用高分辨电子能量损失谱和紫外光电子谱研究多孔硅的电子结构

本文首次使用分辨电子能量损失谱（ＨＲＥＥＬＳ）和紫外光电子能谱（ＵＰＳ）研究新腐蚀的多孔硅样品（ＰＳ）的电子结构．实验结果发现，从ＨＲＥＥＬＳ谱中能量损失阈值测得的多孔硅的能隙最可几值移到２．９ｅＶ左右，与文献报道的光激发谱（ＰＬＥ）的结果相近．ＵＰＳ结果发现多孔硅费米能级到价带顶的距离不同于单晶硅，结合ＨＲＥＥＬＳ和ＵＰＳ结果可以初步得出多孔硅与硅界面的能带排列．     

利用电子能量损失谱对二氧化铀电子结构的研究

锕系元素因具有复杂的5f电子结构,其显示出神秘而又独特的物理、化学特性.为了加深对锕系金属、合金和化合物的特异行为的理解,对其电子结构精确表征的重要性日益凸显.电子显微技术与电子能量损失谱技术的结合在锕系元素原子结构和电子结构研究中发挥了至关重要的作用.本文采用电子能量损失谱研究二氧化铀的5f电子结构,并讨论了铀5f电子的相互作用特性.     

高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8电子能量损失谱研究

自从发现高温超导体以来,对它的导电机理及电子结构研究引起了人们广泛的兴趣。本文用电子能量损失谱(EELS)研究了Bi_2Sr_2CaCu_2O_8超导体的价电子结构,能量损失函数及介电函数,计算了其它各种光学常数。实验过程为将烧结超导样品在盛有CCl_4的玛璃研钵中研碎,然后将其滴于由铜网支持的微孔碳膜上。实验在装备有GATAN-666同时检测电子能量损失谱仪     

电子能量损失谱低能谱区的分析和应用

本文讨论电子能量损失谱低能谱区的分析及其在研究固体材料电子结构方面的应用。作为实例,给出了Bi_2Sr_2CaCu_2O_8高温超导体的体等离子色散试验结果和YBa_2Cu_3O_(7-x)高温超导体的电子能量损失谱低能谱区的计算机拟合分析试验结果。     

Sr0.35CoO2的电子能量损失谱和关联效应的研究

层状超导化合物Na0·33CoO2·1·3H2O在近期的研究中受到了广泛关注,其母体NaxCoO2系列亦表现出非常丰富的物理特性。近期,我们研究发现CoO2层间的Na+可以被多种阳离子所取代。利用离子交换反应,以Na0·7CoO2为母体,可以制备出Sr0·35CoO2。在本研究中,运用全势线性缀加平面波方法计算了Sr0·35CoO2的电子结构和能量损失谱的近边结构。图1,图2为计算得到的电子态密度图,Sr0·35CoO2显示出金属的能带特征,费米能级处的态密度主要来自Co3d轨道。对Sr0·35CoO2的电子能量损失谱实验研究表明,O的K边的起点约为525eV,CoL边的起点约…     

电子能量损失谱研究GaN的极性

ＧａＮ材料可以发蓝光 ,具有非常重要的实际应用价值。ＧａＮ的结构分析中 ,确定各种畴的极性是非常重要的。在过去的研究中 ,对于ＧａＮ这类非中心对称极性晶体 ,主要利用会聚束电子衍射的方法来测定极性[1] 。最近 ,Ｎ .Ｊｉａｎｇ等人利用通道效应对Ｘ 射线能量色散谱 (ＥＤＳ)强度的影响测定ＧａＮ的极性[2 ] 。但利用电子能量损失谱的方法研究晶体的极性目前尚不多见。入射电子在ＧａＮ晶体中传播时 ,由于布洛赫波的相干效应 ,使得Ｎ原子对入射电子的非弹性散射强度在ｇ =0 0 0 2双束条件和ｇ =0 0 0 2双束条件下并不相同。通过比较这…     

幻角和线性二向色性电子能量损失谱技术

很多重要的材料具有各向异性的电子结构。由于低对称性的空态电子结构的存在，它们的电子能量损失谱对样品的取向敏感，其敏感程度受到其他实验条件(如电子束的会聚角和散射电子的接收角)的调控。通过研究电子能量损失谱对方向的依赖性以及受实验条件影响的机制，可以通过合理的     

