高分辨快电子能量损失谱仪的改进

新研制成功的电子能量损失符合谱仪是由电子能量损失谱仪、正离子飞行时间质谱仪、负离子飞行时间质谱仪及相应的电子学符合测量系统构成。该系统可以同时获得电子与原子分子碰撞后散射电子、电离或解离正离子、解离负离子或电离电子的信息。利用该装置测量了一氧化碳分子的光电离效率曲线及其离子碎片的部分光学振子强度密度。

铀表面初始氧化行为的电子能量损失谱研究

利用俄歇电子能谱仪获取了表面清洁的铀及其在氧化过程中的电子能量损失谱 (EELS) ,研究这些电子能量损失谱线显示 :清洁表面铀的等离子损失的实验值与理论值较为符合 ;随着氧化程度的加剧 ,体等离子体 (BP)、表面等离子体 (SP)以及价带间跃迁所造成的电子能量损失峰发生了明显的连续偏移和强度的变化 ,表明室温下清洁表面铀暴露微量纯氧后 ,在铀表面上发生了U→UO→UO2 初始氧化过程。同时 ,又采用了俄歇电子能谱 (AES)和X射线光电子谱 (XPS)

电子能量损失谱及其在复合材料界面研究中的应用

在介绍电子能量损失谱基本原理的基础上，简述了电子能量损失谱高能损失区在复合材料界面研究中的应用，最后，对电子能量损失谱和Ｘ射线能谱分析进行了比较。

用高分辨电子能量损失谱和紫外光电子谱研究多孔硅的电子结构

本文首次使用分辨电子能量损失谱（ＨＲＥＥＬＳ）和紫外光电子能谱（ＵＰＳ）研究新腐蚀的多孔硅样品（ＰＳ）的电子结构．实验结果发现，从ＨＲＥＥＬＳ谱中能量损失阈值测得的多孔硅的能隙最可几值移到２．９ｅＶ左右，与文献报道的光激发谱（ＰＬＥ）的结果相近．ＵＰＳ结果发现多孔硅费米能级到价带顶的距离不同于单晶硅，结合ＨＲＥＥＬＳ和ＵＰＳ结果可以初步得出多孔硅与硅界面的能带排列．

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。

电子能量损失谱低能谱区的分析和应用

本文讨论电子能量损失谱低能谱区的分析及其在研究固体材料电子结构方面的应用。作为实例,给出了Bi_2Sr_2CaCu_2O_8高温超导体的体等离子色散试验结果和YBa_2Cu_3O_(7-x)高温超导体的电子能量损失谱低能谱区的计算机拟合分析试验结果。

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100K到20K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。

电子能量损失谱研究钛硅分子筛中钛的存在状态

利用透射电子显微技术(TEM)、X射线能谱技术(EDX)以及电子能量损失谱技术(EELS)对Ti原子是否进入到TS-1钛硅分子筛骨架进行了研究。结果表明,TS-1钛硅分子筛中存在的微量TiO2粒子的EELS信号中O-K边与Ti-L2边的能量差为70eV左右;而钛硅分子筛(TS)粒子的EELS信号中O-K边与Ti-L2边的能量差为79eV左右。对比TiO2、TS粒子的EELS,发现TS粒子的Ti-L2、Ti-L3边与TiO2粒子的Ti-L2、Ti-L3边的能量差为1eV,这种能量差异可以作为Ti原子进入TS-1钛硅分子筛骨架的一种证明。

铀的电子能量损失谱密度泛函理论计算及实验研究

采用密度泛函理论计算及实验获取了铀的电子能量损失谱(Electronenergylossspec-troscopy,简称EELS)。计算的谱峰位置与实验一致。结合计算得到铀的能带及态密度对计算谱及实验谱特征峰进行分析,结果表明:由于铀的5f电子形成窄带对等离子体振荡贡献较小,6p电子的共振跃迁致使等离子振荡频率降低;实验谱中13.3eV能量损失峰为体等离子体振荡峰,20.3eV能量损失峰为6p能带到费米能级跃迁能量损失峰,27.6eV能量损失峰为两次体等离子振荡吸收峰。

电子能量损失谱元素定量分析的条件优化

研究了电子能量损失谱元素定量分析的影响因素,测定了能量损失谱仪的重要实验参数:接收角和汇聚角.在不同的实验条件下收集了一系列标准样品,如氮化硼、氧化铁、氧化铝、氧化锌、硫化锌、氧化钛、氧化硅和氧化锆的电子能量损失谱,对其元素定量分析的影响因素,包括入口光栏直径、非弹性散射截面计算模型、积分区间宽度和背底拟合函数等进行了探讨,深入分析每个因素对电子能量损失谱的定量结果影响,得到了电子能量损失谱元素定量分析的优化条件.

