表面电子态论文-沈孔超

表面电子态论文-沈孔超

导读:本文包含了表面电子态论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电子态调控,有机小分子,界面,光电子能谱

表面电子态论文文献综述

沈孔超[1](2019)在《过渡金属及半导体表面低维碳纳米结构的电子态调控研究》一文中研究指出不同材料间的界面对器件的性能具有决定性的影响,光伏电池,晶体管等器件性能无不与材料的界面密切相关,因此,研究材料的界面性质具有重要意义。此外,由于有机小分子具有模块化组装,柔性等特点,近年来正备受关注,但是由于有机分子与金属(半导体)间的界面行为与传统半导体界面存在差异,从而需要进一步研究其界面行为。文章首先讨论了相关的界面问题,介绍了有机小分子-金属界面和有机小分子-半导体界面性质,其次总结了影响这些性质的主要因素并得出这些性质会影响界面电子态,最后根据这些影响因素,选择具有代表性的有机小分子酞菁钴(CoPc)和2,7-二澳芘(2,7-Dibromopyrene,C16H8Br2),并以Ag(111),Cu(111),Si(111)和SiC(0001)作为衬底,分别对金属上的有机分子和半导体上的有机分子(石墨烯)电子态进行研究,同时对其电子态进行调控。文章实验部分总体上可以分为叁大部分,第叁章为金属上有机小分子的电子态调控实验,第四章和第五章比较了金属和半导体上有机小分子的结构,并对半导体上的有机小分子进行了调控,第六章探讨了如何在衬底SiC上调控单层石墨烯电子态。CoPc在Cu(111)界面会发生原子取代反应,衬底Cu原子取代酞菁环中心的Co原子形成CuPc,产物Co原子与Cu衬底形成合金。这一过程开始于室温,热退火促进了反应的进行,全过程可以通过XPS、UPS获得电子态变化趋势,DFT计算验证了我们的假设。在这章中我们可以通过原位退火的方式使有机小分子和衬底反应,调控电子态变化。在室温衬底上能够制备自组装的C16H8Br2岛状结构。在热衬底上制备样品能够得到C16H8Br2与Ag原子反应形成的中间体(Ag-C16H8-Ag)以及链状结构([C16H8]n),此过程中产生的Br原子通过氢键的方式影响着中间体在Ag(111)表面的取向。与前面的处理方式不同,对Si(111)7×7上的C16H8Br2进行直流加热获得样品,并研究其电子态变化,得出二澳芘能够脱氢和澳形成自由基——-C16-结构(Radical 2,7-Dibromopyrene,RDP),这些活化分子通过静电排斥作用自组装在Si(111)7×7表面的,控制直流加热(Flash)次数,能够在半导体Si上形成稳定的链状碳纳米结构。通过比较,金属Ag上的有机分子单体和有机分子链通过氢键相互作用控制着间距和取向,而半导体Si上则通过静电排斥作用影响RDP排列和有机分子链的取向。插层Fe原子在SiC(0001)上获得准直立石墨烯。首先经过Flash SiC(0001)获得单层的石墨烯,在其上蒸渡Fe原子,再经过多步热退火,可以获得准直立的石墨烯结构,这过程中可以很清楚地通过XPS看到芯能级态变化,发现石墨烯的含量增加。并且通过ARPES看到价带的变化过程,由单层石墨烯向双层石墨烯转变。在此过程中拉曼谱可以判定石墨烯的质量得到了改善。本文主要探讨了有机分子在金属和半导体衬底上的行为并且调控其电子态变化过程,主要通过热退火(辐射加热,直流加热)以及插层原子的方式来实现。希望本文能够拓宽金属/半导体衬底上的碳纳米结构的制备方法,并为低维碳纳米结构的电子态调控提供借鉴。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-10)

