LaMnO_3(001)表面电子结构的第一性原理研究

采用基于赝势平面波基组的第一性原理方法研究了LaMnO3体相和LaMnO3(001)表面的电子结构。通过计算体相晶胞参数、态密度图和能带图,对比不同的真空层厚度和slab层数对表面能的影响,在此基础上分析以MnO2-为终端的LaMnO3(001)8层slab周期平板模型的表面弛豫。研究结果表明:LaMnO3具有半金属特性,LaMnO3(001)有明显的结构弛豫现象,弛豫后体系的总能量降低。各原子均有不同的弛豫位移,弛豫后,电荷也发生了重新分配。     

有限和半无限—维链状晶体的表面局域性质

分析了邻近原子间相互作用对电子表面局域态的贡献，研究了次邻近原子间相互作用对表面局域态性质的影响，应用格林函数法，在一定近似下，求出了复杂作用下所形成的表面态的性质和特点．     

利用飞秒光谱研究CdTe纳米晶的超快动力学

利用飞秒时间分辨瞬时吸收光谱技术,研究了甲苯溶液中CdTe纳米晶的超快动力学过程.结果表明,CdTe的最大吸收强度随泵浦光强线性变化,这说明在所用泵浦光强下,样品没有发生光退化.当固定泵浦光强时,测量得到的不同光学密度时的瞬时吸收光谱可以用双指数函数很好地拟合,这意味着CdTe中的载流子弛豫过程主要包含两个过程,分别为较快的表面态电子俘获过程和较慢的表面态电子与价带底空穴的复合过程.实验结果表明,当光学密度增加时较快过程的弛豫时间随光学密度的增加而增加,这是由于CdTe纳米晶间的相互作用增强,阻碍了能量向周围溶剂的扩散;而较慢过程的弛豫时间却是减小的,这是由光学密度对CdTe纳米晶表面态的影响导致的.     

立方相WO_3电子结构及其(001)活性表面吸附性能

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法探讨了WO3的电子结构和表面性能,进行了能带结构、态密度和有效电子质量的模拟计算,对WO3吸附12种原子后的吸附体系进行了理论分析。结果表明,WO3价带顶主要是由O的2p态电子构成,导带底主要是由W的5d态电子构成。当价带顶上的O-2p电子吸收能量后可跃迁至导带底的W的5d轨道上,同时在O-2p上产生空穴。其电子迁移率为1.35,表明其电子-空穴的分离率较高,光催化活性较强。探讨了WO3的(001)洁净表面对12种非金属原子的吸附情况,WO3吸附F原子后表面能最小。     

CuZn合金贝氏体预相变内耗

用低频倒扭摆内耗法研究了ＣｕＺｎ合金中贝氏体预相变。发现在贝氏体孕期内发生了溶质原子偏聚并形成溶质的贫化区与富化区，在内耗谱上出现偏聚过程内耗峰和弛豫内耗峰，用相关态理论解释弛豫内耗峰的形成机理。     

碳钢在亚硫酸铵蒸煮液中腐蚀产物的表面相分析

本实验用Ｘｋ光电子能谱（ＸＰＳ）和俄歇电子能谱（ＡＥＳ）分别对碳钢材料在不同温度的亚硫酸铵制浆蒸煮液中的腐蚀产物进行了表面分析．发现在温度较高的条件下，碳钢处于钝化态时，其表面产物的外层为亚硫酸亚铁铵结晶层，内层为铁的氧化物．而在温度较低的条件下，碳钢处于活化态时，其表面产物的外层为硫化亚铁、铁的氧化物和亚硫酸亚铁铵的混合物，内层主要为硫化亚铁．     

纳米TiO2的表面修饰及其光电性能

研究了表面修饰对TiO2光阳极微结构和光电性能的影响。结果表明，在纳米TiO2颗粒表面涂敷一层适当厚度的WO3阻挡层能够有效抑制光生电子与电解质中的阳离子或氧化态的染料分子之间的复合，从而提高了染料敏化太阳能电池的开路电压、短路电流和光电转换效率。但过厚的WO3阻挡层虽能抑制电荷复合，也阻碍了电子注入过程，不利于电池转换效率的提高。     

掺杂钴氧化物Nd1-xSrxCoO3（x=0.10,0.15,0.20）的时效研究

研究了掺杂钴氧化物Nd1-xSrxCoO3(0.10≤x≤0.20)的弛豫现象和时间效应。通过传统的固相反应法合成了Nd1-xSrxCoO3系列多晶样品,对样品进行了直流磁化强度、交流磁化率、弛豫现象和时间效应的测试,系统研究了Nd1-xSrxCoO3的时效现象。弛豫现象实验曲线的完美对称性表明体系中存在受挫现象;弛豫曲线的拟合结果表明铁磁团簇的相互作用有助于体系的自旋玻璃态。研究结果表明:弛豫和时效是自旋玻璃体系的内在特征。     

