杂质原子在面心立方晶体中诱发的成对挛晶

为研究杂质原子在面心立方晶体内诱发的孪晶,采用刚性球模型进行计算研究。计算结果表明,当杂质元素的原子半径与晶体的原子半径之比约为1.65时,如果杂质原子吸附在面心立方晶体的{111}晶面上时,将可能在该{111}面上的某个[112]晶向上及与该{111}面的该[112]晶向成109.5°的另一个{111}面上的某个[112]方向上同时诱发挛晶,即诱发成对的挛晶,而不是仅仅在原来的{111}晶面上诱发一处孪晶.杂质原子诱发成对孪晶及单孪晶的的可能性各为50%.

双势垒中杂质原子对量子隧穿的影响

采用计算穿越任意势之透射系数的数值计算方法,得到了在双势垒阱区中有正电杂质时电子隧穿的共振能级、波函数、透射系数.通过与无杂质原子的双势垒量子隧穿情形对比,详细讨论了杂质原子对量子隧穿的影响.数值结果显示,体系的有效势是双势垒与杂质原子库仑势的叠加,当电子能量处于叠加势中的本征能级时,发生共振隧穿,对纯束缚态,不可能发生共振隧穿.此外,还给出势阱中有、无杂质两种情形的波形图,通过对比,可以进一步看出杂质原子对共振隧穿的影响.

InSb晶体的杂质原子局域振动状态的密度分布函数计算

用递推方法计算了ＩｎＳｂ晶体中部分杂质原子的局域振动状态密度分布函数。杂质原子是Ａｌ，Ｇａ，Ａｓ和Ｐ。计算中用的力常数是通过实验数据拟合得到的。该计算模型包含了６２０９个原子的相互作用。

Al,Si,Mn,Cu杂质原子在纯Ni激光熔凝过程中的重新分布

本文重点测量了Al,Si,Mn,Cu杂质原子在纯Ni激光慢速重熔过程中的重新分布。建立了一维传热的解析解模型。对杂质原子重新分布的规律提出了合理的解释。研究结果表明:固液界面溶质再分配是导致深度方向杂质原子重新分布的主要原因。此外,杂质原子从低温向高温区的扩散以及表面杂质原子的选择性蒸发对分布规律的形成也具有不可忽视的贡献。

量子阱中杂质原子态

由于超晶格形成技术的日趋成熟的它的广阔应用前景,超晶格中杂质原子特性的研究已越来越吸引人们的兴趣。 本文讨论了计及电子—SO声子相互作用时超晶格(量子阱)中杂质的性质。 设阱宽为2d,阱内介质为能,阱外为介质2。

量子阱中杂质原子的有效哈密顿量的计算

考虑电子与纵光学声子LO和面光学声子SO之间的相互作用,讨论在磁场作用下超晶格量子阱中的杂质原子的哈密顿量,并利用 Lcc.et al变分法计算其有效哈密顿量.

硅纳米结构晶体管中与杂质量子点相关的量子输运

在小于10 nm的沟道空间中,杂质数目和杂质波动范围变得十分有限,这对器件性能有很大的影响.局域纳米空间中的电离杂质还能够展现出量子点特性,为电荷输运提供两个分立的杂质能级.利用杂质原子作为量子输运构件的硅纳米结构晶体管有望成为未来量子计算电路的基本组成器件.本文结合安德森定域化理论和Hubbard带模型对单个、分立和耦合杂质原子系统中的量子输运特性进行了综述,系统介绍了提升杂质原子晶体管工作温度的方法.

多电荷原子在半导体上的化学吸附

利用自洽格林函数计算,研究了过渡金属原子的d轨道电子与半导体表面的相互作用,其中半导体用S-P杂化原子链模型来描述。采用Anderson-Newns模型来处理d轨道电子间的库仑排斥作用。结果表明,不存在像Haldane-Anderson结果所表现的那种当过渡金属杂质在半导体内时杂质原子束缚多个电子或空穴而其真实电荷改变不超过小数级的现象,详细讨论了磁解及非磁解存在的条件及解的特征。发现与金属表面吸附的情形很不相同,对半导体情形费米能级附近局域态对磁解的存在起决定性作用。此外对费米能级处的Shockley表面态的影响也作了讨论。

科学家对地球下地幔铁基复合氧化物进行计算机建模

俄罗斯科学家们对地球地壳与地核间地幔的铁基复合氧化物进行了计算机建模,该项研究增加了有关矿物特性的理论知识,研究成果发表在《材料》杂志上。地幔位于从地表到地球中心的650公里至2800公里处,约占地球体积的80%,它的70%以上是含铁矿物的布里奇曼岩。科学家们利用高性能计算集群通过计算机建模研究了铁基氧化物的结构和特性。该方法基于原子排列,能够非常精确地计算氧化物的结构、能量、电子及电磁等特性。此外,科学家们首次基于不同晶相的氧化物研究了杂质原子相互附着对地幔研究材料组成的影响。研究发现,在许多模拟的化合物组成中,含铁氧化物的磁性和电子特性发生了显著变化。

