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高介电常数TiO_2纳米晶的表面态研究

高等学校化学学报 2004年第3期25卷 484-487,390页

作者：阮圣平董玮吴凤清王兢张歆东赵慕愚吉林大学电子科学与工程学院吉林大学化学学院长春130023 大连理工大学电子工程系大连116023

将钛酸四丁酯和硬脂酸在熔融状态下混合均匀后置于冷水浴中 ,使其凝固成凝胶 ,通过控制烧结过程中氧气的含量 ,成功地制备出粒度均匀、介电性能好的纳米晶 Ti O2 .通过采用 X射线光电子能谱和表面光电压谱对纳米晶 Ti O2 表面状态的分... 详细信息

将钛酸四丁酯和硬脂酸在熔融状态下混合均匀后置于冷水浴中 ,使其凝固成凝胶 ,通过控制烧结过程中氧气的含量 ,成功地制备出粒度均匀、介电性能好的纳米晶 Ti O2 .通过采用 X射线光电子能谱和表面光电压谱对纳米晶 Ti O2 表面状态的分析发现 ,材料表面存在大量的氧空位缺陷 ,暴露在粒子表面上的主要是一些金属 Ti4 + .纳米材料的这种表面状态对其极化性质具有重要的影响。

关键词：二氧化钛纳米晶表面态介电性能

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InAlN材料表面态性质研究

物理学报 2013年第17期62卷 439-445页

作者：杨彦楠王新强卢励吾黄呈橙许福军沈波北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

运用电流-电压(I-V),变频电容-电压(C-V)和原子力显微镜(AFM)技术研究In组分分别为15%,17%和21%的Ni/Au/-InAlN肖特基二极管InAlN样品表面态性质(表面态密度、时间常数和相对于InAlN导带底的能级位置).I-V和变频C-V方法测量得到的实验... 详细信息

运用电流-电压(I-V),变频电容-电压(C-V)和原子力显微镜(AFM)技术研究In组分分别为15%,17%和21%的Ni/Au/-InAlN肖特基二极管InAlN样品表面态性质(表面态密度、时间常数和相对于InAlN导带底的能级位置).I-V和变频C-V方法测量得到的实验结果表明,随着In组分增加,肖特基势垒高度逐渐降低,表面态密度依次增加.变频C-V特性还表明,随着测试频率降低,C-V曲线有序地朝正电压方向移动,该趋势随着In组分的增加而变得更加明显,这可能归结于InAlN表面态的空穴发射.AFM表面形貌研究揭示InAlN表面粗糙度增加可能是表面态密度增加的主要原因.

关键词：不同In组分的InAlN材料表面态电流电压特性变频电容电压特性

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LaNi_5晶体表面态的计算研究

物理学报 2005年第10期54卷 4680-4687页

作者：林少杰郑浩平同济大学玻耳固体物理研究所上海200092

用“团簇埋入自洽计算法”对LaNi5晶体表面进行了全电子、全势场、自旋极化的从头计算.在原子纵向坐标充分弛豫的条件下,得到处于最低基态总能量下LaNi5晶体的非平整表面空间结构及其电子结构.LaNi5晶体最表面La原子向外凸出,Ni原子向... 详细信息

用“团簇埋入自洽计算法”对LaNi5晶体表面进行了全电子、全势场、自旋极化的从头计算.在原子纵向坐标充分弛豫的条件下,得到处于最低基态总能量下LaNi5晶体的非平整表面空间结构及其电子结构.LaNi5晶体最表面La原子向外凸出,Ni原子向里收缩,凹凸不平的表面层增加了表面原子与氢原子的接触面积;而表面层的有效体积增大了约9%,有利于氢原子的进入.LaNi5晶体表面态的费米能量大大高于体材料的费米能量.在费密面上主要是Ni的3d电子,价带未填满,显示金属性.LaNi5晶体表面第一、第二层有1·15个电子从La原子向Ni原子转移,这两层有反向的微小自旋磁矩,从而使表面显示顺磁性.得到了LaNi5晶体表面的价带电子态密度.用过渡态方法计算了LaNi5晶体表面的电离能和电子亲和势.所有计算结果显示LaNi5晶体表面的性质与体性质显著不同,而与氢化物LaNi5H7的性质非常相近.这说明LaNi5晶体的表面结构有利于氢原子的吸收.

