用于离子捕获和冷却的线电极四极杆离子阱的设计与仿真

射频离子阱作为离子捕获系统的核心器件,广泛应用于化学反应动力学、原子分子物理、精密测量和离子光谱等领域.离子阱可以与低温制冷机相结合,将离子储存、富集并冷却至低温,从而为后续实验提供极大便利,例如高分辨光谱学。本文详细描述了一种射频线电极四极杆离子阱的结构设计,该离子阱利用六个线电极作为传统四极杆离子阱的一个圆柱形电极模拟双曲面.研究模拟了离子阱内的电场分布和离子运动轨迹,用以考察所设计的射频线电极四极杆离子阱的性能,研究表明它能够将离子囚禁束缚在一个很小的空间.基于所设计的离子阱支撑部件、离子阱腔体、电极和印刷电路板,结合所选择的材料进行了传热学模拟。模拟的温度分布表明,所设计的射频线电极四极杆离子阱与液氢低温制冷机结合使用,可以将离子冷却到5K以下的低温.这项工作将有助于推动离子阱技术在精密光谱学中的应用。

溶胶-凝胶法制备BST铁电薄膜的实验教学

详细介绍了物理化学创新实验——溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡(BST)铁电薄膜实验的实验原理、步骤,并采用XRD和AFM对不同温度下的BST薄膜进行了表征。实验结果表明,将科研项目开设为创新实验,激发了学生对实验的兴趣、培养学生的创新意识与综合能力,物理化学实验教学的内容与方式也呈现领域、学科之间的融合和综合的趋势。

二元团簇VnC30/-(n=1~6)的光电子谱和密度泛函理论计算研究

过渡金属碳化物良好的催化性能依赖于其组成和形貌结构.研究碳化物的精确结构有利于理解它们的催化性能本质,但是极具挑战性,尤其是对于多组分多元体系.本文利用负离子光电子谱结合密度泛函理论计算研究了二元团簇V_(n)C_(3)0/-(n=1~6)及其对应中性团簇的几何结构与电子结构.负离子光电子谱实验测得了该系列负离子团簇的绝热电子剥离能,即其对应中性团簇V_(n)C_(3)的电子亲和能.理论计算表明,在小尺寸团簇V_(n)C_(3)0/-(n=1~3)中,碳原子与碳原子相互作用成键;随着团簇尺寸增加,主要是钒原子数目增加,碳原子与碳原子倾向于分离开,不再成键.与此同时,团簇中形成了钒-碳和钒-钒键.本文进一步研究了八原子团簇VnCm(n+m=8)的结构,并考察了团簇组成对该类八原子团簇的立方或类立方结构的影响.