K_3C_(60)单晶薄膜制备及表征

根据K在C60 晶体中的扩散系数分析了在C60 (1 1 1 )单晶解理面上制备K3 C60 单晶膜的实验条件。对制备出的样品进行了角分辨光电子谱研究。结果表明样品确实为K3 C60 单晶 ,并首次观察到K3 C60 的能带色散。

Rb3C60单晶薄膜的同步辐射光电子谱研究

在C60单晶(III)解理面上制各出Rb3C60单晶薄膜．得到了室温和150K温度时导带的光电子谱峰形，费米面附近的电子态密度随温度显著变化．甚至在室温时也能观察到导带有不少于6个子峰．

K3C60单晶薄膜制备及表征

根据K在C60晶体中的扩散系数分析了在C60（111）单晶解理面上制备K3C60单晶膜的实验条件。对制备出的样品进行了角分辨光电子谱研究。结果表明样品确实为K3C60单晶，并首次观察到K3C60的能带色散。

微波等离子增强型PVD低温溅射SiGe(C)薄膜

利用微波-电子回旋共振等离子(ECR)增强型PVD设备,低温外延生长了SiGe(C)薄膜。对所制备样品的结晶性、表面形貌和成分与衬底温度、衬底偏置电压的关系进行了讨论,采用反射式高能电子衍射仪(RHEED)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜的晶体质量和表面形貌进行了分析。结果表明,用单靶制备Si(C)薄膜,在衬底温度为450℃时会得到质量较好的单晶薄膜。而利用双靶制备SiGe(C)薄膜,衬底温度为400℃、衬底偏置电压-15 V时会制备出更好的单晶薄膜。在衬底温度为400℃条件下,添加电流导入端子,在原有设备和衬底温度不变的条件下,当电流导入端子电压为-15 V时,制备的SiGe(C)单晶薄膜材料的AFM均方根粗糙度(Rrms)由原来的0.52 nm降低到0.41 nm。

Rb_3C_(60)单晶薄膜制备及Rb)3C_(60)/C_(60)相界面稳定性研究

通过控制蒸发源电流、源和样品间距及扩散时间 ,室温下在C60 单晶 (111)解理面上制备出Rb3 C60 。用低温同步辐射角分辨光电子谱测量了样品的能带结构。观察到的能带色散表明样品为单晶薄膜。用X光电子谱首次研究了Rb3 C60 与C60相界面的稳定性。结果表明温度低于约 4 2

K3C60单晶膜的同步辐射光电子谱研究

在C60单晶（111）解理面上制备出厚度约30mm的K3C60单晶膜。利用同步辐射光源，在低温下（约150K）测量了样品法向发射的角分辨光电子谱。观察到K3C60导带和价带明显的色散。导带的光电子谱峰可清晰分辨出4个子峰，这些子峰的最大色散超过0.5eV，并且色散曲线与K3C60的一维无序晶体结构模型下的能带理论基本吻合，只是子带间隔差异较大。

C_（60）单晶膜生长与衬底表面结构相关性研究

本文讨论了气相外延Ｃ＿（６０）薄膜与层状衬底表面结构是否相关的两种观点。根据对现有的实验结果分析，我们认为Ｃ＿（６０）单晶膜薄的生长与层状衬底表面结构相关，不同的表面结构与Ｃ＿（６０）分子的相互作用是不同的，从而影响生长膜的单晶完整性。

K3C60能带色散和分子取向结构

测量了K3C60单晶薄膜[111]方向的同步辐射角分辨光电子谱。首次观察到K3C60能带色散。通过对能带色散关系的分析，确立了K3C60低温下的一维无序取向结构。

Rb掺杂C_(60)单晶的相衍变和电子态

在C6 0 单晶超高真空解理面上制备C6 0 的Rb填隙化合物薄膜 .用同步辐射光电子能谱研究了相衍变过程 .观察到对应于固溶相、Rb1 C6 0 和Rb3C6 0 的电子态密度分布 .当数纳米厚Rb3C6 0 薄膜在C6 0 单晶 (111)解理面形成后 ,室温条件下进一步沉积Rb至样品表面不产生fcc到bct或bcc结构相变 .C6 0 分子的大尺寸提供了表面填隙位置使得样品表面形成Rb4 C6 0 和Rb5C6 0 吸附相 .价带电子能谱结果表明这两种表面相为金属性 .Rb 3d芯态电子能谱测量进一步证实了表面Rb4 C6 0 和Rb5C6 0 吸附相的存在 .