关键词： LaNi 表面电子结构团簇埋入自洽计算法 LaNi5 晶体表面计算研究表面态表面显示氢原子

Au掺杂对TiO2薄膜表面态及电荷传输性能的影响

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高等学校化学学报 2017年第11期38卷 2038-2044页

作者：郑家伟姜玲丁勇莫立娥丁有才胡林华戴松元中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所中国科学院光伏与节能材料重点实验室合肥230088 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230026 华北电力大学新型薄膜太阳电池北京市重点实验室北京102206

采用两步法合成了不同Au掺杂量的TiO_2薄膜材料,并通过循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)探究了不同Au掺杂量TiO_2薄膜的表面态数量及其在禁带中的分布情况.借助强度调制光电流/电压谱(IMPS/IMVS)研究了薄膜内电子传输时间和寿命及界面... 详细信息

采用两步法合成了不同Au掺杂量的TiO_2薄膜材料,并通过循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)探究了不同Au掺杂量TiO_2薄膜的表面态数量及其在禁带中的分布情况.借助强度调制光电流/电压谱(IMPS/IMVS)研究了薄膜内电子传输时间和寿命及界面电荷转移性能等.结果表明,适量Au(摩尔分数0.2%)的掺入可有效降低薄膜的表面态数量,优化表面态分布情况,提高电子在TiO_2/染料/电解质界面的电阻,从而改善电子的传输性能,提升太阳电池的光电转换效率.

关键词：表面态金掺杂二氧化钛薄膜电荷传输太阳电池

TiO_2纳米粒子膜的表面态性质对光催化活性的影响

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高等学校化学学报 1999年第11期20卷 1787-1789页

作者：曹亚安丁兰马颖管自生谢腾峰张昕彤吴志芸白玉白李铁津姚建年吴越中国科学院感光化学研究所北京100101 吉林大学化学系长春130023 中国科学院长春应用化学研究所长春130022

TiO 2 nanoparticle film catalysts with different thicknesses were prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) method and the surfaces were subsequently treated by TiCl 4 or O 2 plasma. Two kinds of TiO 2 films with different surface properties were obtained. Their surface microstructures and energy levels of surface states were tested by AFM, XRD, SPS. The photocatalytic activities of the catalysts were determined via photodegradation experiments of phenol. The results demonstrated that photocatalytic activities of samples whose surface was treated by O 2 plasma were greater than those treated by TiCl 4 plasma. Moreover, photodegradation ratio of phenol during the first hour catalyzed by 0.17 μm thickness TiO 2 nanoparticle film was greater than other samples. Especially, the difference of photocatalytic activities of TiO 2 nanoparticle films treated by TiCl 4 or O 2 plasma was respectively explained by energy band theory.

关键词：纳米粒子膜 PECVD 表面态二氧化钛光催化剂

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拓扑半金属表面态的输运特性

科学通报 2024年第1期69卷 68-79页

作者：郑悦陈伟南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093 人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

拓扑电子体系是近年来凝聚态物理学的研究前沿,它以非平庸的体态拓扑以及奇异的表面态为主要特征.输运测量是研究拓扑电子体系最常用和最有效的手段之一,输运研究与新奇物理效应的探索以及电子器件相关应用都有密切的联系.基于拓扑绝缘... 详细信息

拓扑电子体系是近年来凝聚态物理学的研究前沿,它以非平庸的体态拓扑以及奇异的表面态为主要特征.输运测量是研究拓扑电子体系最常用和最有效的手段之一,输运研究与新奇物理效应的探索以及电子器件相关应用都有密切的联系.基于拓扑绝缘体的输运研究已经广泛地开展,其中的输运信号仅由拓扑表面态贡献;而拓扑半金属中体态和表面态共存,这在给输运研究带来复杂性的同时,也预示着更为丰富的物理现象有望被发现.大多数针对拓扑半金属输运性质的研究集中于其体态,而其表面态的贡献通常被认为小到可以忽略.需要指出,通过巧妙构筑输运器件结构,表面态可以贡献很强的输运信号并导致新奇而丰富的输运性质.本文介绍了若干典型拓扑半金属体系中表面态导致的新奇输运性质,包括拓扑节线半金属中鼓面表面态导致的共振自旋翻转反射及其输运信号,外尔半金属中费米弧表面态的奇异安德烈夫反射、法布里-珀罗干涉和门电压调控的栗弗席兹相变,以及这些效应对外场的奇特响应.本文介绍的研究成果为拓扑半金属表面态的探测与调控提供了新的思路.