刘芳,赵华,周武雷,郑勇,杨宇[2](2015)在《Si(001)-p(2×2)表面原子结构与电子态的第一性原理研究》一文中研究指出采用基于第一性原理的密度泛函方法对Si(001)-p(2×2)表面的原子结构和电子态进行了系统的研究。计算采用的是含有8个Si原子层的超晶胞结构,且电子态是由Si(001)-p(2×2)表面的优化结构分析所得。计算结果表明表面形成了非对称二聚体,近表面几层原子发生相应的弛豫现象。由于表面原子的配位环境发生变化,表面原子的电荷分布也发生了变化。通过对比,得到了与实验结果一致的计算结果。(本文来源于《材料导报》期刊2015年S2期)

李竟成,赵爱迪,王兵[3](2015)在《Au(111)表面吸附单个八乙基钴卟啉分子的电子态和输运性质调控》一文中研究指出通过低温超高真空扫描隧道显微镜及其谱学方法研究并展示了分子配体在调控表面吸附的单个八乙基钴卟啉(Co OEP)分子的电子态和输运性质中的重要作用.通过单分子剪裁可以脱去该分子外围的甲基,并在中心钴原子的微分电导谱中观察测到d轨道共振到近藤共振的演变.实验结果结合第一性原理的理论计算研究表明,在脱去甲基前后中心钴原子的化学环境和磁矩均未发生显着变化,这一演变可以通过一个简化模型来阐释并被归结为脱去甲基后分子配体与衬底成键改变了体系隧穿参数所导致.此外,实验结果表明Co OEP分子配体的输运性质可受到分子间距离和范德华相互作用的显着调控.在Co OEP低聚体中位于分子之间的乙基被抬高,同时在其微分电导谱谱中0—0.8 V区域内新出现一个强的共振峰.这一新的共振峰表现出等间距的多峰细节,其峰间距与卟啉环和乙基之间的C—C键伸缩模式能量符合.这一新共振峰的出现被归结为由于分子局部与衬底耦合减弱形成双结隧穿体系所导致的振子态隧穿峰.(本文来源于《物理学报》期刊2015年07期)

张继黎,宋绵新,邹浩,刘攀,边亮[4](2014)在《锆石中核原子表面电子态密度的密度泛函计算(英文)》一文中研究指出通过搜索和调查固化材料的最优包容量,并利用密度泛函理论(DFT)对固化材料晶体进行了优化和预测,对锆石中核素原子包容量(x)进行了讨论,对相应的结构性能进行了研究,包括焓的形成、晶格畸变和态密度(DOS)。分别选择了高容量包晶(硅酸锆)和高稳定性能的晶体(Zr2Gd2O7)锆石为基本晶体,研究其固化性能。对高包容量晶的计算结果显示铈(Ce)或铀(U)原子放大能扩展硅酸锆的晶格长度,并导致形态从Fm3m形态转变为I41/AMD,使相对应的态密度远离Fermi能级。Ce和U原子在Zr1-xCe(或U)xSiO4基质中最佳包容量分别为25%和30%。这些数据与实验数据相吻合。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2014年11期)

郝群庆,王志强,毛新春,周传耀,杨学明[5](2014)在《表面缺陷对TiO_2(110)带隙电子态的主要贡献》一文中研究指出近年来,对于TiO2(110)表面的物理化学研究越来越多,而很多研究都与TiO2(110)的带隙的缺陷电子态以及电子激发态有关。但是,至今为止,关于缺陷电子态到底来源于体相还是表面仍有争论。而我们的实验通过吸附甲醇光照的方法在不影响体相缺陷的情况下,制备了不同浓度的表面缺陷,即桥氧羟基,并通过程序升温脱附谱对其浓度进行了标定,再通过紫外光电子谱的方法对不同桥氧羟基浓度下的电子态密度进行分析,可得出带隙中缺陷电子态密度随表面缺陷(桥氧羟基)浓度变化的关系(如Fig.1所示)。我们得出表面缺陷和体相缺陷对带隙中缺陷电子态都有一定贡献,但表面缺陷的贡献仅仅相当于0.019ML桥氧羟基的贡献(一般处理完备的TiO2(110)表面缺陷相当于~10%的桥氧羟基),因此我们可以得出结论:表面缺陷在对带隙中缺陷电子态密度影响中占据了主导地位。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第01分会:表面物理化学》期刊2014-08-04)

