CunAum(n+m=4)类晶结构团簇电子结构性质的第一性原理计算

用基于第一性原理的密度泛函理论计算分析了CunAum(n m=4)类晶结构团簇的电子结构性质。计算得到的晶格参数与实验值吻合较好。体系能带结构和态密度分析表明,对能级的贡献主要来自d轨道的电子,且在费米能级附近出现较强的峰,此处的光吸收作用显著增强。电荷密度分布说明,体系的键结构致密度较大,其中存在共价键和金属键,金属键主要由d轨道电子的共有化运动而形成。     

黑漆古铜镜表面层的X射线近边吸收谱分析

利用同步辐射X射线吸收(XANES)近边分析,探讨了黑漆古铜镜表面层某些原子周边的信息.Sn原子L3边XANES谱的分析,进一步证明黑漆古铜镜表面SnO2晶格中存在以肖托基缺陷的形式存在掺杂的Fe原子,Sn原子的外层轨道空态少于标样SnO2,被部分填充.Sn原子与O原子的结合程度较标样SnO2低,黑漆古铜镜表面是由Sn(IV)与Sn(II)的氧化态共同组成的稳定结构.     

Er_2Fe_(17-x)Al_x(x=2,5)化合物的中子衍射研究

利用Rietveld分析方法对Er2 Fe17-xAlx(x =2 ,5)在室温下的中子衍射实验数据进行了精修。Er2 Fe15Al2 化合物具有Th2 Ni17型六角结构 ,空间群为P6 3/mmc ,Al原子分别占据 12 j(占位数0 2 1)和 12k(占位数 0 13)位 ;Er2 Fe12 Al5化合物具有Th2 Zn17型三角结构 ,空间群为R 3m ,Al原子分别占据 18f(占位数 0 35)、18h(占位数 0 36 )和 6c(占位数 0 37)位。所有的Fe原子磁矩间为铁磁性耦合。Er原子磁矩与Fe原子磁矩间为亚铁磁耦合。在 2个样品中 ,磁矩均位于垂直于六重轴的平面内 ,呈面磁晶各向异性。给出了居里温度TC,并对磁性能和结构之间的关系进行了简单的讨论。     

类镁离子磁四极3s~2 ~1S_0-3s3p ~3P_2(Z=20~103)禁戒跃迁

采用全相对论多组态Dirac-Fock方法,对高离化类镁离子的磁四极3s2 1 S0-3s3p 3 P2(Z=20~103)自旋禁戒跃迁的能级间隔、跃迁波长、跃迁概率和振子强度等光谱跃迁参数进行了系统计算,计算中考虑了重要核的有限体积效应、Breit修正和QED修正,所得结果和最近已有的实验数据进行了比较。结果表明,高原子序数的高电荷离子(Z≥70)磁四极自旋禁戒跃迁几乎可与中性原子的光学允许跃迁相比拟,不仅在天体等离子体中,在ICF和MCF高温激光等离子体中,磁四极自旋禁戒跃迁和其他自旋禁戒跃迁(磁偶极、电四极)一样不容忽视,在双电子复合、不透明度、自由程等理论计算中应考虑其影响。     

Er2Fe17—xAlx（x=2,5）化合物的中子衍射研究

利用Rietveld分析方法对Er2Fe17-xAlx(x=2,5)在室温下的中子衍射数据进行了精修。Er2Fe15Al2化合物具有Th2Ni17型六角结构,空间群为P63／mmc,Al原子分别占据12j(占位数0．21）和12k(占位数0.13)位;Er2Fe12Al5化合物具有Th2Zn17型三角结构,空间群为R3m,Al原子分别占据18f(占位数0．35）、18h(占位数0．36）和6c(占位数0．37）位。所有的Fe原子磁矩间为铁磁性耦合。Er原子磁矩与Fe原子磁矩间为亚铁磁耦合。在2个样品中,磁矩均位于垂直于六重轴的平面内,呈面磁晶各向异性。给出了居里温度Tc,并对磁性能和结构之间的关系进行了简单的讨论。     

