HgS/CdS/HgS球状纳米系统中电子能量与寿命的探讨

建立了球状HgS/CdS/HgS纳米系统中电子状态满足的方程,找出并分析了相应态中电子的能级和寿命随系统几何尺寸的变化规律.

电场对球状纳米系统高能级分裂和谱线的影响

探讨了电场作用下球状纳米系统电子的能级分裂规律和谱线分布,以CdS/HgS/CdS球状纳米系统为例,讨论了电场对高能级分裂和谱线的影响.结果表明:①电场作用下球状纳米系统发生的斯塔克效应,能级按1,3,…,2n-1进行分裂,与氢原子情况相同.但各能级会发生能级位移;②电场引起的电子能级移动量与电场E的平方成正比;它随线度的变化情况与能级有关,有的能级的能级位移量随线度增大而减小,而有的则相反;③电场不仅使纳米系统的谱线条数增多,而且谱线频率发生改变,频率变化量随样品线度增大而减小,但减小程度与能级有关.

基于电导法结合热力学理论研究球状纳米硫化镉热力学性质的尺寸效应和温度效应

表面结构对纳米粒子的物理和化学性质是至关重要的,为了设计出具有理想表面性能的纳米材料,需要精确的表面热力学参数来确定纳米粒子的构效关系.通过微乳法合成5种粒度在32~119 nm球状硫化镉(CdS),利用溶解热力学原理及热力学基本理论,通过实验获取了不同尺寸纳米CdS的溶解热力学函数,建立不同尺寸纳米球摩尔表面热力学和偏摩尔表面热力学模型理论,结合纳米和块体材料性质差异和热化学循环理论,推导出摩尔表面热力学函数、摩尔表面热容,分析讨论了硫化镉纳米球热力学性质的尺寸及温度效应的规律和原因.

多层球状纳米系统电子势能变化规律研究

确立考虑层间作用情况下多层球状纳米系统的物理模型和电子势能满足的方程,应用格林函数法和傅立叶展开,求出多层球状纳米系统的电子势能.以CdS/HgS/CdS球状纳米系统为例,讨论了系统线度对多层球状纳米系统电子势能变化规律的影响.结果表明:层间作用的存在,会使球状纳米系统的电子势垒平均高度比不考虑时有所降低;层间作用愈大,电子势垒高度降低得愈多,电子势能曲线起伏愈大.

多层球状纳米系统高能级斯塔克效应探讨

确立了多层球状纳米系统高能级斯塔克效应能级分裂规律,以CdS/HgS/CdS球状纳米系统为例,探讨了层间作用和系统线度对系统高能级斯塔克效应的影响.结果表明:①三层球状纳米系统发生的斯塔克效应,其能级分裂规律和氢原子及类氢离子一样,即按1,3,…,2n-1进行分裂,但能级移动量不同;②除少数能级有相反情况外,多数能级的能级移动量随线度增大而减小;③层间作用不影响三层球状纳米系统高能级斯塔克效应的能级分裂规律,只是能级移动量稍有变化.

CdS／HgS／CdS球状纳米系统斯塔克线度效应

求出均匀外电场作用下三层球状纳米系统电子的能量和波函数，讨论了外电场和样品线度对斯塔克能级移动的影响．

CdS/HgS/CdS球状纳米系统高能级斯塔克线度效应

研究了在层间作用和电场作用下球状纳米系统的电子能量和波函数.以CdS/HgS/CdS球状纳米系统为例,讨论了层间作用、电场和样品线度对高能级斯塔克效应以及谱线频率和强度的影响.结果表明:CdS/HgS/CdS球状纳米系统在外电场作用下发生斯塔克效应的能级分裂规律与氢原子类似,但能级位移量不同.谱线频移与电场强度的平方成正比,多数谱线的频移随线度增大而减小,少数谱线的频移则相反;而层间作用引起谱线的频移随线度增大而减小.除少数谱线外,多数谱线的相对强度随线度增大而减小,层间作用不会改变相对强度随线度的变化趋势,但要改变谱线的强度值,线度较小时层间作用对谱线强度的影响才显著.

层间作用和线度对球状纳米系统电子能量的影响

建立了考虑层间作用情况下两层球状纳米系统的物理模型,应用格林函数法和傅里叶展开,求出系统电子的势能.以HgS/CdS球状纳米系统为例,讨论了系统线度和层间作用对电子能量的影响.结果表明:层间作用会使电子势垒平均高度比不考虑时有所降低;层间作用愈大,电子势垒高度降低得愈多,电子势能曲线起伏就愈大.层间作用相同时,电子基态能以及层间作用引起的能量修正均随粒子线度增大而减小;而粒子线度相同时,层间作用引起的能量修正却随层间作用的增大而增大.

层间作用和线度对多层球状纳米系统电子势能的影响

确立考虑层间作用情况下多层球状纳米系统的物理模型和电子势能满足的方程,应用格林函数法和傅立叶展开,求出系统的电子势能。分别以CdS/HgS/CdS封闭型和HgS/CdS/HgS开放型球状纳米系统为例,讨论了层间作用和线度对系统电子势能变化规律的影响.结果表明:与比不考虑层间作用的情况相比,层间作用的存在,使封闭型球系统的电子势垒平均高度有所降低,而开放型的电子势垒平均高度有所增高;层间作用愈大,电子势垒高度降低(或增高)得愈多,电子势能曲线起伏愈大.系统内核的线度愈大,电子势能曲线起伏愈小,电子势垒高度降低(或增高)得愈小,层间作用的影响也减小.