新型功能化合物的晶体结构和电子能量损失谱研究

本文深入研究了六方层状结构钴氧化物中的层间阳离子排列,电荷/轨道序和金属超导体NbB2中的电子能量损失谱,阐述了现代透射电子显微镜(TEM)技术和电子能量损失谱在功能化合物研究领域的应用.基于MxCoO2(M=Na,Sr或Ca)化合物的TEM结构分析,总结给出了反映这种层状结构化合物中阳离子含量和结构特性关联的相图.以Na0.5CoO2材料作为研究主体,系统分析了材料结构随温度的变化,并对Na离子有序和结构相变进行了深入探讨.在100 K到20 K温度区间观测到了两个超结构相,其基本特性可以用电荷/轨道有序模型很好地解释.NbB2是典型的层状超导体,电子能量损失谱表现出很强的各向异性.结合第一性原理计算对其电子结构和电子能量损失谱的特性进行了仔细分析,获得了费米能级附近B的2p轨道未占据态信息.在这些实验和理论结果的基础上,系统分析了六方层状钴氧化物中结构相变和物理性能的关联,并对NbB2和MgB2超导材料电子结构区别进行了讨论.     

钢铁材料晶界结合和冲击断裂特征的电子能量损失谱研究

本文采用电子能量损失谱(EELS)研究了不同商用钢铁材料的晶界,计算了晶界处和晶粒内铁原子的3d电子占据态密度,并将其和晶界性质以及材料的宏观断裂性能相联系.结果表明,当样品晶界处铁的3d电子占据态密度高于晶粒内时,晶界结合强度低于晶内,晶界表现出脆性,材料的冲击断裂方式主要为脆性的沿晶断裂;反之,如果样品晶界处铁的3d电子占据态密度低于晶粒内时,晶界结合强度高于晶内,晶界表现出韧性,材料的冲击断裂方式主要为脆性的穿晶断裂.还发现元素在晶界的偏析对晶界结合强度影响很大.     

电子能量损失谱在类金刚石碳膜结构表征中的应用

本文先介绍了类金刚石碳膜的结构特点及电子能量损失谱的原理和分类;然后着重评述了近年来电子能量损失谱在类金刚石碳膜(及有些金刚石膜)结构表征中的应用;同时也讨论了类金刚石碳膜经某些后处理后其能量损失谱的变化特征。     

玻璃分相的电子能量损失谱研究

一、引言:玻璃中液-液分相是材料科学工作者很感兴趣的问题。因为分相在很多玻璃形成系统中发生并影响其微观结构与性质。可应用之于制造微晶玻璃,光色玻璃,微孔玻璃等,亦可因之而造成材料的缺陷使材料质量性质下降。在玻璃分相的热力学及动力学研究中主要难题在于测定其分相粒子的尺寸分布及分相玻璃各相的化学成分。分相粒子尺寸约在几个埃至几千埃之间变动。通常应用X射线小角散射法测定其分相粒子尺寸分布。此种方法试样要求较难制备,并要作烦琐的夹缝校正。樊先平、陈全庆曾应用透射电镜成象,以光学衍射获得小角散射强度分布的     

基于自适应陷波器的电子能量损失谱能量漂移的消除方法

电子能量损失谱是透射电子显微术中一种重要的分析手段,它可以帮助人们从纳米尺度上认识材料的电子结构等信息。但电子能量损失谱仪特别容易受到周围环境因素的影响,比如说固定工频干扰,而产生电子能量损失谱能量的漂移。本文结合串行快响应能谱探测器和自适应陷波器手段,提出了一种消除电子能量损失谱中能量漂移的方法,实验结果表明这种方法能够有效消除电子能量损失谱中由于固定工频干扰所造成的能量漂移。     

钴硅化合物的理论电子能量损失谱

本文采用扩展平面波加局域轨道方法和广义梯度近似对钴硅系中Co2Si，CoSi和CoSi：三种不同硅化物的电子结构以及电子能量损失近边结构（ELNEs）进行了理论计算。结果表明计算得到的硅化物中Co的ELNES很好反映了Co在费米能级以上d的未占据态密度分布，其中Co2Si和CoSi2具有金属性质；而CoSi呈现出半金属性质。计算还表明电子能量损失谱仪应具有足够高的能量分辨率（0．2ev），电子能量损失近边结构才能正确反映出钴硅化合物的电子结构特征。     

