锕系金属掺杂硼团簇AnB_(7)(An=Ac、Th、Am、Cm)的理论研究北大核心CSCD

通过金属掺杂,硼团簇可以表现出特殊的结构特征和化学性质。尽管主族金属、过渡金属和镧系金属掺杂的硼团簇已被相继报道,但目前锕系金属掺杂的硼团簇研究相对较少。本工作使用密度泛函理论(DFT)预测了一系列锕系金属掺杂硼团簇AnB_(7)(An=Ac、Th、Am、Cm)。理论计算表明,其能量最低的结构分别为C_(6)v AcB_(7)、C_(2)v ThB_(7)、C_(2)v AmB_(7)和C_(6)v CmB_(7),且均为半夹心构型。在每个AnB_(7)体系中,B_(3)-7具有六个离域的π电子和六个离域的σ电子,均为双重芳香性团簇。成键性质分析表明Am-B和Cm-B键的共价相互作用强于Ac-B和Th-B键。此外,这些硼团簇均非常稳定,且AmB_(7)和CmB_(7)稳定性更高,而共价相互作用是影响AnB_(7)稳定性的重要因素。本工作丰富了锕系金属掺杂的硼团簇的种类,并为设计锕系金属掺杂硼团簇材料提供了理论基础。     

嵌埋团簇Cu：CaF2膜光学性质的研究

研究了Ｃｕ：ＣａＦ２复合膜的红外光吸收与金属团簇结构之间的关系。结果表明Ｃｕ金属的表面等离子体共振吸收频率明显依赖Ｃｕ团簇的大小。随着团簇尺寸的减小，共振吸收峰发生红移；吸收峰变宽。并且在吸收峰位附近表现出较大的第三级非线性系数，其不电反应速度小于１５０ｆｓ。     

碳团簇Cn^＋（n=1—5）注入NaCl晶体的研究

能量为0.6MeV/C荷能碳团簇离子Cn^ (n=2-5)注入到NaCl单晶，利用TRIM程序对碳团簇在NaCl单晶中的射程进行模拟，碳团簇NaCl单晶内存在一定长度的“团簇区域”。光学吸收谱表明：由于团簇区域的存在，不同碳离子团簇辐照产生的缺陷种类浓度都有很大不同，较大团簇会产生V2和V3色心，色心浓度也较大。     

5 激光团簇相互作用实验系统的建立

为了研究激光团簇相互作用对激光吸收机制的影响，建立了团簇产生系统、激光团簇同步系统以及一套飞行时间谱仪。团簇产生系统主要由螺线管脉冲阀和电源控制器以及产生团簇的气系统组成，为了尽可能地产生大的团簇，选用Xe作为实验气体；激光团簇同步系统由2台数字脉冲延迟器（DG535）构成，第1台用于激光器系统各部分的协调运行，第2台输入端连接到第1台的延迟输出端上，通过一定的时间延迟再控制脉冲阀的信号输出，使得激光与团簇达到同步产生；飞行时间谱仪采用MCP作为探测器，能够对弱信号进行测量，主要用来测量激光团簇相互作用产生的高能离子能谱。     

银纳米团簇复合材料的辐射法制备及性能研究

银纳米团簇作为一种新兴的纳米材料，由于其极小的尺寸，表现出独特的物理化学性能，得到了广泛的关注。本文利用辐射技术设计了一种简单有效的银纳米团簇复合材料的制备方法。利用聚丙烯酸类聚合物分子链携带的羧基，通过辐射还原直接获得了银纳米团簇水溶液。基于辐射接枝技术，将聚丙烯酸模板接枝到不同基体材料上得到固体模板。利用固体模板代替水溶性模板材料，实现了银纳米团簇在固体模板上的原位合成，直接得到银纳米团簇复合材料。制备的银纳米团簇及其复合材料依旧保有银纳米团簇光致发光及催化活性，在金属离子检测和催化4-硝基酚还原加氢具有应用潜力。同时，基体材料的结构与银纳米团簇也会形成协同作用，提高银纳米团簇的使用性能。利用辐射技术简化银纳米团簇复合材料的合成路线，对于不同基体材料具有普适性，扩宽了银纳米团簇复合材料的潜在应用领域。     

