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在量子阱中自组织量子点结构GaN/Al_xGa_(1-x)N的电子能谱

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Journal of Semiconductors 2002年第10期23卷 1051-1056页

作者：刘承师马本堃王立民北京师范大学物理系和理论物理研究所北京100875

在有效质量近似框架内 ,采用绝热近似 ,计算了在量子阱中GaN/AlxGa1-xN自组织量子点系统的电子结构和光学性质 .计算表明系统的电子能级随量子点受限势的增大而升高 ,随量子点尺寸的增大而降低 ,而且量子阱的宽度和量子点浸润层厚度的... 详细信息

在有效质量近似框架内 ,采用绝热近似 ,计算了在量子阱中GaN/AlxGa1-xN自组织量子点系统的电子结构和光学性质 .计算表明系统的电子能级随量子点受限势的增大而升高 ,随量子点尺寸的增大而降低 ,而且量子阱的宽度和量子点浸润层厚度的增加也会导致能级值有所降低 .说明结构参数会使在阱中的量子点的光致发光峰波长发生相应的蓝移或红移 ,与已知的实验结果一致 .

关键词：量子阱量子点电子能谱电子能级结构光致发光峰波长

PTCDI及其衍生物与黑磷的界面电子结构研究

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PTCDI及其衍生物与黑磷的界面电子结构研究

作者：刘嘉中南大学

学位级别：硕士

黑磷因为其优异独特的结构和性质被广泛关注,然而黑磷的表面非常容易被氧化而导致性能退化,这成为黑磷实用化道路上亟须解决的问题。本文探索了在黑磷表面真空沉积有机分子PTCDI及其衍生物(PTCDIs)薄膜对抗空气氧化的可行性,利用光电子... 详细信息

黑磷因为其优异独特的结构和性质被广泛关注,然而黑磷的表面非常容易被氧化而导致性能退化,这成为黑磷实用化道路上亟须解决的问题。本文探索了在黑磷表面真空沉积有机分子PTCDI及其衍生物(PTCDIs)薄膜对抗空气氧化的可行性,利用光电子能谱,原子力显微镜和密度泛函理论计算对PTCDIs/黑磷界面电子结构,薄膜形貌和钝化机制进行分析,得出的结论如下:(1)PTCDI、PTCDI-Ph和PTCDI-C8分子的吸附均不影响黑磷的本征电子结构,真空能级的偏移由界面偶极和PTCDIs一侧的能级弯曲构成。同时PTCDIs与黑磷的界面处形成了较大的电子注入势垒和空穴注入势垒,PTCDIs/黑磷界面为跨立型异质结,PTCDIs可以作为阻挡层阻止黑磷中的载流子流出。(2)PTCDI、PTCDI-Ph和PTCDI-C8分子在黑磷表面的吸附为物理吸附。X射线光电子能谱结果表明,PTCDIs的沉积过程中各种原子的化学环境整体发生了变化,但是不同原子间相对峰位不变,分子内化学键没有变化。同时原子力显微镜形貌研究显示PTCDIs分子均在黑磷表面凝结成膜,取代基的不同使其薄膜形貌各异。在实验厚度内(4.8 nm),PTCDI和PTCDI-C8分子在黑磷表面的生长模式为层状生长,而PTCDI-Ph分子为层岛生长。(3)PTCDI、PTCDI-Ph和PTCDI-C8分子层对黑磷均有较好的钝化效果。光电子能谱和原子力显微镜结果显示,在空气中暴露十天后,PTCDI表现出最好的钝化效果,底层黑磷的本征电子结构和化学性质均被有效保护。密度泛函理论计算表明,PTCDI分子存在时电子由黑磷转移到吸附氧气分子的总量从1.213/分子减少至0.208/分子,有效阻止了表面磷氧化物的形成。图43幅,表2个,参考文献136篇

关键词：表面与界面电子能级结构光电子能谱薄膜形貌黑磷钝化

乙醇-水团簇分子发射荧光的机理研究(英文)

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光子学报 2009年第1期38卷 133-137页

作者：刘莹何文亮刘坤向骆晓森倪晓武徐州师范大学物理与电子工程学院江苏徐州221116 南京理工大学理学院南京210094

利用含时密度泛函理论分别计算了乙醇分子、水分子、以及乙醇和水形成的新团簇分子的基态和激发态能级,得出了各自吸收光能量和光波长的理论极限值;利用分析化学的理论分析了链式的乙醇-水团簇分子的特殊结构,得到了基态团簇分子间形成... 详细信息

