒高度．外电场对体系脱出能的影响与其大小及极性有关,当样品上所加正偏压增强时,脱出能曲线高度单调下降,而外电场极性为负时,反而稍有增高．仅考虑针尖和样品之间的静态电子相互作用及静电场的作用,尚不能使被操纵原子脱离样品表面．最后讨论了在Si(111)-7×7表面上进行原子操纵的其他机理.     

单分子物理与化学的新进展

本文对新兴边缘学科-单分子物理与化学的一些研究进展进行简要综述。在对单分子科学中几类基本实验技术如扫描隧道显微术和光镊技术等作了简要介绍之后,重点评述了单分子实验技术和研究方法在物理、化学、生物和分子电子学等学科领域的应用和影响。基于扫描隧道显微术和电子结构计算,列举了最近几个关于单分子高分辨表征、单分子器件和单分子量子调控等方面的研究实例。最后对单分子物理与化学的发展前景进行了展望。     

陶瓷微珠直接堆烧制备多孔莫来石陶瓷及性能研究

以高纯石英粉、氧化铝粉以及玻璃粉作为主要原料,首先通过颗粒稳定泡沫法结合离心雾化干燥装置制备得到SiO2-Al2O3陶瓷微珠,然后将其紧密堆积于坩埚中,随后经1500 ℃下直接堆积烧结1 h,利用空心微珠高温下自发泡,成功制备孔分布均匀的多孔莫来石陶瓷.研究了SiO2-Al2O3陶瓷微珠中高纯石英粉、氧化铝粉和玻璃粉组成对多孔莫来石陶瓷性能的影响.该方法简便易行,可控性强.通过该方法可制得气孔率高达85.4;,抗压强度为(3.69±0.86) MPa,低介电常数为1.70的多孔莫来石陶瓷,有望应用于透波材料领域.     

钒团簇的几何和电子结构——从分子到体相性质的演化

基于密度泛函理论,优化了钒团簇V_n(n=2—9,13,15,19,27,51)的几何结构,通过研究键长、配位数、平均结合能、电离势、电子亲和能、总的态密度和平均磁矩随着尺寸的变化规律,从理论上揭示了n≤9的钒团簇电子结构具有分立特征的分子行为和很强的尺寸效应,13≤n≤19是从分子向体相态结构变化的过渡区域;V₂₇和V₅₁的态密度已趋向于体相的三峰结构,说明它们已接近大块钒的性质 关键词： 钒团簇 密度泛涵理论 电子结构     

C59N单分子整流器

通过将单个C59N分子置于双势垒隧道结中,从而利用单电子隧穿效应和C59N分子的特殊能级结构,我们成功地实现了一种新型的单分子整流器件.实验中这个整流器件的正向导通电压约为0.5—0.7 V,反向击穿电压约为1.6—1.8 V.理论分析表明,中性C59N分子的半占据费米能级以及在不同充电情况下费米能级的不对称移动是形成整流效应的主要原因.其构成原理也决定了该器件具有稳定、易重复的特点.     

通过赝反伽伐尼反应实现金纳米粒子模块替换（英文）

通过可控的方式精确调控纳米粒子的结构仍是一个富有挑战性和鼓舞人心的课题.尽管单原子或两、三个金属原子的精细调控已经在金纳米粒子中实现,涉及三个以上金属原子的取代(模块取代)还没有报道.本工作报道了环己硫醇配体保护的Au₄₈(CHT)₂₆的合成及其通过赝反伽伐尼过程的模块取代.单晶结构揭示模块取代的产物与母体团簇共用一个相似的Au₃₁(CHT)₁₂主体,但剩余部分不同(Au₆(CHT)₁₁vs.Au₁₆(CHT)₁₄).一个有趣的发现是模块取代抑制了Au₄₈(CHT)₂₆的光热过程,却增强了它的发射,赋予了所合成团簇更好的双(多)功能应用潜力.光热效应的减弱和发射的增强也暗示了这两种作用能够彼此至少部分转化,对于研究这两种效应之间的相互影响也具有重要的启示.