典型金属纳米结构的电子能量损失谱研究

利用格林函数推导出金属纳米结构电子能量损失谱的计算公式,基于时域有限差分方法对几种典型的结构进行建模仿真,数值模拟运动电荷和结构的距离、液晶环境材料对电子能量损失谱的调节作用.仿真结果表明:当增加电子与纳米结构的距离时,电子能量损失谱谱峰降低;当添加液晶材料或各向同性衬底材料时,电子能量损失谱的峰值发生明显红移,但液晶的光轴倾角改变对峰值的调制作用有限.通过计算电子能量损失谱研究金属纳米结构表面等离子激元共振特性,为高度复杂的等离子体激元纳米结构的设计提供了理论基础.

掺杂(Fe、Nb)SrTiO_3晶界组成的电子能量损失谱(EELS)分析

采用高空间分辨率扫描透射电镜(STEM)对掺杂(Fe3+、Nb5+)SrTiO3晶界进行了观察,并利用采集的电子能量损失谱(EELS)对晶界组成进行了分析.结果表明,掺杂Fe的SrTiO3陶瓷晶界存在1nm左右的非晶膜,同晶体内部相比晶界缺Sr;三叉晶界为钛基玻璃相,Ti、O及Fe含量明显高于晶界.掺Nb的SrTiO3陶瓷晶界同晶粒相比同样缺Sr,三叉晶界主要以SiO2非晶相为主.Fe3+、Nb5+对Ti4+的替位及在晶界的偏析引起SrTiO3晶格畸变是导致晶界组成变化的主要原因.

电子能量损失谱对碳化硅颗粒增强铝基复合材料界面特征的研究

本文利用电子能量损失谱研究了氧化态和原始态碳化硅颗粒增强铝基复合材料的界面特征，讨论了它对复合材料弯曲强度的影响。结果发现，氧化处理后碳化硅与铝基体界面上有一ＳｉＯ２非晶层，该非晶层内由于铝的扩散作用而形成铝的浓度梯度。原始态碳化硅与铝的界面上则无此非晶层。由于此非晶层的作用。

高分辨快电子能量损失谱仪的能量损失谱测量和控制获取系统

本文介绍了高分辨快电子能量损失谱仪(EELS)的能量损失谱测量系统。微机通过 RS-232串行通讯口,经过高压光纤和光电耦合器。控制两台浮置于不同高压电位上的扫描高压电源进行同步等值扫描,同时由通道电子倍增器接收到的电子脉冲信号经由放大、甄别后被多定标系统记录。从而得到电子能量损失谱。

电子能量损失谱及其在纳米多层膜研究中的应用

本文介绍了电子能量损失谱的基本原理、能量过滤成像分析及应用电子能量损失谱计算碳同素异构体的电子密度和sp2键结构的含量。同时应用透射电镜(TEM)和电镜配置的能量过滤成像系统(gatan imaging filter),结合电子能量损失谱研究类金刚石(a-C/Ta-C)和Al/AlN两种纳米多层膜的形态、结构和膜中各元素的分布。结果显示透射电镜观察配合电子能量损失谱在纳米多层膜表征中将会扮演一个重要角色。

Na_xCoO_2·yH_2O体系的高分辨电子能量损失谱和电子结构研究

本文通过高分辨电子能量损失谱(EELS)的实验分析与密度泛函计算相结合的方法,研究了NaxCoO2.yH2O系统的电子结构特性和电子关联效应。实验结果表明,金属性Na0.3CoO2材料和电荷有序绝缘体Na0.5CoO2的O-K吸收边存在明显的结构差别,在Na0.5CoO2的EELS中第一个峰发生明显分裂,密度泛函计算证实这种分裂现象和电子关联效应直接相关。通过理论模拟谱线与实验谱线的比较确定了其电子关联强度为U=3.0 eV。在Na0.3CoO2.yH2O(y=0,0.6,1.3)超导体系中,实验发现其能损谱的低能部分随着水含量的增加发生系统的变化,损失峰向低能量方向逐步移动。电子结构计算表明水分子的插入可以引起费米面附近能态原子轨道杂化情况的改变,从而导致EELS的变化。

高灵敏度的高分辨率电子能量损失谱计算机控制系统

对进口ADES-400型角分辨电子能谱仪的计算机控制录谱系统进行了改造,使谱仪增加了高分辨电子能量损失谱(HREELS)的计算机控制录谱功能,并且使HREELS谱的灵敏度提高了近两个数量级。

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CoSi2三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(0.2 eV),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。