Pr_(1-x)Sr_xMnO_3体系中O2p空穴参与的xO1s近边吸收谱

对于 Pr1- SrxMnO3 体系 x = 0 和 0.3 以及 MnO2 在 O K 边进行了 X 射线吸收谱实验研究。在 x = 0 的 xPrMnO3 端点化合物进行空穴掺杂使 x = 0.3,当体系成为 Pr0.7Sr0.3MnO3 时,实验结果显示其在 Mn 3d 轨道上的电子数目并不随空穴掺杂减少,反而有增加的趋势。对该结果基于 O 2p 与 Mn 3d 轨道的杂化和共价键特性进行了探讨。     

Pr1-xSrxMnO3体系中O2P空穴参与的 O1s近边吸收谱

对于Pr1-xSrxMnO3体系x=0和0．3以及MnO2在0K边进行了X射线吸收谱实验研究。在X=0的PrMnO3端点化合物进行空穴掺杂使x=0．3,当体系成为Pr0.7Sr0．3MnO3时,实验结果显示其在Mn3d轨道上的电子数目并不随空穴掺杂减少,反而有增加的趋势。对该结果基于O2p与Mn3d轨道的杂化和共价键特性进行了探讨。     

_Λ~(11)Β与_Λ~(12)C超核γ谱学研究

本实验通过测量1Λ1B(7/2 →5/2 )的自旋翻转M1跃迁寿命来研究Λ超子的磁矩在核物质中可能发生的改变,以及通过测量1Λ2C基态二重态(2-→1-)的能级间隔来研究1Λ0B基态二重态的能级与由其它超核所确立的Λ超子与核子自旋相关的相互作用势参数的分歧实验是利用中日合作建立的HYP     

Be_n(n=1～6)团簇吸附H_2的密度泛函研究

采用密度泛函广义梯度近似(GGA)的PW91方法,用全电子基组DNP对Ben(n=2～6)团簇几何结构进行优化,计算了团簇的总能、平均结合能、振动频率、最高已占据轨道能级、最低未占据轨道能级、能隙、垂直电离势和垂直亲和势。在Ben(n=1～6)团簇的顶位、桥位和穴位吸附H2后,进行了吸附物的几何优化和能量计算,得到最佳吸附位,并计算了吸附前后的总态密度和Mulliken电荷布居。结果表明:团簇中Be原子数增多,稳定性增强;吸附H2的吸附能处于0.0061982～0.0089722a.u.之间;随着Be团簇原子数量增加,与H的s-p杂化程度增强;吸附位对应的电荷转移量越大,吸附越牢固。     

过渡金属氧化物LaFe1-xCrxO3体系的晶体结构和光电子能谱研究

我们在端点化合物LaFeO3中掺入Cr^3 ，制备了LaFe1-xCrxO3体系的系列样品。经XRD分析证明所制备的样品为单相体系，用MarqX程序对XRD数据进行分析得到其晶格常数。分别测定了入射光子能量在Fe2p吸收边以下和以上的O1s芯能级谱。从电子结构角度探讨了该体系晶体结构变化趋势。初步得出结论：随着Cr^3 掺杂量在LaFe1-xCrxO3中的增加，O2p向Cr 3d的电荷转移量也发生有规律的变化。     

稀土永磁材料Er_2Fe_(15)Mn_2C的中子衍射研究

用中子衍射方法研究了 2∶17型稀土铁基化合物Er2 Fe15Mn2 C的晶体结构和磁结构。研究结果表明 :Er2 Fe15Mn2 C为Th2 Ni17型六角结构 ,空间群为P63 /mmc ,居里温度TC=34 9K ,Mn原子在12k、12 j、6g和 4 f四个晶位均发生替代 ,占位数分别为 0 0 39、0 168、0 0 2 2和 0 336。室温下所有磁性原子的磁矩均位于垂直于六重轴的平面内 ,Er次晶格的磁矩方向与 (Fe ,Mn)次晶格的相反     

