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纳米尺度铜团簇在升温过程中结构变化的分子动力学研究

徐送宁 , 张林 , 张彩碚 , 祁阳

金属学报

应用正则系综分子动力学方法和嵌入原子势函数, 模拟计算了在升温过程中纳米尺度铜团簇Cun(原子数n=531, 603, 683)原子径向密度分布函数ρ(r)及原子的平均能量随温度的变化. 在将团簇沿其径向分为表层、近表层、内层I和内层II四个区域后, 研究了在升温过程中纳米尺度铜团簇表层及内部区域结构变化.结果表明, 团簇Cu603在温度为770 K时团簇表层区域原子的结构部分处于无序状态, 部分保持有序结构, 且这种有序和无序共存的状态一直持续到1000 K, 而在这一温度区间内, 近表层和内层原子的结构仍总体保持有序结构;在1000—1100 K温度区间内, 各区域原子的平均能量均经历一个N形变化后,当温度为1080 K时团簇各区域内原子的结构已变为无序, 但沿径向方向表现为层状分布; 直到1500 K时, 团簇的层状分布特征消失. 团簇Cu531和Cu683具有相似的结果.

关键词: 铜团簇 , molecular dynamics , canonical

Ni2+掺杂ZnO薄膜及粉体的结构和发光性能研究

徐送宁 , 蔡宗岐 , 孙乃坤 , 柳峰 , 高印博 , 赵美星

功能材料

采用激光脉冲沉积法,用XeCl准分子激光器在Si (100)基片、真空和5Pa氧气气氛下制备了Ni2+(0.8%(原子分数))掺杂的呈六角纤锌矿结构的ZnO薄膜.氧气气氛下制备的薄膜沿(002)取向生长,表面比较平整,平均颗粒尺寸为80nm.真空条件下制备的薄膜出现Zn2SiO4杂相,平均颗粒尺寸为150nm.和真空条件下制备的薄膜相比,氧气气氛下制备的薄膜具有较强的ZnO本征发光,在425nm附近出现由于填隙Zn缺陷引起的较宽的蓝光发光带,并且在482nm处出现了由于氧空位和氧间隙间的转换引起的较强的蓝光发光峰,同时由于氧缺陷引起的449nm附近的蓝光发光峰强度明显降低.

关键词: 激光脉冲沉积 , Ni掺杂 , ZnO薄膜 , 光致发光 , 缺陷发光

离子束混合制备非晶Sm-Fe-Zr合金薄膜

徐送宁 , 孙树滋 , 宫泽祥 , 马腾才

材料研究学报

采用离子束混合技术制备非晶Sm—Fe-Zr合金薄膜,在Sin的含量为x=400,300,200m/g的Sm—Fe多层薄膜中,注入能量为60KeV,剂量为1×1017ion/cm2的Zr+,研究非晶形成条件及合金薄膜的磁性能.实验发现:三种成分配比的样品在Zr+注入后磁性能皆发生明显的变化.X=400mg/g样品没有形成非晶,其主相为SmFe5;x=300,200mg/g样品形成非晶,且x=200mg/g样品晶化后形成一个面心结构未知相和α—Fe相

关键词: 离子束混合 , null , null

熔融Cu55团簇在冷却过程中结构变化的分子动力学模拟

张林 , 徐送宁 , 张彩碚 , 祁阳

金属学报

应用分子动力学研究了一个熔融Cu55团簇冷却过程中变为二十面体的结构变化. 根据原子密度分布函数和对分布函数随温度变化的分析表明, 在降温过程中由于原子之间连续地交换位置, 团簇结构发生了三个阶 段的变化: 首先形成三壳层结构, 继之初步形成四壳层结构, 并在团簇内部开始形成由13个原子组成的二十面 体结构, 最终形成原子分布于4个壳层内具有二十面体结构的Cu$_{55}$团簇. 模拟中由原子密度分布函数确定了不同壳层的原子位置.

