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碳纳米管吸附铜原子的密度泛函理论研究

物理学报 2009年第6期58卷 4066-4071页

作者：张变霞杨春冯玉芳余毅四川师范大学可视化计算与虚拟现实四川省重点实验室成都610068 四川师范大学化学与材料科学学院成都610068 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054 四川师范大学学报编辑部自然科学版成都610068

采用密度泛函方法对铜原子在有限长(5,5)椅型单壁碳纳米管的吸附行为进行了研究.计算结果表明,铜原子吸附在管外壁要比吸附在管内壁能量上更为有利,在管外壁碳原子顶位吸附最佳,属于明显的化学吸附.且用前线轨道理论对其成键特性进行了... 详细信息

采用密度泛函方法对铜原子在有限长(5,5)椅型单壁碳纳米管的吸附行为进行了研究.计算结果表明,铜原子吸附在管外壁要比吸附在管内壁能量上更为有利,在管外壁碳原子顶位吸附最佳,属于明显的化学吸附.且用前线轨道理论对其成键特性进行了分析,表明在顶位吸附时主要由铜原子的4s轨道电子与碳纳米管中耦合的σ-π键形成新的σ键.此外还对比计算了两种典型位置电子密度,发现顶位吸附的成键中有更大的电子云重叠.进一步表明在某些情况下铜碳原子可以成键.

关键词：碳纳米管铜原子成键特性

铜原子单激发态3d104p2P1/2的光电离（英文）

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原子核物理评论 2019年第3期36卷 357-366页

作者：顾素洁万建杰郭娜马新文西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070 中国科学院近代物理研究所兰州730000

铜原子能级结构的理论计算具有非常大的挑战性。本文基于多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)方法和相对论组态相互作用(RCI)方法,通过三个大规模的关联模型计算了单激发态3d^104p2P1/2、双激发态3d94s(3D)5s4D3/2,1/2,3d94s(3D)5s2D3/2,3d94s(1D)5s2D3/2以及离子态3d101S0能级和波函数。结果表明,铜原子能级结构对有限组态空间的选择极其敏感,双激发态3d94s(3D)5s4D3/2,1/2,3d94s(3D)5s2D3/2,3d94s(1D)5s2D3/2和离子态3d101S0与单激发态之间的能量差相对于已有实验结果均存在大约-0.4 e V的偏差,而计算得到的共振电子能量与实验结果符合得较好。此外,根据辐射跃迁矩阵元和非辐射跃迁矩阵元计算了双激发态的Fano参数q,并基于Fano理论得到了铜单激发态3d^104p2P1/2的总光电离截面,该理论考虑了直接光电离与光激发自电离之间的干涉效应,即共振3d94s(3D)5s4D3/2,1/2、3d94s(3D)5s2D3/2和3d94s(1D)5s2D3/2具有明显的非对称的Fano轮廓,表明光电离过程与光激发自电离过程之间的干涉对双激发态共振附近的光电离截面轮廓有着极其重要的影响。

关键词：多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)方法单激发态双激发态铜原子光电离截面

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铜原子引导表面金属有机结构构筑的研究

铜原子引导表面金属有机结构构筑的研究

作者：郑煜隆南昌大学

学位级别：硕士

含有金属有机结构的化合物,因其种类丰富、构型易调节以及卓越的性能,在生物制药、催化剂生产和半导体器件等前沿科技制造领域得到广泛应用。在表面金属有机结构的合成过程中,金属原子及有机分子反应基团活性、基底与有机分子的相互作... 详细信息