各向异性材料的电子能量损失谱‘幻角’分析

电子能量损失谱(Electron Energy Loss Spectroscopy)在测量材料的电子结构及其电子空间分布方面有很广泛的应用.由于原子的各向异性排列,或是内(外)部电、磁场的作用,许多重要材料的电子结构及其能级之间的电子跃迁会显示出明显的方向性,如石墨、纳米碳管和磁化的铁磁材料等.近来,纳米材料和纳米器件的发展,使得检测纳米尺度的各向异性材料的电子结构成为当务之急.由于电子束斑尺寸可达纳米量级,EELS在这个方面体现了其独特优势,但是在一般情况下,各向异性材料的EELS谱会随样品取向而变化,这给定量分析带来了困难.     

由电子能量损失谱计算过渡金属d电子数的浮动窗口方法

材料宏观性能的差异归根到底来源于其电子结构的差异。在过去半个多世纪里，过渡金属的d电子一直是固体物理领域内研究的一个重要内容；同时，在过渡金属形成合金的过程中，究竟是发生了“电荷转移”，还是保持“局域电中性”，文献中一直存在着争议。所有这些都依赖于对过渡金属中d电子的精确测量。近年来，电子能量损失谱（EEKS）已发展成为一种具有高空间分辨率的原位测量物质电子结构的强有力工具。     

介电函数及其在电子能量损失谱低能区分析的应用

一、前言:电子能量损失谱学(EELS或ELS)是研究电子激发的一次过程。一幅电子能量损失谱大致可分为三个区域:零损失区、低能损失区(5～50eV)和高能损失区(>50eV)。对各谱区进行细致的分析研究、可获得与样品化学成分或电子结构有关的信息。利用电子能量损失谱低能区研究固体的电子结构、引起物理和电子显微学界的关注。因为它不仅能提供固体的电子结构信息、还能在同一台仪器上研究固体的微区晶体结构、成分和形貌。但在电子能量损失谱5～50eV的低能区很难直接确定有关电子结构方面的信息。这是由于在该区等离子激发占主导地位、而外     

电子能量损失谱对碳化硅颗粒增强铝基复合材料界面特征的研究

本文利用电子能量损失谱研究了氧化态和原始态碳化硅颗粒增强铝基复合材料的界面特性。讨论了它对复合材料强度的影响。结果发现，氧化处理后碳化硅与铝基体界面上有一ＳｉＯ２非晶层，该非晶层内由于铝的扩散作用而形成铝的浓度梯度。     

电子能量损失谱磁手性二向色性研究进展

电子能量损失谱磁手性二向色性技术是近年发展起来的实验方法,它与X射线磁圆二向色性一样可以测量特定元素的自旋与轨道磁矩的信息,由于其高空间分辨率、实验方法多样和对设备要求简单,因此有望应用于对微观材料的磁性测量和研究。本文简要介绍了该方法的背景、理论基础、实验方法、研究进展和应用。     

多元统计分析方法在各向异性材料电子能量损失谱中的应用

电子结构可以通过电子能量损失谱（EEIS）的近边精细结构（Near Edge Structure）来测量。在各向异性材料中，不同的选择则决定了具有不同对称性的电子跃迁过程在改变谱接收条件时可能处于不同程度的激发状态，从而造成精细结构上的差异。如何从这些差异分析中得到与其相关的电子结构的对称性？这个问题的解决对于各向异性材料的电子结构及其相关性能的研究是非常重要的。本文提出通过多元统计分析方法（Multivariate Statistical Analysis）处理系列实验谱线，从而确定电子结构的对称性信息。     

利用电子能量损失研究相对论量子力学理论

电子能量损失谱是近年来在分析电子显微学中最有发展前途的先进材料表征手段，它的物理基础是已有百年历史，发展非常成熟的量子力学和相对论量子力学理论。但早期量子力学的研究对象是原子，原子核等具有高度对称性的物理体系，许多公式、定律在低对称性体系中的适用性并没有可靠的实验验证。在晶体中，原子的对称性在晶体场的影响下会降低，故对晶体进行电子能量损失研究对我们检测量子力学的基本推断很有帮助。我们的实验结果在绝大多数情况下与理论预测相符，但我们最近发现对应内壳层电子激发的高能电子能量损失的散射角度分布与1956年的Fano的电子能量损失理论有别。