利用含时密度泛函理论分别计算了乙醇分子、水分子、以及乙醇和水形成的新团簇分子的基态和激发态能级,得出了各自吸收光能量和光波长的理论极限值;利用分析化学的理论分析了链式的乙醇-水团簇分子的特殊结构,得到了基态团簇分子间形成碰撞复合物的结论;利用量子力学的态叠加原理和量子化学的轨道理论,并结合Hckel近似对该复合物的能级和对应波函数进行了计算和推导,从而解释了乙醇-水溶液能吸收较长波长的光并发射荧光的机理.

关键词：荧光光谱电子能级结构分子结构乙醇-水团簇分子

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稀土氧化物在电催化领域的研究进展

中国稀土学报 2024年

作者：朱雪澎乔双田克松邢天韩光达曹敏许庆斗王海燕徐俊杰燕山大学环境与化学工程学院西安稀有金属材料研究院有限公司中国有研科技集团有限公司有科期刊出版(北京)有限公司

稀土元素作为一种重要的战略资源，被称为“工业维生素”，广泛应用于尖端科技和日常生产生活中，由于其独特的4f电子排布和丰富的电子能级，近年来稀土及其氧化物在电催化领域得到快速发展。本文对稀土氧化物在析氢反应(HER)、析氧反应... 详细信息

稀土元素作为一种重要的战略资源，被称为“工业维生素”，广泛应用于尖端科技和日常生产生活中，由于其独特的4f电子排布和丰富的电子能级，近年来稀土及其氧化物在电催化领域得到快速发展。本文对稀土氧化物在析氢反应(HER)、析氧反应(OER)、氧还原反应(ORR)、氮还原(NRR)和二氧化碳还原反应(CO2RR)等催化领域的应用进行了整理。总结并讨论了稀土氧化物电催化剂针对不同电催化体系的特点和需求的设计思路，对其在未来的发展和研究重点进行了探讨和展望。

关键词：稀土氧化物电子能级结构电催化

以Ne原子为联合原子的系列分子里德伯能级结构

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物理学报 1992年第1期41卷 10-17页

作者：杨焕旺刘磊李家明山东师范大学物理系济南250014 中国科学院物理研究所北京100080

本文在独立电子近似的基础上,利用多重散射自洽场理论方法,系统地计算了含10个电子的分子B_2,HF,H_2O,NH_3,CH_4的里德伯能级结构,通过分析这些分子量子数亏损的变化规律,阐明了其激发态的电子能级结构,根据分子电子组态的联合原子极限... 详细信息

本文在独立电子近似的基础上,利用多重散射自洽场理论方法,系统地计算了含10个电子的分子B_2,HF,H_2O,NH_3,CH_4的里德伯能级结构,通过分析这些分子量子数亏损的变化规律,阐明了其激发态的电子能级结构,根据分子电子组态的联合原子极限,确定了各里德伯初始态的主量子数,量子数亏损的计算值与已有的实验值符合良好。

关键词：多重散射激发态电子能级结构

Fe_2O_3分子与单壁碳纳米管之间相互作用的研究

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四川大学学报（自然科学版） 2014年第5期51卷 972-976页

作者：赵妮妮张红程新路四川大学原子与分子物理研究所成都610065

文章采用密度泛函理论(DFT),研究了一个、两个Fe2O3分子在单壁碳纳米管(9,0),(10,0)和(14,0)内部的稳定结构和电子性质,获得了随着单壁碳纳米管直径的增加,结合能逐渐增大,而带隙却减小.且由于Fe2O3分子填充单壁碳纳米管内后两者之间发... 详细信息

文章采用密度泛函理论(DFT),研究了一个、两个Fe2O3分子在单壁碳纳米管(9,0),(10,0)和(14,0)内部的稳定结构和电子性质,获得了随着单壁碳纳米管直径的增加,结合能逐渐增大,而带隙却减小.且由于Fe2O3分子填充单壁碳纳米管内后两者之间发生了相互作用,使得电荷从单壁碳纳米管转移到了Fe2O3分子;与放入一个Fe2O3分子的单壁碳纳米管相比,放入两个Fe2O3分子时,分子和碳纳米管结合能更大,结构更稳定.

