Sr0.35CoO2的电子能量损失谱和关联效应的研究

层状超导化合物Na0·33CoO2·1·3H2O在近期的研究中受到了广泛关注,其母体NaxCoO2系列亦表现出非常丰富的物理特性。近期,我们研究发现CoO2层间的Na+可以被多种阳离子所取代。利用离子交换反应,以Na0·7CoO2为母体,可以制备出Sr0·35CoO2。在本研究中,运用全势线性缀加平面波方法计算了Sr0·35CoO2的电子结构和能量损失谱的近边结构。图1,图2为计算得到的电子态密度图,Sr0·35CoO2显示出金属的能带特征,费米能级处的态密度主要来自Co3d轨道。对Sr0·35CoO2的电子能量损失谱实验研究表明,O的K边的起点约为525eV,CoL边的起点约…     

新型功能化合物的晶体结构和电子能量损失谱研究

本文深入研究了六方层状结构钴氧化物中的层间阳离子排列,电荷/轨道序和金属超导体NbB2中的电子能量损失谱,阐述了现代透射电子显微镜(TEM)技术和电子能量损失谱在功能化合物研究领域的应用.基于MxCoO2(M=Na,Sr或Ca)化合物的TEM结构分析,总结给出了反映这种层状结构化合物中阳离子含量和结构特性关联的相图.以Na0.5CoO2材料作为研究主体,系统分析了材料结构随温度的变化,并对Na离子有序和结构相变进行了深入探讨.在100 K到20 K温度区间观测到了两个超结构相,其基本特性可以用电荷/轨道有序模型很好地解释.NbB2是典型的层状超导体,电子能量损失谱表现出很强的各向异性.结合第一性原理计算对其电子结构和电子能量损失谱的特性进行了仔细分析,获得了费米能级附近B的2p轨道未占据态信息.在这些实验和理论结果的基础上,系统分析了六方层状钴氧化物中结构相变和物理性能的关联,并对NbB2和MgB2超导材料电子结构区别进行了讨论.     

高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8电子能量损失谱研究

自从发现高温超导体以来,对它的导电机理及电子结构研究引起了人们广泛的兴趣。本文用电子能量损失谱(EELS)研究了Bi_2Sr_2CaCu_2O_8超导体的价电子结构,能量损失函数及介电函数,计算了其它各种光学常数。实验过程为将烧结超导样品在盛有CCl_4的玛璃研钵中研碎,然后将其滴于由铜网支持的微孔碳膜上。实验在装备有GATAN-666同时检测电子能量损失谱仪     

微衍射模式下的电子能量损失谱及石墨的价电子结构的研究

在H—800型分析电子显微镜上,将微衍射技术(μ—diff)与电子能量损失谱(EELS)结合起来,发展了一项新的实验技术:微衍射模式下的电子能量损失谱技术。并用此方法获得了石墨沿〈100〉方向上的非弹性散射电子的电子能量损失谱。其谱形表明:在7ev和26ev处各有一等离子激发峰;根据这些峰,讨论了石墨的价电子结构。     

空间分辨电子能量损失谱对合金高温氧化的研究

空间分辨电子能量损失谱（Spatially-resolved EELS）是指在利用配备有能量过滤系统的透射电子显微镜（Energy filter coupled TEM）采集电子能量损失谱时，通过调整样品取向使得样品表面与EELS能量色散方向平行，从而在采集电子能量损失谱时在垂直于能量色散方向具有一定的空间分辩率的实验方法。对于同一元素，当处于不同化学环境时，其电子能量损失近阈精细结构（Energy Loss Near Edge Structure,ELNES）升起点处的绝对能量会有所差异，     

四方晶相HfO2电子结构和光学性质研究

采用密度泛函理论(DFT)框架下的局域密度近似(LDA),计算了四方HfO2晶体的电子结构,包括能带结构和态密度.在此基础上计算了四方Hf02晶体的光学线性响应函数,包括复介电函数、吸收光谱、复折射率和光电导谱.通过比较发现,计算结果与实验结果吻合较好,说明采用密度泛函理论的局域密度近似来计算HfO2材料的光学性质是比较可靠的.     