关键词: Cu55团簇 , molecular dynamics , computer simulation , surface

Cr~(3+)离子掺杂对Al_2O_3粉末结构及发光性能影响

孙乃坤 , 高印博 , 杨健 , 柳峰 , 蔡宗岐 , 徐送宁

材料研究学报

采用球磨法制备了不同浓度Cr_2O_3掺杂的Al_2O_3粉体,并在700℃、1200℃空气中退火2 h。1200℃退火后样品,除掺杂浓度为1.6%的样品中出现少量γ-Al_2O_3相外,其余样品相均为纯α-Al_2O_3。样品晶格常数随着Cr~(3+)离子浓度的增加而增加。采用波长为579 nm的激发光源对佯品进行荧光光谱检测发现所有样品在469-492 nm波段,均出现F~+心所引起的缺陷发光峰.1200℃退火的所有样品都出现一个由Cr~(3+)离子中电子由2A能级到~4A_2能级跃迁引起的在694 nm的强烈发光带,掺杂浓度为0.3%时发光强度最高。当掺杂浓度高于0.3%时,样品中Cr~(3+)未能完全替代Al_2O_3中的Al~(3+)离子,出现耦合,产生浓度猝灭现象,导致该波长发光强度减弱。对比而言,700℃退火样品仅掺杂浓度为0.3%时出现694 nm的发光,且强度较低。

关键词: 无机非金属材料 , Cr~(3+):Al_2O_3 , 荧光 , 纳米粉体 , 球磨

退火对Fe/Al2O3纳米复合物微波吸收性能的影响

徐送宁 , 赵美星 , 孙乃坤 , 杜宝盛 , 蔡宗岐 , 杜胜杰

材料研究学报

采用球磨法制备Fe/Al2O3纳米复合物,并在氩气保护下退火,研究了退火对Fe/Al2O3纳米复合物的微观结构、磁性和微波吸收性能的影响.结果表明,退火使样品的晶粒尺寸增大,缺陷减少,微观应力得到释放;同时,退火使Al2O3的缺陷发光峰强度明显减弱,398 nm和484 nm处的发光峰发生蓝移.厚度为7.7 mm的球磨样品,其反射损耗在15.5 GHz频率处达到最大值-11.4 dB.退火使样品的介电损耗和磁损耗均增大,电磁波吸收性能明显提高,厚度为6.4 mm时反射损耗在17 GHz频率处达到最大值-35.5 dB.

关键词: 复合材料 , Fe/Al2O3 , 球磨法 , 微波吸收 , 退火

纳米尺度铜团簇在升温过程中结构变化的分子动力学研究

徐送宁 , 张林 , 张彩碚 , 祁阳

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.04.009

应用正则系综分子动力学方法和嵌入原子势函数,模拟计算了在升温过程中纳米尺度铜团簇Cun(原子数n=531,603,683)原子径向密度分布函数ρ(r)及原子的平均能量随温度的变化.在将团簇沿其径向分为表层、近表层、内层Ⅰ和内层Ⅱ四个区域后,研究了在升温过程中纳米尺度铜团簇表层及内部区域结构变化.结果表明,团簇Cu603在温度为770 K时团簇表层区域原子的结构部分处于无序状态,部分保持有序结构,且这种有序和无序共存的状态一直持续到1000 K,而在这一温度区间内,近表层和内层原子的结构仍总体保持有序结构;在1000-1100 K温度区间内,各区域原子的平均能量均经历一个N形变化后,当温度为1080 K时团簇各区域内原子的结构已变为无序,但沿径向方向表现为层状分布;直到1500 K时,团簇的层状分布特征消失.团簇Cu531和Cu683具有相似的结果.

关键词: 铜团簇 , 分子动力学 , 正则系综 , 结构变化

熔融Cu55团簇在冷却过程中结构变化的分子动力学模拟

张林 , 徐送宁 , 张彩碚 , 祁阳

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.10.003

应用分子动力学研究了一个熔融Cu55团簇冷却过程中变为二十面体的结构变化.根据原子密度分布函数和对分布函数随温度变化的分析表明,在降温过程中由于原子之间连续地交换位置,团簇结构发生了三个阶段的变化:首先形成三壳层结构,继之初步形成四壳层结构,并在团簇内部开始形成由13个原子组成的二十面体结构,最终形成原子分布于4个壳层内具有二十面体结构的CU55团簇.模拟中由原子密度分布函数确定了不同壳层的原子位置.

关键词: Cu55团簇 , 分子动力学 , 计算机模拟 , 表面

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