~(57)Fe共振过滤辐射的时间谱和穆斯堡尔谱

~(57)Co俘获轨道电子后形成能量为136keV的激发态,发射122keV γ射线后衰变到14.4keV的能级。以122keV γ射线和14.4keV γ射线分别作为时幅转换的起始和终止讯号,即延迟符合技术,可测量不同延迟时间范围的穆斯堡尔谱。它可以提供很多有意义的讯息(多一个时间参数),已应用于固体物理,特别是研究迟后效应,即由K电子俘获后产生的高电荷态离子回到标准电荷态时电子的恢复率。我们测得无~(57)Fe共振过滤     

α-Pu和δ-Pu电子结构的密度泛函理论计算

采用密度泛函理论框架下的平面波赝势方法,对α-Pu和δ-Pu的电子结构进行了对比研究。由电荷布居分析可知,α-Pu中8种位置的原子的轨道电荷分布各不相同,净电荷的得失主要由s和p电子贡献,而δ-Pu中各原子的轨道电荷分布一致,且无净电荷的得失;由态密度可知,α-Pu的态密度主峰较δ-Pu的态密度主峰峰值更低、宽度更宽,表明α-Pu中平均键能强于δ-Pu,导致其更难发生塑性形变。此外,α-Pu电子的能量总体上低于δ-Pu电子的,这也是α-Pu的室温稳定性高于δ-Pu的重要原因。α-Pu中8种不同位置Pu原子的分波态密度的计算结果表明,8号位置Pu原子的5f电子关联性最强,对α-Pu的自旋矩贡献最大,而1号位置Pu原子的5f电子关联性最弱,对自旋矩的贡献最小;由电荷密度图可知,δ-Pu的电子云为均匀的球形,无明显的相互作用,呈现典型的金属键特征,而α-Pu的电子云发生重叠,相互作用明显,具有共价行为,这也在一定程度上揭示了两者呈现不同延脆性机制。     

双立方烷固氮模拟物（Et4N）4[Mo2Fe7S8（sph）12]的穆斯堡尔研究

本实验测定了双立方烷固氮模拟物（Et4N)4[Mo2Fe7S8(sph)12]的穆斯堡尔谱。它是由两组对称的四级分裂双峰叠加而成。实验数据用最小二乘法计算机程序拟合。经计算机拟合后的穆斯堡尔参数（在16℃时）为：对于Fe1,δ=0.315±0.002mm/s,△EQ=0.691±0.002mm/s，线宽为0．304±0．002mm/s;对于Fe11,δ=0.972±0.002mm/s,△EQ=1.741±0.002mm/s，线宽为0．273±0．002mm/s。化学位移δ值是相对于α-Fe的。这两组四级分裂双峰的面积比约为6：1。由Fe1的位移和四极裂距可确定它是高自旋态，价态在＋2至＋3之间。利用四面体FeS4中铁原子的化学位移δ与价态s的经验公式δ=1.44-0.43s可得出Fe1的平均价态为高自旋＋2．67价。从穆斯堡尔参数可确定Fe11属于高自旋＋2价。由此可推论Mo为3＋价。     

YBa_2Cu_(2.88)Fe_(0.12)O_(7-δ)高Tc超导体的M(?)ssbauer谱研究

本文研究了YBa_2Cu_(2.88)Fe_(0.12)O_(7-δ)高Tc超导体氧化物的穆斯堡尔效应,测定了Fe的价态和环境,并用点电荷模型进行了计算。Fe有三个亚晶位(Fe(1)、Fe(2)和Fe(3)),Fe(1)和Fe(3)占有YBa_2Cu_3O_(7-δ)氧化物的Cu(1)晶位,但Fe(1)周围氧的分布与Fe(3)的不同。Fe(2)占有Cu(2)晶位。Fe(1)和Fe(2)是低自旋的Fe~(+3),而Fe(3)是高自旋的Fe~(+3)。掺铁引进一些附加氧原子,它们处在Y-Ba-Cu-O体系中(001)平面的非Cu-O链上,这造成晶格趋向于四方结构。     