高岭石矿物表面化学的量子化学研究

用量子化学的理论和计算方法，研究高岭石表面的化学状态、表面化学活性位置及其成键特征、结果表明，高岭石分子簇的最高占据轨道基本上是由上、下表面的一些氧原子组成的，且具有较高的能态，说明这些位置具有较高的化学活性，易于与获得电子能力较强的物质形成化学键。而其最低空轨道则主要由硅、铝和少量的侧面O原子组成．相对而言，能级较低，易于与提供电子的体系作用，其化学反应活性较大。因此，当高岭石与带负电荷的离子或离子基团作用时，可能在侧面的位置形成表面化合物。Al和Si都是组成LUMO分子轨道的主要成分，但Al原子的化学活性要大于Si原子，因此，当高岭石表面与提供电子的体系发生化学作用时，最可能的位置应该是八面体的Al原子。     

湿表面换热器的线性理论和简化计算方法

湿表面传热的数学描述和求解比干表面要复杂得多，但在应用了线性饱和线的简化理论，并引入了温表面温度、湿态放热系数和湿态比热等概念后，得到了与于表面换热器微分方程类似的形式，从而看出完全可以用干表面换热器的计算方法近似计算湿表面换热器的传热性能。     

A density functional theory study of the geometric and electronic structure of MgF2 (110) surface

Ab initio density functional theory (DFT) was employed to study geometric and electronic structure of MgF2 (110) surface. Three different clean surface models have been considered. The results show that the surface terminated with one-layer F has the smallest relaxation and the lowest surface energy, which indicates this model is the most energetically favorable structure of MgF2(110) surface. Furthermore, the electronic properties are also discussed from the point of density of states and charge density. Analysis of electronic structure shows that the band gap of the surface is significantly narrowed with respect to the bulk. The electrons of the surface exhibit strong locality and larger effective mass.     

渗铬P110钢在CO2饱和模拟油田采出液中的耐蚀性

为了提高P110油套管钢的表面性能,以满足其在油田环境下服役的要求,采用包埋法对P110钢进行渗铬处理.借助扫描电镜、能谱仪和x射线衍射仪,对渗铬层的表面形貌、显微组织、成分分布和相结构进行了分析和表征,利用电化学测试技术测定P110钢及其渗铬层在CO₂饱和模拟油田采出液中的开路电位、极化曲线和交流阻抗谱.结果表明：渗铬层由Cr₂₃C₆、Cr₇C₃和（Cr,Fe）₇ C₃等相构成,且均匀、连续,与P110钢相比,具有更高的开路电位和电荷转移电阻及更低的电流密度和腐蚀速率.渗铬处理显著提高了P110钢的耐蚀性.     

InSb量子点的微观结构及其光学性质

采用水平滑移式液相外延技术制备了不同形貌的InSb量子点,并利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和Raman光谱研究了量子点的微观结构及其光学性质.SEM表明制备的InSb量子点易发生团聚,其粒径随着过冷度的增大而增大.EDS谱中出现了量子点的In和Sb元素峰.在182 cm-1波数处,Raman光谱中观察到InSb量子点的横向光学声子(TO)模式.     

InSb薄膜的真空蒸发及磁敏霍尔元件的制作

利用单源真空蒸发方法制备InSb薄膜。研究了基片温度控制和膜层厚度对薄膜电子迁移率的影响。室温下测得InSb薄膜的电子迁移率为4×104cm2/V.s,晶粒尺寸达微米数量级。制作的磁敏霍尔元件输入与输出电阻范围为200~500Ω,乘积灵敏度达90~150V/A·T。     

单晶金刚石晶体的机械研磨

为研究单晶金刚石晶体机械研磨过程中表层材料的去除机理,首先从理论上分析了单晶金刚石晶体在机械研磨过程中表层材料发生塑性变形的临界条件,并利用原子力显微镜对研磨后的（110）晶面和（100）晶面进行观测,发现两个晶面沿易磨方向〈100〉和难磨方向〈110〉研磨时的研磨表面都存在塑性变形后的纳米沟槽,表明表层材料实现了望性方式去除,但在相同的晶面和扫描范围内,沿易磨方向研磨的表面塑性沟槽数目少,表面波纹明显;而难磨方向的研磨表面塑性沟槽数目多,所获得的表面粗糙度低,对（110）晶面和（100）晶面各个研磨方向的最大塑性沟槽深度比较的结果表明,两个晶面的最大塑性沟槽深度具有显著的各向异性。     