团簇粒子源及其应用

介绍了蒸发、溅射产生团簇的原理以及通过调节参数得到不同大小的团簇材料，阐述了团簇的基本结构和性质，并介绍了团簇在镀膜及功能膜如光学膜磁性膜方面的应用。     

用串列静电加速器获取MeV高能团簇离子束

利用复旦大学现有的串列静电加速器（ＮＥＣ ９ＳＤＨ－２）获得了能量为１－４ＭｅＶ的硼、碳、硅及金等小型高能团簇离子束：Ｂｎ＾＋（ｎ＝２）、Ｃｎ＾＋（ｎ〈１０）、Ｓｉｎ＾＋（ｎ＝２，３，４）以及Ａｕｎ＾＋（ｎ＝２）；束流强度与团簇的种类和所含的原子数有关，为０．１－１００ｎＡ量级。注入加速器的低能团簇负离子由铯溅射离子源（ＳＮＩＣＳ Ⅱ）产生，高能团簇正离子的质量鉴别用磁分析器完成，高能碳团簇负离子     

原子核中的α团簇对核反应与相对论重离子碰撞的影响

团簇结构可以稳定存在于原子核的内部。研究原子核的α团簇结构及其影响在核物理与天体物理中是一个十分重要的课题。在过去几十年里，原子核的团簇结构效应在重离子核反应中有了较多的研究。本文主要总结了在核反应与相对论重离子碰撞中对原子核的α团簇结构效应的研究。例如，通过原子核的巨共振来研究原子核的团簇结构。通过核反应中的粒子（包括中子、质子以及光子）的发射与关联、集体流等研究原子核的团簇结构。进一步，我们把原子核的团簇效应延伸推广到相对论重离子碰撞中，比如，对集体流及其涨落、HBT(Hanbury Brown and Twiss)关联、多重性关联、双强子方位角关联、电磁场等的研究。     

激光与原子团簇相互作用实验系统的建立

研究建立了激光与原子团簇相互作用的实验系统。该系统包括团簇产生系统、真空系统、激光与团簇同步系统、聚焦系统，以及激光与团簇相互作用诊断设备。给出了系统性能测试结果。      

碳团簇C+n(n=1—5)注入NaCl晶体的研究

能量为 0 .6MeV/C荷能碳团簇离子Cn+(n =2— 5)注人到NaCl单晶 ,利用TRIM程序对碳团簇在NaCl单晶中的射程进行模拟 ,碳团簇NaCl单晶内存在一定长度的“团簇区域”。光学吸收谱表明 :由于团簇区域的存在 ,不同碳离子团簇辐照产生的缺陷种类浓度都有很大不同 ,较大团簇会产生V2 和V3色心 ,色心浓度也较大。     

Studies of preparing method of nano grain metal—insulator film Cu：CaF2

A machine to prepare nano grain metal-insulator films,for example Cu:CaF2 film,by meams of magnetron sputtering generating clusters and at the same time evaporating insulator medium,is introduced.This machine is sutable for almost all solied metal and semiconductor clusters.And with it,many kinds of function fiml series can be prepared.The size of cluster embedded in insulator is from 10 to 70nm,The Cu cluster and medium CaF2 are both polycrystalline structure.     

Nanoscale characterisation of ODS-Eurofer 97 steel: An atom-probe tomography study

Laser-pulsed atom-probe tomography has been used to study the nanoscale features present in an ODS-Eurofer 97 alloy. A core/shell structure was found for particles 5-10 nm in diameter. The particle cores were primarily Y and O, enriched with Mn and Si resulting in a metal (Y, Mn and Si) to oxygen ratio of M:O ∼2:3. The ∼2 nm thick outer-shell region of the particles exhibited partitioning of V, Cr, Ta, C and N together with the core elements in many cases. Detailed compositional measurements have also been made on the smallest of the yttria-based oxide clusters down to 2 nm in diameter. The 2 nm clusters were found to have a non-stoichiometric oxide composition, enriched in oxygen compared to Y₂O₃, and evidence for the existence of a shell around these smaller particles was found.     

"氦氡团簇"粒径实验研究

提出采用微孔滤膜对含有"氦氡团簇"的氡过滤,利用测量过滤后的氡浓度变化来研究"氦氡团簇"的粒径.对实验设计的合理性进行了详细论证.实验结果表明"氦氡团簇"直径小于100nm,与相关文献认为"氦氡团簇"粒径在100-400nm之间的结论不一致.     