MgO晶体中F型色心的电子结构和光学吸收谱研究

运用嵌入原子簇的电荷自洽离散变分方法（SCC－DVM－Xα方法）对MgO晶体中F型色心的电子结构进行了计算,并利用能量最小原理优化了色心格点周围的Mg,O离子结构,得到了MgO晶体中F,F^ 和F^2 心的能带,态密度,并讨论了色心的光学跃迁模式。计算结果表明,F,F^ 和F^2 心在MgO晶体的禁色中引入了色心能级,F和F^ 心的光学跃迁能分别是4．67eV和4．66eV,电子从色心激光发态跃迁到导带底需要吸收大的光电子跃迁能量。计算结果与实验结果符合较好,说明计算结果是合理的。     

在La5/8Ca3/8MnO3体系中Co替代效应的正电子实验研究

利用正电子湮没技术和X射线衍射等实验手段结合输运测量,对La5/8Ca3/8Mn1-xCoxO3(0≤x≤0.3)系统进行了研究.结果表明,各样品均为正交钙钛矿结构;随Co掺杂浓度x的增加,电阻率峰值ρp迅速增大,对应的绝缘-金属转变温度Tp降低.正电子寿命实验表明,各寿命参数τ1、τ2和I2存在很强的Co替代依赖关系.其中,短寿命分量τ1和长寿命分量τ2在整体上表现出随Co掺杂量的增大而降低的趋势,而I2随Co掺杂量x增大而增大.相应的局域电子密度ne随x的增大而逐渐增大.结合对样品输运特性研究的实验结果,可以证明,随着Co掺杂量的增大,样品内部电子局域化程度逐渐增强,这主要是由于Co离子对Mn离子的替代部分破坏了Mn3 -O2--Mn4 导电网络,并使体系内电子-声子耦合效应增强,造成巡游电子数量减少,处于局域态的电子数增多.     

稀土永磁材料Er2Fe15Mn2C的中子衍射研究

用中子衍射方法研究了2:17型稀土铁基化合物Er2Fe15Mn2C的晶体结构和磁结构。研究结果表明：Er2Fe15Mn2C为Th2Ni17型六角结构,空间群为P63/mmc,居里温度Tc=349K,Mn原子在12k、12j、6g和4f四个晶位均发生替代,占位数分别为0.039、0.168、0.022和0.336。室温下所有磁性原子的磁矩均位于垂直于六重轴的平面内,Er次晶格的磁矩方向与（Fe、Mn）次晶格的相反。     

自辐射场下UN分子光谱研究

采用优选的B3P86密度泛函方法,对铀原子和氮原子分别使用相对论有效原子实势和6-311+G(d)基组,研究了铀本身产生自辐射场（-0.005～0.005 a.u.）作用下UN基态分子的能隙、谐振频率和费米能级。结果表明：UN分子在自辐射场中的谐振频率与实验值1 007.7 cm^-1基本吻合。能隙和费米能级随自辐射场的增大而增大,占据轨道的电子难以被激发至空轨道而形成激发态,UN分子在自辐射场中更趋于稳定,可阻止N₂等分子扩散到表面内层而腐蚀铀表面,有利于铀在自辐射场中抗腐蚀。     

二氧化锰掺杂改性的EXAFS研究

应用扩展X射线精细结构（EXAFS）技术研究了化学改性MnO2中锰及铋的结构形态。结果表明：掺杂元素铋进入MnO2的晶格,增大MnO2的不同壳层配位无定形。在MnO2-电子放电还原过程中,铋的氧化态保持稳定,MnO2没有发生结构重排。