关键词：结合能电子能级结构 Fe2O3分子单壁碳纳米管(SWCNT) 密度泛函理论(DFT)

K2NaAlF6:Mn4+红色荧光粉的合成、发光及LED器件性能研究

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K2NaAlF6:Mn4+红色荧光粉的合成、发光及LED器件性能研究

作者：易小东福建师范大学

学位级别：硕士

Mn4+掺杂氟化物红色荧光粉拥有独特的光学性能,其可被蓝光发光二极管(LED)有效激发并在630nn左右具有尖锐谱线发射,在高效暖白光LED及下一代广色域显示领域具有很好的应用前景,被称为第四代暖白光LED红色荧光材料。本项研究中,我们采用... 详细信息

Mn4+掺杂氟化物红色荧光粉拥有独特的光学性能,其可被蓝光发光二极管(LED)有效激发并在630nn左右具有尖锐谱线发射,在高效暖白光LED及下一代广色域显示领域具有很好的应用前景,被称为第四代暖白光LED红色荧光材料。本项研究中,我们采用改进的常温共沉淀法,以甲醇为沉淀剂,合成了 K2NaAlF6:Mn4+红色荧光粉。该方法操作简单,合成产率可达77%,便于大规模制备。K2NaAlF6:Mn4+红粉在466 nm蓝光处具有强的宽带吸收,在631nm红光出表现出强烈的窄带发射,因此是理想的暖白光LED用红色荧光粉。我们通过低温高分辨光谱分析了 Mn4+离子在K2NaAlF6基质晶格中的电子能级结构,谱图显示K2NaAlF6:Mn4+(2.31 at.%)有三个零声子(ZPL)发射,来源于Mn4+的三种不同的晶格位点对称性。造成多重Mn4+晶格位点的主要原因是,在异价掺杂K2NaAlF6:Mn4+晶格中,当一个Mn4+离子替换一个A13+离子时,会相应地产生一个Na+或K+空位(负电荷捕获中心),以达到电荷平衡。当Na+或K+空位出现在Mn4+离子邻近时,会降低Mn4+晶格位点的对称性(理想状态下,Mn4+取代Al3+后占据的晶格位点对称性为Oh)。K2NaAlF6:Mn4+(2.31 at.%)红色荧光粉具有良好的发光热稳定性,在150℃时,荧光强度仍保持了 25℃的80.3%。最后,我们将461 nm蓝光芯片、商业绿粉GAL545以及所合成的K2NaAlF6:Mn4+(2.31 at.%)红色荧光粉封装成暖白光LED,其具有低的色温(CCT=3911K),高的显色指数(Ra=93),流明效率为89lm/W。上述结果表明K2NaAlF6:Mn4+红粉在暖白光LED及广色域显示领域有很好的应用前景。

关键词： Mn4+ K2NaAlF6:Mn4+红色荧光粉发光材料电子能级结构暖白光LED 广色域显示

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半导体超晶格子带间光跃迁吸收理论研究

半导体超晶格子带间光跃迁吸收理论研究

作者：李文兵首都师范大学

学位级别：硕士

半导体超晶格和量子阱的物理性质研究是凝聚态物理十分活跃的前沿领域之一，不断揭示出一系列的新物理特性，同时也展示出广阔的应用前景。本文就半导体周期结构的电子态与子带间的跃迁吸收进行了研究，获得了一些有意义的结果。主要有... 详细信息