电子能量损失谱的数据采集和谱图处理及在3 d过渡族元素谱图中的应用

本工作以有序Ni3Fe样品的电子能量损失谱EELS（electron energy loss spectroscopy）的采集、处理和分析为例,叙述了内置（Ω型）与后置能量过滤器在采集和处理电子能量损失谱的工作原理、处理步骤及注意要点.实验结果表明：在采集谱图过程中,内置Ω型能量过滤器零峰非常稳定,后置GIF（gatan image filter）能量过滤器可以节约采集过程中处理谱图的时间.在处理谱图时发现,利用Ω型能量过滤器采集的电子能量损失谱中谱图的背底曲线与理论拟合结果偏差很大;本文提出了通过数据处理给出的校正因子可以很好地弥补这一偏差.由于Ω型能量过滤器的物距较小,在零峰附近常伴随有衍射点,所以无论样品厚度如何,由Ω型能量过滤器采集的电子能量损失谱必须扣除多重散射的影响.     

介电函数及其在电子能量损失谱低能区分析的应用

一、前言:电子能量损失谱学(EELS或ELS)是研究电子激发的一次过程。一幅电子能量损失谱大致可分为三个区域:零损失区、低能损失区(5～50eV)和高能损失区(>50eV)。对各谱区进行细致的分析研究、可获得与样品化学成分或电子结构有关的信息。利用电子能量损失谱低能区研究固体的电子结构、引起物理和电子显微学界的关注。因为它不仅能提供固体的电子结构信息、还能在同一台仪器上研究固体的微区晶体结构、成分和形貌。但在电子能量损失谱5～50eV的低能区很难直接确定有关电子结构方面的信息。这是由于在该区等离子激发占主导地位、而外     

各向异性材料的电子能量损失谱‘幻角’分析

电子能量损失谱(Electron Energy Loss Spectroscopy)在测量材料的电子结构及其电子空间分布方面有很广泛的应用.由于原子的各向异性排列,或是内(外)部电、磁场的作用,许多重要材料的电子结构及其能级之间的电子跃迁会显示出明显的方向性,如石墨、纳米碳管和磁化的铁磁材料等.近来,纳米材料和纳米器件的发展,使得检测纳米尺度的各向异性材料的电子结构成为当务之急.由于电子束斑尺寸可达纳米量级,EELS在这个方面体现了其独特优势,但是在一般情况下,各向异性材料的EELS谱会随样品取向而变化,这给定量分析带来了困难.     

Na0.75CoO2的高温结构相变研究

近期，新型层状水合物超导体Na0.3CoO21.3H2O及其母体NaxCoO2的结构和物理性质研究是凝聚态物理领域的热点课题。我们利用原位高温TEM观察结合热重及差势分析研究了Na0.75CoO2中的高温相变。     

氮离子注入形成的SOI结构的研究

用透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)和电子能量损失谱(EELS)对高剂量氮离子注入再经热退火所形成的硅-绝缘层(SOI)结构的纵断面进行了微区分析并测定了氮-硅元素浓度比沿深度的分布. EELS的分析证明了在绝缘层的多孔区中可能有一些以气体形式出现的氮分子. 利用EELS的低能等离子峰形成的能量选择像能够对硅和氮化硅进行相分离,并有助于估计可能引起短路的因素.     

钢铁材料晶界结合和冲击断裂特征的电子能量损失谱研究

本文采用电子能量损失谱(EELS)研究了不同商用钢铁材料的晶界,计算了晶界处和晶粒内铁原子的3d电子占据态密度,并将其和晶界性质以及材料的宏观断裂性能相联系.结果表明,当样品晶界处铁的3d电子占据态密度高于晶粒内时,晶界结合强度低于晶内,晶界表现出脆性,材料的冲击断裂方式主要为脆性的沿晶断裂;反之,如果样品晶界处铁的3d电子占据态密度低于晶粒内时,晶界结合强度高于晶内,晶界表现出韧性,材料的冲击断裂方式主要为脆性的穿晶断裂.还发现元素在晶界的偏析对晶界结合强度影响很大.     

金刚石膜和类金刚石膜的电子能量损失谱和喇曼光谱的研究

用电子能量损失谱(EELS)研究了金刚石膜、类金刚石膜和高取向石墨的特征能量损失峰.金刚石膜的特征峰主要是5.4eV和15eV的带间跃迁,23eV和34eV的表面等离子激元和体等离子激元.类金刚石膜的特征峰主要是 4.5eV的π电子的体等离子激元,13eV的带间跃迁,22.4eV的(π+ σ)电子的体等离子激元.石墨的特征峰主要是6eV的π电子的等离子激元,13eV带间跃迁和C轴方向等离子激元,20eV的C轴方向的等离子激元和25.6eV的基面等离子激元.比较了α-C和α-C:H能量损失谱和喇曼光谱,利用hω_(p(π+σ))和hω_(p(x))峰位计算了类金刚石膜中sp~3键和sp~2键的比例.研究了不同CH_4浓度生长的金刚石膜的能量损失谱,利用hω_(p(π+σ))和hω_(p(x))峰位计算金刚石膜中类金刚石第二相内的sp~2键和sp~3键的比例,利用第二相的体等离子激元损失峰hω_(p(π+σ))与金刚石的体等离子激元损失峰hω_(p(σ))的强度比来估价第二相的多少.     