含有金属有机结构的化合物,因其种类丰富、构型易调节以及卓越的性能,在生物制药、催化剂生产和半导体器件等前沿科技制造领域得到广泛应用。在表面金属有机结构的合成过程中,金属原子及有机分子反应基团活性、基底与有机分子的相互作用等因素的协同效应决定了反应的进行和产物的形成。本研究利用超高真空变温扫描隧道显微镜对铜原子引导1,4-二氨基蒽醌(DAQ)有机分子在表面金属有机结构的构筑开展了研究。通过铜表面游离的铜原子及银表面外来引入铜原子的方式,实现了金属有机结构及金属配位结构的构筑。通过热处理、沉积水分子和调整分子面密度等对金属有机结构的构筑进行了调控,实现了金属有机结构合成过程中各因素协同效应的探索。具体实验内容如下:1.当DAQ分子沉积在金属样品Au(111)和Ag(111)表面时,均通过氢键形成了不稳定的三聚体结构,热处理将促使DAQ从基底表面发生脱附。在Ag(110)表面,DAQ分子形成了二聚体结构,但直到DAQ分子热脱附也没有形成金属配位结构。在Ag(110)表面引入的铜原子则在热处理过程中与DAQ形成了金属配位结构。而Cu(111)表面的DAQ分子在热诱导下逐步形成了氢键组装结构、金属配位结构及稳定的金属有机结构。实现了弱活性金属表面DAQ分子金属有机结构从无到有的构筑。2.鉴于水分子易于和其他有机分子构成各式各样氢键,对Cu(111)表面DAQ分子构筑的配位结构的水合作用进行了探索。结果表明,水分子与DAQ分子通过氢键构筑的水合物将促使DAQ分子与铜原子形成的金属配位结构的解离;DAQ分子与铜原子构筑的金属有机结构可催化解离水分子,脱氢的氨基被解离得到的H离子饱和后重新形成金属配位结构。通过水合作用实现了DAQ分子构筑的有机结构间的转变。本研究为稳定的、功能性的金属有机结构的构筑提供了新的方法和理念。通过探索不同的金属配体和有机配体的组合,可设计出具有特定功能和稳定性的金属有机结构,这对于材料科学和物理化学领域具有重要意义。

关键词：扫描隧道显微镜铜原子调控金属有机结构

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测量铜原子亚稳态密度的饱和吸收法

中国激光 1990年第9期17卷 534-537页

作者：姚志欣冯育新汪永江浙江大学物理系 310013

提出了测量连续脉冲放电余辉期激活粒子亚稳态密度的饱和吸收方法,在两台分别作为探测光源和吸收池的溴化亚铜激光器测量系统中得到证实。观察和讨论了D_(5/2)亚稳态能级布居在脉冲间隔的弛豫特性。

关键词：铜蒸气激光器亚稳态密度铜原子

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铜原子在铝合金激光熔池中的分布

金属热处理学报 1989年第1期10卷 95-97页

作者：胡建东刘勇兵李章王宏颖王玉芬吕健吉林工业大学

本文重点测量了铝合金激光快速重熔固-液界面铜原子的分布规律。测试结果表明ZL108和ZL109两种铝合金的固-液界面均存在铜原子偏低现象,测量的铜含量和计算值有较好的一致性。

关键词：铝合金铜原子激光重熔铜热处理

铜原子激发态3d104p2P1/2光电离的理论研究

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铜原子激发态3d104p2P1/2光电离的理论研究

作者：顾素洁西北师范大学

学位级别：硕士

原子分子领域中原子结构、原子光谱和动力学过程是非常重要的研究方向。在天体物理、等离子物理、大气科学中具有广泛的应用。光电离是其中一个非常重要的动力学过程,主要包括直接光电离和光激发自电离。本文基于多组态Dirac-Hartree-Fo... 详细信息

原子分子领域中原子结构、原子光谱和动力学过程是非常重要的研究方向。在天体物理、等离子物理、大气科学中具有广泛的应用。光电离是其中一个非常重要的动力学过程,主要包括直接光电离和光激发自电离。本文基于多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)方法和相对论组态相互作用(RCI)理论对铜原子激发态3d4p P的光电离过程做了理论研究。第一章简要地介绍光电离过程的物理图像和铜原子的研究进展。第二章简要介绍了多组态Dirac-Hartree-Fock方法和光电离截面的Fano理论。第三章以多组态Dirac-Hartree-Fock方法和相对论组态相互作用(RCI)理论为基础,在三种不同的关联模型C、C和C中计算了铜原子单激发态3d4p P,双激发态3d4s(D)5sD,3d4s(D)5s D,3d4s(D)5s D,3d4s(D)5s D和离子态3dS的波函数和能级结构。通过分析这三种关联模型的结果,我们发现铜原子的能级结构对关联模型的选取极其敏感,其中关联模型C中得到的能级结构与实验结果符合得更好,因此关联模型C是合理的。基于关联模型C中计算得到的波函数和能级,进一步计算了双激发共振3d4s(D)5s D,3d4s(D)5s D,3d4s(D)5s D,3d4s(D)5s D的Auger宽度和相关的Fano参数,并使用Fano理论给出了单激发态3d4p P的光电离截面,其中考虑了直接光电离和光激发自电离过程的干涉。第四章给出本文工作的总结和展望。