半导体超晶格和量子阱的物理性质研究是凝聚态物理十分活跃的前沿领域之一，不断揭示出一系列的新物理特性，同时也展示出广阔的应用前景。本文就半导体周期结构的电子态与子带间的跃迁吸收进行了研究，获得了一些有意义的结果。主要有： 1、运用Kronig-Penney模型，研究了GaAs／AlGaAs超晶格的束缚态(E＜V)电子能级结构、带宽，跃迁矩随超晶格的结构参量(阱宽、垒宽和Al组分)变化关系，以及子带能量色散关系。计算结果表明：影响光跃迁频率的最大因素是阱宽，随着阱宽的增加，光跃迁频率逐渐减小;影响带宽的较大因素是垒宽，随垒宽的增大，带宽逐渐减小;超晶格结构参量对跃迁矩的影响很小;随着Al组分的增加，光跃迁频率逐渐增大;第一子能带随波矢的变化不是很明显，第二子能带随波矢变化比较明显。 2、运用Kronig-Penney模型，研究了GaAs／AlGaAs超晶格扩展态(E＞V)的电子能级结构和带宽随超晶格的阱宽、垒宽和Al组分的变化关系，以及扩展态能量随波矢k的变化关系。计算结果表明：影响光跃迁频率的最大因素是阱宽和Al的组分，随着阱宽的增加，光跃迁频率逐渐减小，随着Al组分的增加，光跃迁频率逐渐增大;影响带宽的较大因素是阱宽和垒宽，随着阱宽或垒宽的增大，带宽逐渐减少。 3、从理论上研究了半导体超晶格子带间跃迁的光吸收性质，以GaAs／AlGaAs超晶格为例进行数值计算，分析了该材料的吸收系数随入射光光子能量、光场强度和超晶格结构参量(阱宽，垒宽，势垒高)的变化关系。计算表明：随着入射光光子能量的变化，出现非对称的吸收峰;光强只改变吸收系数大小;超晶格结构参量会改变吸收谱的谱宽和吸收峰所对应的入射光频率。随着超晶格阱宽(垒宽)的增大，吸收谱由宽变窄，吸收峰红移;随着超晶格Al组分变大，吸收谱变窄。

关键词： Kronig-Penney模型电子能级结构超晶格子带间吸收

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单壁碳纳米管电子性质的研究

单壁碳纳米管电子性质的研究

作者：陆地湘潭大学

学位级别：硕士

碳纳米管是全碳原子组成的准一维管状纳米结构材料，有着十分奇特而丰富的物理性能。尤其是单壁碳纳米管的电子性质，其研究是目前材料、物理、化学、微电子、能源等多学科领域的前沿热点之一。本文中，我们通过考虑卷曲效应后的... 详细信息

碳纳米管是全碳原子组成的准一维管状纳米结构材料，有着十分奇特而丰富的物理性能。尤其是单壁碳纳米管的电子性质，其研究是目前材料、物理、化学、微电子、能源等多学科领域的前沿热点之一。本文中，我们通过考虑卷曲效应后的单壁碳纳米管解析的能级结构表达式，研究了单壁碳纳米管的电子态密度，以及管径和螺旋度对其电子结构的影响。结果表明，卷曲效应对单壁碳纳米管的电子结构有重要的影响，且其电子结构与几何结构密切相关。我们发现，在考虑卷曲效应以后，扶手型管不产生带隙，仍为金属性管;而对于锯齿型金属性管和螺旋型金属性管，因卷曲诱导在费米能附近产生一个窄的带隙以及两个附加的范·霍夫奇点峰。带隙的宽度取决于其管径和螺旋度，同时范·霍夫奇点峰也会发生分裂，分裂间距随螺旋角的减小而增大，并且范·霍夫奇点主峰对应的能量位置与其管径和螺旋度密切相关;此外，半导体性管的带隙与其管径成反比关系，范·霍夫奇点主峰的位置也与其管径和螺旋度相关联。基于单壁碳纳米管的能带结构，我们还讨论了单壁碳纳米管中电子的有效质量。研究表明，单壁碳纳米管的几何结构对其电子有效质量有重要的影响。我们发现，无论是锯齿型窄隙半导体管还是锯齿型宽隙半导体管，同一类管的最低导带的电子有效质量随波矢变化的规律基本相同，且其导带底的电子有效质量随管径的增大而减小。此外，锯齿型窄隙半导体管导带底的电子有效质量与其管径的平方成反比关系;对于螺旋型管，其导带底的电子有效质量不仅与管径相关，而且与螺旋度也相关联。此外，我们还简要探讨了分子动力学方法在单壁碳纳米管热输运性质研究中的应用。全文安排如下：在引言部分，我们简述了研究背景和研究目的。第一章简要介绍了碳纳米管及其基本特征。第二章为基本理论，着 MastershiP Dissertation，Xiangtan University 重介绍了分子动力学方法和转移矩阵方法。第三章介绍了考虑卷曲效应后的单壁碳纳米管的电子能级结构，并在此基础上研究了单壁碳纳米管的电子态密度，以及管径和螺旋度对其电子结构的影响。在第四章中，基于单壁碳纳米管的电子能级结构，我们研究了单壁碳纳米管的电子有效质量特征。第五章采用分子动力学方法对单壁碳纳米管的热输运性质作了初步的探索。在最后一章，总结了我们的研究成果以及对学术进行展望。

关键词：单壁碳纳米管电子能级结构电子态密度电子有效质量分子动力学方法