关键词：节线半金属外尔半金属表面态费米弧量子输运

光电极表面态的静态结构与时间分辨动力学和频光谱研究

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 376-397,I0105页

作者：张彤 Jesse B.Brown Haley Fisher Mallory Liebes 皇甫至超钱余亲饶毅美国犹他州立大学化学与生物化学系犹他州洛根84322

在光催化或光电催化反应过程中,光电极的表面态扮演着重要的角色,影响着电荷的产生、分离和利用过程,从而很大程度上决定了光电极的催化性能,通常用于研究光电极表面态以改进其性能的方法是间接的、非表面特异性的以及需要超高真空条件... 详细信息

在光催化或光电催化反应过程中,光电极的表面态扮演着重要的角色,影响着电荷的产生、分离和利用过程,从而很大程度上决定了光电极的催化性能,通常用于研究光电极表面态以改进其性能的方法是间接的、非表面特异性的以及需要超高真空条件下进行的方法,无法获得真实条件下的表面态信息。电子和频光谱和电子二次谐波等非线性光学方法具有表面特异性,可以在各种条件下实现表界面系统的原位研究.本研究介绍了表面态的重要性及其与催化性能的密切关系,概述研究半导体表面态、电场和载流子动力学的方法,并重点介绍了界面特异性光谱方法在该领域的最新贡献.包括通过相位信息提取带电表面态的宽带外插法电子二次谐波技术,提供表面态动力学信息的时间分辨电子和频光谱技术和探索表面态耦合的二维电子和频光谱技术,这些非线性光学方法的进一步发展将实现对光电极表面态和界面电子特性的多角度原位表征,提供对表面态及表面电荷转移过程更深层次的理解,以启发未来光催化和光电催化材料的研究和改进.

关键词：表面态电子和频光谱光催化光电催化

CdZnTe(110)面表面原子弛豫和表面态的研究

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人工晶体学报 2005年第6期34卷 968-971页

作者：查钢强李强曾冬梅何志张文华介万奇西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 中国科技大学同步辐射国家实验室合肥230029

通过真空Ar+离子刻蚀获得理想清洁的(110)表面,采用低能电子衍射(LEED)观察了(110)面表面原子结构,观察到(110)面表面未发生重构。采用光电子能谱技术验证了(110)面表面原子结构发生了弛豫。采用角分辨光电子谱(angle-resolved photoem ... 详细信息

通过真空Ar+离子刻蚀获得理想清洁的(110)表面,采用低能电子衍射(LEED)观察了(110)面表面原子结构,观察到(110)面表面未发生重构。采用光电子能谱技术验证了(110)面表面原子结构发生了弛豫。采用角分辨光电子谱(angle-resolved photoem ission spectropy)实验测量出在费米能级以下0.9 eV处存在峰宽约为0.8 eV的表面态。并估算出其表面电荷密度约为6.9×1014cm-2,亦即表面Te和Cd(Zn)原子各有一个悬键。

关键词：低能电子衍射角分辨光电子谱表面原子驰豫表面态

用表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb∶YAG激光器被动调Q锁模

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光子学报 2005年第1期34卷 11-13页

作者：王勇刚马骁宇居桂方张志刚中国科学院半导体研究所北京100083 天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光实验室天津300072

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜———表面态型半导体可饱和吸收镜用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体实现了半导体端面泵浦Yb∶YAG激光器被动调Q锁模在泵浦功率仅有 1.4W的情况下 ,获得了调Q锁模脉冲序列 ,锁模... 详细信息

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜———表面态型半导体可饱和吸收镜用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体实现了半导体端面泵浦Yb∶YAG激光器被动调Q锁模在泵浦功率仅有 1.4W的情况下 ,获得了调Q锁模脉冲序列 ,锁模平均输出功率 1mW ,锁模脉冲重复频率 2 0

关键词：半导体可饱和吸收镜表面态调Q锁模 Yb:YAG激光器