张金平,朱晓玲,张洋洋,高景霞[6](2014)在《第一性原理计算Ni原子吸附在Al(111)表面原子结构和电子态(英文)》一文中研究指出利用密度泛函理论和广义梯度近似研究镍吸附在Al(111)表面.在覆盖率为0.25ML下,分析了Ni吸附在Al(111)表面的面心立方洞位、六角密排洞位、顶位和桥位四个高对称位的原子结构和吸附能.比较不同高对称位的吸附能发现,六角密排洞位的吸附能最大,是5.76eV,是最稳定的吸附位置.详细讨论了两个最低能量结构-叁重洞位的电子结构、功函数、表面偶极距和Ni-Al键的特性.在费米能级附近,Ni-3d和Al-3s,3p轨道产生杂化,形成金属间化合键.由于吸附导致双金属体系表面偶极距和功函数的变化.我们发现:Ni原子与Al(111)表面原子间成建主要是共价键,没有表现出明显的静电荷跃迁,相应的产生非常小的表面偶极距.与面心立方洞位相比,六角密排洞位在费米能级附近产生较低的态密度,在键态附近产生较大的杂化.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2014年03期)

刘明伟[7](2013)在《CoPc在Au(111)表面吸附的结构和电子态研究》一文中研究指出由无机半导体材料制成的电子器件,在过去短短的六十年间,给我们带来了生活和工作各个方面的便利,大大促进了人类现代信息社会的快速发展。但诸如耗能多、加工困难等缺点也限制了它的发展。而有机半导体由于具有亮度高、节能、成本较低、较易加工等优点,在一些领域逐渐取代了无机半导体。影响有机半导体器件性能的主要因素之一是电极与有机材料的界面性质,因此这就非常有必要来研究有机半导体的界面性质,如电子态性质和界面的几何结构。在本论文中,我们在超高真空环境下利用角分辨紫外光电子能谱(Angle Resolved Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy, ARUPS)研究了Au(111)基底表面CoPc的吸附体系。当覆盖度为一个单层时,ARUPS测量结果显示CoPc分子以平躺的方式生长在Au(111)衬底上。随着覆盖度的增加,Au(111)衬底5d电子态峰的强度减弱和CoPc分子特征峰的位置变化说明CoPc和Au(111)衬底之间发生相互作用,而功函数的减小说明有电荷转移发生在衬底和有机分子之间。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-05-11)

沈影[8](2012)在《Ag(100)表面单层PC_(61)BM的电子态》一文中研究指出本文简述了体相异质结聚合物太阳能电池的发展,包括其器件结构、原理、给体受体材料等。这一具有众多优点的新型能源目前所能达到的能量转换效率不够高,这使得它在走向大规模商业应用的道路上还有阻碍。因此,深入研究制约体异质结太阳能电池效率的因素就成为关键的科学问题。电极界面的电子结构是影响能量转换效率的因素之一。Ag是常用的电极之一,PC61BM是体异质结有机太阳能电池最常用的工作物质。本文应用同步辐射光电子能谱(PES)与X射线吸收谱(XAS),研究Ag(100)表面单层PC61BM的电子态。通过对样品进行UPS、XPS以及XAS测量,发现1ML PC61BM/Ag(100)的功函数相对于PC61BM厚膜增加了0.24eV。观察到界面上发生从Ag(100)到PC61BM的电荷转移。为研究1 ML PC61BM/Ag(100)进一步接受电子的能力,对其掺入K原子,通过分析PES数据确定出PC61BM共能够接受6个电子。以掺K饱和的PES为参考,我们计算出未掺杂的1ML PC61BM/Ag(100)的电荷转移数量在1.0—1.7e范围内。XPS和XAS数据表明PC61BM分子的激子结合能为0.6eV。此外,Ag(100)表面的PC61BM单层为金属性质。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-05-05)

