纳米微晶材料的结构和性质

纳米微晶材料是纳米量级晶粒所构成的多晶物质,其晶界区域中存在与长程有序晶态和短程有序非晶态结构不相同的“气体状”的结构。本文讨论了纳米微晶材料的制备方法、结构特点和奇异性质及其在材料科学中的应用。

原子团簇的稳定结构和幻数

原子团簇介于原子分子和宏观凝聚物质之间 ,一般产生于非平衡条件 ,其结构和性质随所含原子数目而变化。当含有某些特定原子数时 ,团簇特别稳定 ,这就是“幻数”。本文重点讨论几种典型团簇的幻数及其演变规律 ,说明“幻数”

正电子在高能电子辐照聚乙烯和聚丙烯中的湮没特性

用正电子湮没寿命谱和多普勒展宽方法研究高能电子(12MeV)辐照聚丙烯和聚乙烯的不同特性,发现在160kGy剂量内,正电子在聚丙烯内的短寿命成分随着电子辐照剂量的增大而变长,中间成分的强度则减弱,但当剂量为320kGy时,各湮没寿命与没有辐照的样品类似。而长寿命成分的强度不随剂量增加而变化。在电子辐照的聚乙烯薄膜中,当剂量为80kGy时,正电子中间寿命强度Ⅰ_2增加,长寿命成分的强度Ⅰ_3则有所减少。之后,随着电子辐照剂量的增加,则不再变化。正电子湮没γ射线多普勒展宽S参数随电子辐照聚乙烯的剂量变化与Ⅰ_3相同。正电子湮没特性的差别表明高能电子辐照这两种聚合物所引起结构上的变化是不同的,并为其宏观特性(如力学性质变化)的改变提供了微观依据。

遗传算法研究原子团簇

遗传算法作为一种结构优化方法应用于研究原子团簇的结构和性质 ,具有高效和全局搜索等特点。本文扼要介绍遗传算法基本特征、优化程序和方法。重点讨论我们近年来在应用遗传算法研究碳 60分子聚集超团簇的幻数 ,金团簇有序和无序结构 ,双金属团簇的偏析效应以及过渡金属团簇电磁性质的结构关联等方面所取得的一些结果 ,说明遗传算法与传统优化方法相比确具一定优势 ,以及需要解决的问题。

原子团簇科学

原子团簇科学ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅｏｆＡｔｏｍｉｃＣｌｕｓｔｅｒｓ￥／／王广厚（南京大学物理系，教授南京２１０００８）近年来在物质结构的原子、分子和凝聚态两层次之间出现了原子团簇这一重要的科学领域，无论从其自身的科学价值或从多方面的应用前景来看，都有重...

团簇的结构和奇异性质

团簇(Clusterss或 Microclusters)是由几个至几百个原子或分子构成的微观或亚微观聚集体,具有一系列既不同于单个原子分子又不同于大块固体的奇异性质、本文重点讨论一些金属、碱金属卤化物和惰性元素团簇的性质,如幻数和同位素效应,超团簇的形成和分形凝聚,以及团簇构成纳米固体的界面徒动和结构重排。

团簇物理的新进展(Ⅱ)——关于原子团簇和原子核的相似点和不同点

本文重点讨论金属原子团簇和原子核两费米子体系之间相似之处，如饱和性、壳结构、集体振荡、Ｊａｈｎ－Ｔｅｌｅｒ效应，裂变和聚合反应等，以及由于两者凝聚力的本质差别所造成的不同点。

团簇研究的一些进展

由若干原子或分子组成的集合体,简称团簇,即cluSter。虽然缺乏对于团簇的精确定义,一般可以这样说,团簇是由几个到几万个原子或分子组成的稳定或近于稳定的集合体。数百个原子组成的团簇,其直径已在亚纳米或已进入纳米量级;上千个或成千上万个原子组成的纳米微粒,有的文献也称为超团簇(supercluSter)。团簇被认为由比较弱的色散力(如范德瓦尔斯团簇),或比较强的化学力(如一般的金属团簇)。

关于纳米技术的思考:从原子团簇基础研究到纳米技术应用探索

纳米技术的本质是在原子分子层次上,研究尺度在10^(-9)~10^(-7)米范围内物质的结构及物理、化学和生物性质所呈现的重要变化。其目的是对纳米尺度的物质进行操控,在探索其性质基础上构建自然界还没有的新材料和新器件。