利用电子能量损失谱对二氧化铀电子结构的研究

锕系元素因具有复杂的5f电子结构,其显示出神秘而又独特的物理、化学特性.为了加深对锕系金属、合金和化合物的特异行为的理解,对其电子结构精确表征的重要性日益凸显.电子显微技术与电子能量损失谱技术的结合在锕系元素原子结构和电子结构研究中发挥了至关重要的作用.本文采用电子能量损失谱研究二氧化铀的5f电子结构,并讨论了铀5f电子的相互作用特性.     

Be掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响

基于密度泛函理论（DFT）第一性原理计算了Zn1-xBexO化合物的电子结构和光学性质. 计算结果表明Zn1-xBexO带隙随掺杂浓度的增加而变大. 这种现象主要是由于价带顶O2p随掺杂量x的增加几乎保持不变,而Zn4s随掺杂量x的增加向高能端移动. 光学介电函数虚部计算结果表明：在2.0, 6.76eV位置随掺杂浓度的增加峰形逐渐消失,是由于Be替代Zn导致Zn3d电子态逐渐减少所致;而9.9eV峰形逐渐增强,是由于逐渐形成的纤锌矿结构BeO的价带O2p到导带Be2s的跃迁增加所致.     

幻角和线性二向色性电子能量损失谱技术

很多重要的材料具有各向异性的电子结构。由于低对称性的空态电子结构的存在，它们的电子能量损失谱对样品的取向敏感，其敏感程度受到其他实验条件(如电子束的会聚角和散射电子的接收角)的调控。通过研究电子能量损失谱对方向的依赖性以及受实验条件影响的机制，可以通过合理的     

基于自适应陷波器的电子能量损失谱能量漂移的消除方法

电子能量损失谱是透射电子显微术中一种重要的分析手段,它可以帮助人们从纳米尺度上认识材料的电子结构等信息。但电子能量损失谱仪特别容易受到周围环境因素的影响,比如说固定工频干扰,而产生电子能量损失谱能量的漂移。本文结合串行快响应能谱探测器和自适应陷波器手段,提出了一种消除电子能量损失谱中能量漂移的方法,实验结果表明这种方法能够有效消除电子能量损失谱中由于固定工频干扰所造成的能量漂移。     

钴硅化合物的理论电子能量损失谱

本文采用扩展平面波加局域轨道方法和广义梯度近似对钴硅系中Co2Si，CoSi和CoSi：三种不同硅化物的电子结构以及电子能量损失近边结构（ELNEs）进行了理论计算。结果表明计算得到的硅化物中Co的ELNES很好反映了Co在费米能级以上d的未占据态密度分布，其中Co2Si和CoSi2具有金属性质；而CoSi呈现出半金属性质。计算还表明电子能量损失谱仪应具有足够高的能量分辨率（0．2ev），电子能量损失近边结构才能正确反映出钴硅化合物的电子结构特征。     

用多普勒频移光谱法测量HL-2A中性束能量成分

实验利用多普勒频移光谱方法测量了HL-2A托卡马克装置中性束能量成分H（E）,H（E/2）,H（E/3）之比。借助电荷交换复合谱系统测量注入HL-2A的中性束辐射的Hα谱线,由于多谱勒效应,不同能量的氢原子辐射的Hα谱线会有不同程度的频移,从而在光谱图上得到全能量,半能量和1/3能量三峰Hα谱线。通过Matlab编写程序对实验的原始谱线进行拟合,并计算出中性束的三个能量成分之比。     

Be掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响

基于密度泛函理论(DFT)第一性原理计算了Zn1-xBexO化合物的电子结构和光学性质.计算结果表明Zn1-xBexO带隙随掺杂浓度的增加而变大.这种现象主要是由于价带顶O2p随掺杂量x的增加几乎保持不变,而Zn4s随掺杂最x的增加向高能端移动.光学介电函数虚部计算结果表明:在2.0,6.76eV位置随掺杂浓度的增加蜂形逐渐消失,是由于Be替代Zn导致Zn3d电子态逐渐减少所致;而9.9eV峰彤逐渐增强,是由于逐渐形成的纤锌矿结构Beo的价带O2p到导带Be2s的跃迁增加所致.