熊晓玲,魏洪源,罗顺忠,王关全,胡睿[9](2011)在《CO在δ-Pu(100)表面的吸附结构和电子态》一文中研究指出用密度泛函理论(DFT)研究了CO分子在δ-Pu(100)面的吸附结构和电子态.吸附计算结果表明,自旋极化和无自旋极化水平下,CO/Pu(100)最稳定的吸附方式均为C端心位垂直吸附,吸附能分别为-1.754 eV(自旋极化)和-1.780 eV(无自旋极化).其次是象桥位>桥位垂直>顶位垂直.平行吸附方式均翻转为相应的C端垂直或象桥位,说明此时分子处于一个动力学很不稳定的位置.顶位垂直、桥位垂直、象桥位和心位垂直四个吸附结构的吸附能差均小于0.2 eV,表明在限定的温度范围内CO在Pu(100)表面是几种吸附态并存.CO与Pu配位数目是决定化学吸附的主要因素,配位的Pu原子数目越多,化学成键越稳定.CO分子与表面Pu原子相互作用的本质是CO分子的4σ、5σ和2π*轨道与Pu5f、Pu7s、Pu6d、Pu6p杂化轨道相互作用而生成新的化学键.(本文来源于《四川大学学报(自然科学版)》期刊2011年01期)

李磊,李丹,刘世勇,赵翼[10](2010)在《Mn掺杂的ZnS(001)表面的电子态特性》一文中研究指出利用第一性原理计算Mn在ZnS(001)表面上几种掺杂位置的形成能、局域分波态密度和磁矩.对Mn在ZnS(001)表面上的叁种位置的形成能进行比较,得到两种填隙位置是非常稳定的掺杂位置.分析ZnS(001):Mn各种再构表面的电子态密度和电荷密度分布.结果表明,叁种表面模型中,自旋向上的Mn原子的3d态和近邻S原子的3p态都有一定的杂化,并且替代掺杂的Mn和邻近S原子的p-d杂化最明显,形成的共价键最强.而自旋向下的Mn原子的3d态比较局域,受S原子的3p态影响较小.计算了叁种掺杂表面的磁矩,并分析计算结果.(本文来源于《计算物理》期刊2010年02期)

表面电子态论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用基于第一性原理的密度泛函方法对Si(001)-p(2×2)表面的原子结构和电子态进行了系统的研究。计算采用的是含有8个Si原子层的超晶胞结构,且电子态是由Si(001)-p(2×2)表面的优化结构分析所得。计算结果表明表面形成了非对称二聚体,近表面几层原子发生相应的弛豫现象。由于表面原子的配位环境发生变化,表面原子的电荷分布也发生了变化。通过对比,得到了与实验结果一致的计算结果。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

表面电子态论文参考文献

[1].沈孔超.过渡金属及半导体表面低维碳纳米结构的电子态调控研究[D].浙江大学.2019

[2].刘芳,赵华,周武雷,郑勇,杨宇.Si(001)-p(2×2)表面原子结构与电子态的第一性原理研究[J].材料导报.2015

[3].李竟成,赵爱迪,王兵.Au(111)表面吸附单个八乙基钴卟啉分子的电子态和输运性质调控[J].物理学报.2015

[4].张继黎,宋绵新,邹浩,刘攀,边亮.锆石中核原子表面电子态密度的密度泛函计算(英文)[J].硅酸盐学报.2014

[5].郝群庆,王志强,毛新春,周传耀,杨学明.表面缺陷对TiO_2(110)带隙电子态的主要贡献[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第01分会:表面物理化学.2014

[6].张金平,朱晓玲,张洋洋,高景霞.第一性原理计算Ni原子吸附在Al(111)表面原子结构和电子态(英文)[J].原子与分子物理学报.2014

[7].刘明伟.CoPc在Au(111)表面吸附的结构和电子态研究[D].浙江大学.2013

[8].沈影.Ag(100)表面单层PC_(61)BM的电子态[D].浙江大学.2012

[9].熊晓玲,魏洪源,罗顺忠,王关全,胡睿.CO在δ-Pu(100)表面的吸附结构和电子态[J].四川大学学报(自然科学版).2011

[10].李磊,李丹,刘世勇,赵翼.Mn掺杂的ZnS(001)表面的电子态特性[J].计算物理.2010

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