掺杂铌酸锶钡晶体注入Hg^+离子效应的研究

通过X射线衍射实验和介电常数的温度特性实验,观察了掺入稀土元素和碱金属元素的铌酸锶钡晶体注入Hg^+离子前后的变化情况。结果表明:注入Hg^+离子后,X射线衍射峰的强度有所减小;PrSBN晶体的衍射图样变化异常;表征晶体相变的弥散程度的介电临界指数γ增大。

氯化钠离子簇的幻数和同位素效应

由几个到数百个原子组成的原子簇或离子簇是介于气态和固态之间的一种新物态,具有很多奇异的性质,如奇偶性、幻数稳定结构、同位素效应等。这在理论上和实验上均有很大的研究价值。原子簇或离子簇结构、振动和电子态三方面性质的研究,对于晶体成核和生长、催化作用、非晶态和表面物理以及天体物理的研究具有重要的意义。

金属钠离子簇的能级和幻数性质

由几个到上千个原子构成的离子簇,其几何结构和物理性质与大块晶体物质都有很大不同。离子簇的大量奇异性质,不仅取决于其尺寸,而且与其原子和电子结构密切相关。碱金属离子簇是适于这一研究的典型系统而近年来在实验和理论上受到极大关注。其中大量研究集中于其幻数性质,即包含某些特定原子数的簇展现出与簇稳定性相关的临界性质。实验测得的幻数与簇的具体形成条件有关。但电荷交换反应、光吸收截面等的测量及质谱分析都表明,N=8,20构成钠离子簇的幻数。此外,质谱分析还表明,N=40,58,92也是幻数。

团簇及其制备检测技术

原子团簇（简称团簇）是几至上千个原子或分子组成相对稳定的聚集体，其性质与单个原子、分子和大块固体均不相同，例如，幻数和壳结构、量子尺寸效应、表面效应和库仑爆炸等。在量子点激光、单电子晶体管、尤其是作为构造单元研制新材料（包括纳米材料）有广阔的应用前景，正为物理、化学和材料科学家共同关注。本文在给出团簇基本概念和研究范畴后，重点讨论团簇制备方法和表征技术。

科学计算与物理、化学及材料科学

科学计算已成为与理论研究、实验研究相并列的三大科学研究方法之一，是理论研究和实验研究中不可或缺的部分。计算科学的发展还推动了计算物理、理论化学和材料设计等分支学科的发展。

团簇组装和纳米结构

原子团簇、团簇材料、线性多层异质结构、超薄膜等人工合成材料、具有维数低、对称性少、几何特征显著以及一系列奇异的电、磁、光和化学性质。而以它们作为基本结构单元构成具有一定功能的体系,称为纳米结构,是在纳米尺度上材料和器件设计密切结合的新形式。

团簇合成与制备方法

原子团簇,简称团簇,是由几个至上千个原子组成相对稳定的微观、亚微观聚集体,是由单个原子分子向大块凝聚物质过渡的中间层次。它具有许多与尺寸相关的奇特性质,如幻数稳定性、量子尺寸效应,表体比效应等。这些特性导致团簇在原子分子物理、凝聚态物理、化学、表面科学、催化、理论物理和量子化学等领域出现许多新的现象和规律而构成现代物理和化学两大学科交叉的生长点。利用这些性质,将在材料工程、化学工程、信息工程、生物工程以及团簇聚变等方面具有重要意义。团簇科学的丰富内涵、众多物种、奇特性质和潜在应用前景倍受各国科学界和产业部门的关注。在欧洲,以德国为代表正在组建和完善跨国联合组织,将致力于原子团簇的电子和磁学等基本性质的研究。

离子簇的稳定结构和幻数

本文讨论了不同条件下所获得的惰性元素、碱金属和碱金属卤化物等离子簇的稳定结构和幻数特性,结果表明多原子聚合成簇也具有原子核的某些结构特点的奇异性质.

团簇物理的新进展（Ⅰ）

本文较系统地论述了团簇研究在制备、结构和性质等方面的最新进展，其中包含了本实验室近年来在团簇物理方面所取得的重要成果。并对当前团簇研究存在的问题和发展方向作了展望。

有序Ni纳米线阵列的制备及其磁滞回线

由铝在１５％硫酸介质中进行电化学氧化而得到的多孔Ａｌ２Ｏ３是制备有序纳米线阵列的一种很好的样模材料．在该样模中电沉积的有序Ｎｉ纳米线阵列排布规则、有序．磁滞回线测量表明，长径比为４００的Ｎｉ纳米线阵列在垂直于Ａｌ２Ｏ３表面方向（即平行于Ｎｉ纳米线方向）的矫顽力为８３１Ｏｅ，矩形度达０．９１，具有显著的磁单轴各向异性和磁单畴特性．