金刚石氮空位色心体系的量子纠缠态制备

利用金刚石氮空位色心体系耦合于一个双边的光子晶体腔(该光子晶体腔与两个波导耦合)来制备Bell态、GHZ态和团簇态。当光子被探测和进行幺正操作后,就得到纠缠态。同时计算了该体系的保真度,发现在近似参数条件下,该模型可得到较好结果。     

稀土掺杂对氯化氢氧化制氯气CuO-CeO2-SiO2催化剂结构和性能的影响

采用模板法制备了CuO-CeO₂-SiO₂和稀土掺杂的CuO-Ce_0.9M_0.1O₂-SiO₂ (M=La, Pr, Nd)催化剂. 运用X射线衍射(XRD), N₂吸附-脱附, 透射电镜(TEM), 拉曼(Raman)光谱, X射线光电子能谱(XPS)和氢气-程序升温还原(H₂-TPR)等手段对催化剂的结构进行表征, 并考察稀土掺杂对氯化氢催化氧化制氯气性能的影响. 结果表明, 稀土掺杂进入CeO₂晶格中形成良好的固溶体结构, 获得更小的晶粒尺寸和更高的比表面积, 并且显著提高了固溶体的表面氧空位浓度. 稀土掺杂显著影响了催化剂的氯化氢催化氧化活性, 活性顺序为: CuOCe_0.9La_0.1O₂-SiO₂>CuO-Ce_0.9Nd_0.1O₂-SiO₂>CuO-Ce_0.9Pr_0.1O₂-SiO₂>CuO-CeO₂-SiO₂, 固溶体氧空位浓度的高低与氯化氢氧化活性直接相关. 通过与Ce_0.9M_0.1O₂-SiO₂催化剂的结构和性能的对比, 发现氧空位浓度的提高并不能增强在固溶体表面发生的氯化氢氧化反应. 动力学测试显示, 稀土掺杂后, 氧分子的吸附成为反应过程的决速步骤. 但在V(O₂):V(HCl)=1 条件下, 更高的氧空位浓度导致了固溶体更低的氯化氢氧化反应速率. 结合机理分析认为, CuO-Ce_0.9M_0.1O₂-SiO₂催化剂更高的氧空位浓度增强了固溶体表面的“氧溢流”, 加快了氯化氢氧化的整体反应速率, 这是CuO-Ce_0.9M_0.1O₂-SiO₂具备高活性的关键.     

扶手椅型缺陷硫化钼纳米带电子性质的第一性原理计算

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了含空位缺陷的扶手椅型二硫化钼纳米带的电子性质.发现缺陷会导致纳米带结构稳定性降低,单空位钼缺陷和三空位缺陷使得纳米带从半导体变成金属性,而单空位硫缺陷和两种双空位缺陷仅减小纳米带的带隙;电子态密度和能带的本征态表明缺陷纳米带费米能级附近的杂质态主要是缺陷态的贡献.研究了四类半导体性质的纳米带带隙与宽度的关系,对于完整的纳米带,带隙随宽度以3为周期振荡变化;而引入空位缺陷后,纳米带的带隙振荡不再具有周期且振荡幅度变小.同时发现,当缺陷的浓度变小后,缺陷仅使纳米带的带隙减小,不会使其变为金属性.这些结果有望打开其在新型纳电子器件中的应用潜能.     

第一性原理研究氧空位对Ag在MgO(001)面吸附的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究方法,应用Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP),计算了氧空位对Ag原子在MgO(001)面吸附的影响．通过成键过程中电荷密度的变化以及电荷转移的讨论,从原子尺度上分析了MgO(001)面空位点Fs和Fs+对其吸附、聚集与成核属性的影响以及吸附的能量属性.结果表明,相对清洁的MgO表面而言,Ag原子吸附在O空位时,能够更牢固地与MgO表面结合,并吸引更多的Ag原子聚集在一起,形成一个个独立的Ag原子岛.     