七铝酸十二钙电子化合物研究进展

钙铝石电子化合物[Ca 24 Al 28 O 64]4+:4e^-(C12A7:e^-)作为一种极具潜力的透明导电氧化物,自2002年进入人们的视野以来,就掀起了研究热潮,其制备工艺及应用在短短几年内取得了非常可观的发展。相较于其他电子化合物,它具有较好的化学稳定性,在450℃以下的空气中可以稳定存在。此外C12A7:e^-的独特纳米笼状结构使其具有较低的逸出功、较好的耐离子轰击能力以及可控的电性能,因此它在真空电子器件、催化化学反应以及超导等领域有着巨大的应用潜力。与传统阴极材料相比,它有两大优势:(1)逸出功低,比常见金属元素Ni(5.0 eV)、Mo(4.6 eV)以及LaB 6(2.67 eV)都要低;(2)耐离子轰击,阴极工作时因离子轰击而产生的溅射效应决定着阴极的寿命,而C12A7晶体中较强的化学键力使得它有着更加优良的耐离子轰击性能。此外,还有研究者在拓展该材料在催化剂载体、荧光灯、OLED等方面的应用。然而,C12A7:e^-的制备周期过长、还原条件苛刻、还原后电子浓度较低等难题一直制约着该材料的发展和应用。因此,近年来除深入探究该材料的应用外,研究者们还从开发高效快捷的多晶、单晶以及薄膜制备工艺方面不断尝试,并取得了丰硕的成果,在充分发挥C12A7:e^-应用优势的同时大幅缩短了制备周期并提高了电子浓度。目前,所制备的C12A7:e^-的电子浓度可达2.3×10^21 cm^-3,接近理论电子浓度2.33×10^21 cm^-3;在室温下的电导率也由2002年的0.3 S·cm^-1跃升至1380 S·cm^-1。自2002年Hayashi发现被紫外线照射后的C12A7:H-会由绝缘体变成电导体C12A7:e^-后,广大学者便致力于开发更加高效快捷的制备方法。2003年,Matsuishi等利用Ca金属气氛还原法制得了高电子浓度(2×10^21 cm^-3)的C12A7:e^-,但该方法会在样品表面形成致密的CaO薄膜而阻碍还原的继续进行,导致还原时间过长。此后,Hosono用Ti取代Ca金属有效缩短了还原时间,但金属蒸汽还原不能还原薄膜样品。2006年,CO/CO 2气氛还原法解决了这一问题,但还原后样品的电子浓度较低(Ne^1.4×10^19 cm^-3)。最近由本课题组开发的放电等离子体烧结(SPS)结合Ti金属还原法以及原位铝热还原法能够在0.5 h内还原制得接近理论电子浓度2.33×10^21 cm^-3的C12A7:e^-块体,是众多制备方法中还原时间最短、成本最低、最容易批量化生产的两种方法,克服了制备周期长、能耗大及电子浓度低等难题,这些优势为其大规模应用奠定了基础。但该方法只能用来制备C12A7:e^-多晶块体,仍然存在较大的局限性。本文归纳了关于C12A7:e^-制备方法的研究进展,分别对C12A7:e^-单晶、薄膜、多晶块体的制备方法展开论述并对比了目前采用较为广泛的制备方法的优缺点,分析了制备该材料所面临的问题并对其应用前景进行了展望,以期为寻找到更快速有效的制备方法提供参考。

K_3C_(60)在200K附近的取向相变机理

研究了K3C6 0 单晶薄膜在 2 0 0K附近的导带结构 .样品温度为 190K时 ,同步辐射角分辨光电子谱能够观察到[111]方向有规律的能带色散 .而在 2 2 0K附近色散不存在 .这一实验结果与K3C6 0 在 2 0 0K存在取向相变相符合 .用反铁磁Ising模型对实验结果进行了分析 .结果表明 ,K3C6 0 在 2 0 0K的相变是由低温下的一维无序取向结构转变为2 0 0K以上的双取向结构畴与无序分子 (约占 40 % )