The Theoretical Study of O_2 Adsorption on NiTi (100) and (110) Surfaces

1　IntroductionNiTishapememoryalloyhaswidelybeenusedinmanyfieldsduetoitsexcellentmechanicalproperties ,uniqueshapememoryeffectandsuperelasticity .In 1970’s ,thegoodbiocompatibilityofNiTialloywasdiscoveredanditwasfurtherusedforvariousbiomedicalapplica tions ,suchasorthopaedicsurgery ,cardiovascularandgas trointestinalsurgery[1-4] .Thehighmechanicalpropertiesandbiocompatibilityofthebiomedicalmaterialsarenec essaryfortheirefficientuseinhumanbody .Thecorrosionresistanceofthealloyandthetoxicityo…     

单晶硅表层机械力学特性的各向异性分析

为探究挠性筋结构单晶硅材料的各向异性特性以及KOH腐蚀工艺对其力学性能的影响规律,进行纳米压痕实验,并结合原子力显微镜观察单晶硅表层3个主晶面上压痕裂纹形貌随晶向的变化规律,分析单晶硅材料表层弹性模量、硬度、断裂韧性等机械力学特性参数在(001)、(110)及(111)3个主要晶面上沿各个晶向的变化规律;分析挠性筋结构单晶硅材料(001)晶面的KOH腐蚀工艺对其材料表面机械特性的影响规律.结果表明:挠性筋单晶硅在(001)晶面上弹性模量的各向异性变化幅度明显,硬度及断裂韧性各向异性的变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(110)晶面弹性模量和断裂韧性的各向异性变化幅度明显,硬度各向异性变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(111)晶面硬度值、弹性模量及断裂韧性参数的变化幅度幅值均较小;确定了单晶硅表层3个晶面裂纹最易扩展的晶向方向,KOH腐蚀工艺使得单晶硅表面质量降低,腐蚀后暴露的表面微裂纹、缺陷等会使得单晶硅(001)晶面表层硬度、断裂韧性降低,从而降低了挠性筋结构的实际断裂强度.     

The theoretical study of O<Subscript>2</Subscript> adsorption on NiTi (100) and (110) surfaces

The discrete variational Xa method (DV-Xα) within the framework of density-functional theory was applied to study O₂ molecule adsorption on NiTi (100) and (110) surfaces. The bond order and charge distribution between Ti and O atoms for two possible O₂ molecule adsorption ways on NiTi (100) and (110) surfaces were calculated. It is found that the adsorption way for O−O bond perpendicular to NiTi surface is preferred to that for O−O bond parallel to NiTi surface, and O₂ molecule only interacted with one nearest surface titanium atom during the adsorption process. Mulliken population and the partial density of state analysis show that the interaction between Ti and O atoms is mainly donated by O 2p and Ti 4s electrons on NiTi(110) surface, O 2p and Ti 4s, 4p electrons on NiTi(100) surface, respectively. The total density of state analysis shows that NiTi(100) surface is more favorable for O₂ molecule adsorption. HUA Ying-jie: Born in 1966. Funded by the National Natural Science Foundation of China (No. 50081001)     

Al在Si（111）面上吸附的ASED—MO研究

本文使用分子簇模型和原子交迭和电子离域-分子轨道(ASED—MO)方法,计算Al吸附在Si(111)面上不同位置的键长和键能(吸附能)。按照总能量最小原则,对铝吸附在硅表面层的顶位、中心位、再构中心位、迭位、再构迭位和桥位的不同位置,分别计称出Al—Si的键长为2.38、2.55、2.71、2.68、2.61和2.49×10~(-10)m;各位置对应的吸附能分别为0.72、0.37、0.40、0.01、1.02和0.62eV。另一方面,根据Al_3Si_(26)H_(26)分子簇的计算结果,得出3个铝原子吸附在Si(111)面上的最佳位置为相邻的双折(桥位)位置,同时由能量计算表明铝的复盖率为3/7单原子层。     

改性丝瓜络对亚甲基蓝染料的吸附性能

采用天然丝瓜络替代传统吸附剂去除染液中的亚甲基蓝(MB)染料。通过放电等离子体对丝瓜络表面进行改性,并利用扫描电子显微镜(SEM)表征丝瓜络纤维的表面形貌。SEM显示:等离子体刻蚀作用使丝瓜络纤维表面出现大量沟槽,比表面积增加,增大了丝瓜络对染料的吸附能力。实验结果表明,未经处理的丝瓜络对亚甲基蓝染料的吸附能力为13.3mg/g,而等离子体改性后的丝瓜络对亚甲基蓝染料的最大吸附量高达53.8mg/g。最佳等离子体处理条件为:电极间距离8mm,处理时间10s,电源功率110W。