强流脉冲电子束辐照诱发多晶纯铝中的空位缺陷簇结构

利用强流脉冲电子束（HCPEB）技术对多晶纯铝样品进行辐照,采用透射电子显微镜详细分析了辐照诱发的空位簇缺陷.HCPEP辐照后,在辐照表层内形成了大量的四方形空位胞,其间包含位错圈和堆垛层错四面体（SFT）等类型的空位簇缺陷.1次辐照后,空位胞内产生空位型位错圈,5次辐照则主要产生SFT;10次辐照后,空位胞内产生的空位簇缺陷主要是位错圈,局部区域也观察到了SFT缺陷,在产生SFT的附近区域具有很低的位错密度或者几乎无位错出现.HCPEB辐照产生的瞬间加热和冷却诱发了幅值极大且应变速率极高的应力,这一因素 关键词： 强流脉冲电子束 多晶纯铝 空位簇缺陷 堆垛层错四面体     

Influence of Oxygen Vacancy on Transport Property in Perovskite Oxide Heterostructures

Effect of oxygen vacancy on transport property of perovskite microstructures is studied theoretically. Compared with calculated and measured I-V curves, it is revealed that electron conduction plays an important role in the oxygen nonstoichiometry perovskite heterostructures even with hole-doped or un-doped material due to the oxygen vacancies. In addition, a detailed understanding of the influence of oxygen vacancy concentration and temperature on the conduction characteristics of oxide heterojunction with both forward and reverse biases is obtained by calculation.     

氧空位对SrBi4Ti4O15铁电陶瓷电性能的影响

用高温固相烧结法制备了SrBi4Ti4O15(SBTi)铁电陶瓷,用双氧水浸泡72 h进行氧处理的样品与未经过氧处理的样品进行对比研究。样品的介电损耗谱表明:氧处理使SBTi在20℃～300℃温度范围内的介质损耗明显降低,这主要是由于氧处理使样品中氧空位浓度降低引起的。在温度高于300℃时,经过氧处理的样品的介质损耗迅速增大,这是因为氧处理使空穴载流子浓度增大。通过对材料的直流电导与温度关系的Arrhenius拟合,分析了SBTi的导电机理。结果表明,氧处理并未明显改变样品在300℃～650℃温度区域的载流子激活能,却使其在20℃～300℃范围内的激活能从0.52 eV变化到0.71 eV。     

Al_2O_3微米树的制备及其发光性能研究

以草酸为电解液,采用两次阳极氧化的方法,制备了Al2O3微米树.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光分光光度计对所制备的Al2O3微米树进行了分析.结果表明,在一定的实验条件下,可以得到形状类似于树状的-αAl2O3,其树干尺寸为600~800 nm,并且由-αAl2O3的颗粒均匀堆积而成.其荧光发射峰在304 nm,与氧空位有关,属于F+型(1B→1A)电子跃迁,并对其发光机制进行了讨论.     

氧离子导体β-La2Mo2O9结构性质的第一性原理研究

采用第一性原理方法研究了β-La_2Mo_2O_9结构性质.研究发现结构中Mo和周围的O形成MoO_4或MoO_5两种形式的多面体,La则形成LaO_8和LaO_7多面体.O(1)、O(2)、O(3)三种氧位置的占有率分别为100%、91.7%和25%,与实验相符.对Mo-O(1)键长分析表明,在MoO_4和MoO_5两种多面体中Mo-O(1)键长劈裂成两种键长形式.所有结构组态可通过P2_13空间群的相应操作而互相转换,显示结构具有P2_13空间群的对称性.模拟结果可能是β-La_2Mo_2O_9结构在空间的局域或者本征极小结构.     

基于金刚石色心自旋磁共振效应的微位移测量方法

基于压电陶瓷精密微位移系统的扫描探测技术是目前精密测量仪器进行微纳区域/结构性能测试的核心系统,但压电陶瓷材料存在迟滞、非线性问题,限制了对微位移分辨能力的提升.本文以金刚石氮空位色心为敏感单元,利用电子自旋效应对磁场强度的高分辨敏感机理,结合永磁体周围不同位置对应的磁场强度变化关系,提出了一种基于金刚石氮空位色心电子自旋敏感机理的微位移检测方法.通过建立电子自旋效应与微位移的关联模型,搭建了相应的微位移测量系统.经实验验证,该系统对微位移测试的灵敏度为16.67 V/mm,检测分辨率达到60 nm,实现了对微位移的高分辨率测量.并通过理论分析,该系统的微位移测量分辨率可进一步提升至亚纳米级水平,为新型微位移测量技术提供了发展方向和研究思路.