1 郑州师范学院物理与电子工程学院，河南 郑州 450044
2 郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001
过渡金属原子掺杂硅团簇不仅可以提高硅团簇的稳定性，还可以使其产生许多新颖的物理和化学特性，在新能源和材料领域应用广泛。本文基于密度泛函理论并结合粒子群优化算法程序卡利普索，对CoSi16-和Co2Si322-团簇的几何结构、电子、光谱和热力学特性进行了系统研究。结构优化发现，CoSi16-和Co2Si322-团簇基态结构分别为Co原子被包裹在Si笼内部的高对称D2d和D2h点群对称笼状结构。在此结构基础上，分析了两体系的磁性和键级等特性。此外，根据拟合的光电子能谱、红外和拉曼光谱，对两体系的主要特征峰进行了归属分析。最后，研究了体系的热力学特性，讨论了热力学参数Cv 和 S随温度变化的规律。
原子与分子物理 密度泛函理论 几何结构 电子特性 热力学特性 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0102001
1 郑州师范学院 物理与电子工程学院, 郑州 450044
2 郑州大学 物理工程学院 材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052
采用微波等离子化学气相沉积方法, 以甲烷和氢气为反应气体, 在镀有金属钛的陶瓷衬底上, 制备了微米金刚石聚晶薄膜。利用扫描电镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱对薄膜的化学组成、微观结构和表面形貌进行了表征。用二级结构的场发射仪和扫描隧道显微镜研究了薄膜的场发射性能, 结果表明微米金刚石聚晶薄膜发射点主要来源于聚晶颗粒。进一步研究了单个聚晶颗粒表面不同区域的发射性能, 发现多种因素对场发射的性能有影响。
微波等离子体化学气相沉积 微米金刚石聚晶薄膜 场发射 microwave plasma chemical vapor deposition micron diamond polycrystalline film field emission
1 郑州师范学院物理与电子工程学院, 河南 郑州 450044
2 郑州大学化工与能源学院, 河南 郑州 450001
3 四川轻化工大学物理与电子工程学院, 四川 自贡 643000
基于卡里普索结构预测方法和密度泛函理论,研究了Ni原子掺杂 B20-团簇的结构、电子和光谱特性。首先在PBE0/6-311+G(d)标准下优化得到了 B20-和Ni B20-团簇的基态结构, B20-的基态结构同实验结果符合得很好,Ni B20-的基态为一个Ni原子被两个B10环包裹在中间的管状结构;然后基于该基态结构分析了团簇的自然布局分布和自然电子组态、分子轨道等电子特性。结果表明,电荷从Ni原子向B原子转移,Ni和B原子之间存在强烈的spd轨道杂化。最后利用Multiwfn程序拟合出了团簇的光电子能谱、红外和拉曼光谱,并分析了主要特征峰的归属,希望为Ni原子掺杂硼纳米材料的制备和表征提供重要参考。
光学学报
2020, 40(20): 2016001