100keV金属表面改性离子注入与混合两用机

叙述了１００ｋｅＶ金属表面改性离子注入与混合两用机的总体结构及各主要部件的技术参数。该机经过调试各项主要指标已达到设计要求，工作稳定可靠，已开始金属材料表面改性实验。     

Characterization of Carbon Plasma Evolution Using Laser Ablation TOF Mass Spectrometry

In this work, a time-of-flight (TOF) mass spectrometer has been used to investigate the distribution of intermediate species and formation process of carbon clusters. The graphite sample was ablated by Nd:YAG laser (532 nm and 1064 nm). The results indicate that the maximum size distribution shifted towards small cluster ions as the laser fluence increased, which happened because of the fragmentation of larger clusters in the hot plume. The temporal evolution of ions was measured by varying the delay time of the ion extraction pulse with respect to the laser irradiation, which was used to provide distribution information of the species in the ablated plasma plume. When the laser fluence decreased, the yield of all of the clusters obviously dropped.     

溅射金属离子簇的形成

当金属或金属化合物表面受到低能(如10keV)粒子轰击时,在发射的许多二次离子中存在着由多原子构成的带电集团,叫离子簇。由于组分不同,又称聚合离子或分于离子。例如,纯金属靶则会溅射出M_n~±(n=1,2,3…);合金靶产生Cu_mBe_n~+(n,m=1,2,…);化合物靶特别是金属氧化物材料则放出M_nO_m~±(n,m=0,1,2…)。其发射强度、离子簇种类的多样性以及多原子离子的结构令人吃惊和费解,引起了理论和实验物理学家很大的兴趣。目前,人们正     

MD studies of the interactions of low energy particles and clusters with surfaces

The interaction of low-energy particles and clusters with metal surfaces has been investigated using molecular dynamics computer simulations. For the particle interactions, a new mechanism for producing damage at surfaces was revealed in simulations of 10 and 20 keV Au bombardment of Au surfaces. Macroscopic modeling of this phenomenon illustrates the important parameters. For the cluster interactions, many different clusters and substrates were employed: the energies were varied from less than one eV (soft landings) to over 3 keV; the size of the clusters was varied from 87 to 1000, the angle of incidence was varied from near glancing to near normal, and both solid and liquid clusters were examined. Embedded atom method potentials were employed to represent the different metals and alloys. A broad range of behavior was observed in the simulations: splatting of the cluster over the surface, the formation of globs, the penetration of the clusters deep into the substrate. General rules are suggested for predicting which type of behavior prevails.     

光子相关谱法测量BaTiO_3中极化团簇的弛豫时间

建立了测量晶体内部时间结构的双偏振滤波式光子相关谱实验装置.并用此装置对铁电单晶BaTiiO3中极化团簇的动力学行为实施了直接观测.结果表明,该方法可对BaTiO3中,空间周期为200 nm的极化团簇进行有效探测,其弛豫时间在微秒量级,并且随着温度的升高,弛豫时间逐渐减小,但在居里点处出现突变.     

反应堆压力容器模拟钢中富Cu原子团簇对材料力学性能的影响

采用淬火和时效处理方法诱发压力容器模拟钢中的微量杂质元素Cu以富铜原子团簇析出。力学性能试验结果表明,富铜原子团簇的出现导致压力容器模拟钢韧脆转变温度出现明显变化,而屈服强度和抗拉强度增长较小,塑性也只有较小程度下降。三维原子探针分析结果表明,富铜原子团簇的数密度为1023 m-3数量级,富铜原子团簇直径为1～3 nm。     

Energetics and self-diffusion behavior of Zr atomic clusters on a Zr(0 0 0 1) surface

Using a molecular dynamics method and a modified analytic embedded atom potential, the energetic and the self-diffusion dynamics of Zr atomic clusters up to eight atoms on α-Zr(0 0 0 1) surface have been studied. The simulation temperature ranges from 300 to 1100 K and the simulation time varies from 20 to 40 ns. It’s found that the heptamer and trimer are more stable comparing to other neighboring non-compact clusters. The diffusion coefficients of clusters are derived from the mean square displacement of cluster’s mass-center and the present diffusion coefficients for clusters exhibit an Arrhenius behavior. The Arrhenius relation of the single adatom can be divided into two parts in different temperature range because of their different diffusion mechanisms. The migration energies of clusters increase with increasing the number of atoms in cluster. The differences of the prefactors also come from the diverse diffusion mechanisms. On the facet of 60 nm, the heptamer can be the nuclei in the crystal growth below 370 K.