关键词：多组态Dirac-Hartree-Fock(MCDHF)方法组态相互作用(RCI) 铜原子单激发态的光电离双激发态

铜原子和一价离子能级超精细结构和同位素位移的傅里叶光谱研究

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铜原子和一价离子能级超精细结构和同位素位移的傅里叶光谱研究

作者：李昕橦吉林大学

学位级别：硕士

由于原子核的电矩、磁矩与电子间的相互作用,许多原子光谱在精细结构的基础上进一步呈现出超精细结构。同位素位移分为跃迁谱线同位素位移和能级同位素位移,它指的是不同同位素的超精细结构在光谱线和能级上的差异。原子超精细结构(HFS... 详细信息

由于原子核的电矩、磁矩与电子间的相互作用,许多原子光谱在精细结构的基础上进一步呈现出超精细结构。同位素位移分为跃迁谱线同位素位移和能级同位素位移,它指的是不同同位素的超精细结构在光谱线和能级上的差异。原子超精细结构(HFS)和同位素位移(IS)的研究对天体物理,核物理和原子物理等许多领域有着重要的意义。在天体物理学中,铜原子和一价离子的谱线能在许多恒星中被观测到,HFS和IS对于铜的元素丰度的确定具有重要价值,而铜的元素丰度能为追溯其在天体中的形成过程和建立星系演化模型提供重要信息。随着天体光谱观测技术的进步,天体光谱的分辨率已有很大提高,因此,在光谱分析中对HFS和IS数据的需求是不可避免的。此外,原子能级的HFS和IS实验数据也有助于确定原子核的核矩、形状、电流分布等核结构信息,检验和提高原子理论计算的准确性,理解电子相关效应与量子电动力学效应。1931年以来,人们开始逐渐对铜原子(Cu Ⅰ)以及一价离子(Cu Ⅱ)的HFS和IS进行研究。铜是一种过渡金属元素,由于其核自旋和核磁矩较大,恒星光谱中Cu Ⅰ和Cu Ⅱ的谱线通常会因超精细结构而变宽,因此其HFS数据对铜元素的光谱分析和丰度确定具有重要参考价值。美国国家标准技术研究所(NIST)的原子光谱数据库(ASD)收录了365个Cu Ⅰ能级和468个Cu Ⅱ能级。据我们所知,目前文献中仅报道了26个Cu Ⅰ和29个Cu Ⅱ能级的超精细结构常数以及Cu Ⅰ的26个跃迁IS和Cu Ⅱ的44个跃迁IS。显然,Cu Ⅰ和Cu Ⅱ能级的HFS常数和IS还远远没有得到充分研究,因此,开展Cu Ⅰ和Cu Ⅱ能级的HFS常数和IS研究具有重要意义。本文通过分析拟合从美国国家太阳天文台数据库获得的傅立叶变换(FT)光谱,确定了Cu Ⅰ谱线波长范围在223.078～2461.4 nm的43个能级的HFS常数和52个跃迁IS,其中Cu Ⅰ的35个HFS常数和47个跃迁IS未见文献报道。同时确定了Cu Ⅱ谱线波长范围在224.77～1791.747 nm的31个能级的HFS常数和31个跃迁IS,其中16个HFS常数和25个跃迁IS未见文献报道。本文的大多数结果的误差在10%以内。本文研究结果有助于深入了解铜的原子结构和更准确的光谱分析。由于众多恒星的大气中元素主要以单电离的形式存在,因此本文获得的Cu Ⅱ的HFS数据将对与铜有关的精确天体光谱分析非常有价值。本文研究工作对Cu Ⅰ和Cu Ⅱ能级的HFS常数和跃迁IS数据进行了有效的扩充,对于天体物理、原子物理和核物理等领域具有重要的科学参考价值。

关键词：铜原子铜一价离子超精细结构傅里叶变换光谱