炸药爆轰合成纳米金刚石的拉曼光谱和红外光谱研究

用负氧平衡炸药爆轰法合成纳米金刚石,并用粉末X射线衍射(XRD)仪、激光Raman光谱仪和红外光谱仪等分析仪器对其结构进行表征。XRD结果表明,纳米金刚石为立方结构,由于其内部结构的高密度缺陷、杂质原子的夹杂使谱线偏离,晶格常数比静压合成的大颗粒金刚石大0.72%。由于金刚石晶粒细小,Raman光谱特征峰产生宽化,并且向小波数方向偏移了3cm-1,此外在纳米金刚石中还含有极少量的石墨。红外光谱测试结果中,3422cm-1吸收峰为O—H伸缩振动峰;在1634cm-1出现了H2O的弯曲振动峰,表明在纳米金刚石样品粉末中含有水分;2930和2857cm-1是CH2的反对称和对称伸缩振动吸收峰;2971cm-1是CH3的反对称伸缩振动吸收峰,说明样品中存在极少量的碳氢化合物;1788cm-1吸收峰为CO伸缩振动吸收峰。文章从纳米金刚石的生成机理上分析了产生这些峰位的原因,结果表明纳米金刚石属于Ⅰ型金刚石,在它之中含有ⅠaA型和Ⅰb型金刚石,ⅠaA型金刚石的含量比Ⅰb型金刚石多。

铸态铌铁中的相

用电子探针、X射线衍射仪等设备研究了商用铌铁铸锭中的相。研究结果表明,合金中存在 Fe2Nb、FeNb以及Fe2Nb3 相。在不同牌号的铌铁合金中,各相的成分都不同程度地偏离了其原子配比。铸锭中亚稳Fe2Nb3 相的存在是由于凝固过程溶质元素以及杂质原子在凝固前沿富集的必然结果,也与其晶体结构有关。

半导体中的杂质能级

分析了杂质原子在半导体中的成键情况,我们在一般能带波函数中混入部分分子型局域波函数,从而得到带有修正项的有效质量方程。在简单能带结构情况下,我们讨论了电离能与原子性质的关系,及由浅能级向深能级的转化。进而分析了由于Ge、Si中导带各极值所产生的谷轨道分裂。对浅能级,由于键间相互作用,电离能可以有相对较大的修正,但波函数却变化很小,这与电子自旋共振超精细结构的实验结果一致。

质量干扰引起的离子微探针深度分析误差及其消除方法

用离子微探针测量Si 中注入B、As 杂质的浓度分布,发现测量误差很严重,原因在于质量干扰和J.C.C.Tsai 转换公式[1]有误。通用的离子探针不能将要测的二次离子和质量干扰离子分开,但根据本文提出的“实测二次离子计数分布模式”可将两者的离子计数分开。为了消除质量干扰离子的影响,导出两个对J.C.C.Tsai 公式的修正公式.据此得到与实际分布相符的注入杂质浓度分布,提高了仪器的测量准确度和监测极限。

高性能热电材料研发获得重大进展

科技日报上海1月10日电（记者王春）由中科院上海硅酸盐研究所、武汉理工大学组成的团队,围绕电热输运协同调控、热电材料的多尺度微结构设计和高性能热电材料开展研发,项目成果今天获得2013年度国家自然科学二等奖。科研团队发现了笼状结构方钴矿晶格孔洞填充机理,首次提出填充原子与基体元素形成的第二相与填充方钴矿相（IyCoSb3）的竞争决定填充量极限;建立了预测杂质原子填充量极限的模型,揭示了杂质原子填充量与它的化学价态及电负性等元素本征性质间的定量关系,发现了填充原子与Sb元素之间的电负性差必须大于0.8的填充方钴矿稳定存在的电负性选择规则。

N-S多层薄膜结构的超导临界温度讨论

本文推广了McMillan隧道模型,并应用于厚度小于超导相干长度的超导和正常膜组成的N-S多层薄膜结构。计算了它的序参量和超导临界温度。由于界面区域电声子作用的修正以及不同原子的掺杂所引起的T_c增强的可能性也作了讨论。

表层合金

采用离子打入,使金属表层合金化今天,如果没有大规模集成电路,可以说社会的许多功能都将停止,而现在人们正在尝试把制造大规模集成电路用的骨干技术,用来生产前所未有的新型合金。这种技术被称为离子打入法。