电子壳层论文-王忆纯,牛珊珊,唐亚国,张钰,单旭

电子壳层论文-王忆纯,牛珊珊,唐亚国,张钰,单旭

导读:本文包含了电子壳层论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电子动量谱,价壳层轨道,孤对电子轨道,干涉效应

电子壳层论文文献综述

王忆纯,牛珊珊,唐亚国,张钰,单旭[1](2019)在《异二氯乙烯价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究(英文)》一文中研究指出本文报道了异二氯乙烯分子价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究.实验由一台(e,2e)电子动量谱仪在非共面对称的几何条件下开展,入射电子能量为1200 eV.实验获得了异二氯乙烯价壳层各个轨道的电离能谱和电子动量分布.采用Hartree-Fock方法和密度泛函方法结果与实验数据基本一致.研究发现,干涉效应会对2a_2和5b_2这两个Cl孤对电子轨道的电子动量分布产生显着影响.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊2019年04期)

张涵[2](2018)在《原子内壳层辐射驱动的X射线自由电子激光》一文中研究指出X射线自由电子激光(XFEL)能够产生功率高、横向相干性好且波长连续可调的短波长辐射脉冲。这些特性使得X射线自由电子激光在原子物理、纳米材料科学、飞秒化学、生物分子结构等诸多领域都有着广泛的应用。目前,X射线自由电子激光多采用自放大自发辐射(SASE)运行模式作为主流运行方案。该模式具有结构简单且波长连续可调等优点,但因其自身电子束的噪声起振效应,导致输出辐射脉冲的纵向相干性较差。为了改进X射线自由电子激光的纵向相干性,人们已提出多种改进的运行模式。其中高增益高次谐波放大(HGHG)运行模式和自种子(self-seeding)运行模式最为成熟,且均为实验所证实。然而,具有外种子的HGHG运行模式因电子束能散较大,限制了高次谐波的转换效率,在应用于XFEL时难以保证输出的脉冲品质;自种子运行模式则由于其第一部分SASE抖动,也会造成输出脉冲的不稳定性。近来,随着X射线自由电子激光装置的发展,原子内壳层激光在实验上已能实现。利用高功率短脉冲的XFEL泵浦特定原子的内壳层电子,该方法可以产生相干性更好的X射线激光。因此,尝试在现有XFEL装置中引入原子内壳层激光相关的作用机制,可能为实现高品质且全相干的X射线脉冲束流提供一种新的设计思路。在本论文中,通过将原子内壳层激光与自种子运行模式相结合,以改进X射线自由电子激光的纵向相干性为目标,提出了一种原子内壳层激光作为种子驱动的XFEL运行模式。该模式利用SASE XFEL作为泵浦源,泵浦电中性原子,再将产生的原子内壳层激光作为种子激光用以调制电子束团,从而产生全相干的自由电子激光。论文首先基于半经典激光理论,给出原子内壳层能级占有数的速率方程,并采用高斯型XFEL作为泵浦源研究原子内壳层激光的产生机制。结果表明,该方案能够产生高功率的原子内壳层激光,完全可以作为后续XFEL调制电子束的种子激光。其次,基于上海相干光源设计参数,利用fresh-slice技术,对该模式从头到尾(start-to-end)过程进行模拟,得到210 GW的高功率的X射线输出脉冲。脉冲谱宽约为0.58 e V,对应时间带宽积1.02,表明该方案能够产生一个高功率、短脉冲、短波长并且横向和纵向全相干的X射线自由电子激光。相关设计与理论模拟证实了原子内壳层辐射驱动的X射线自由电子激光的可行性,也为上海相干光源产生高品质且全相干的短脉冲辐射(软X射线、硬X射线等波段)提供了一种可能的设计方案。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-06-01)

王喜志,马良财[3](2018)在《多壳层铜纳米线结构和电子特性的第一性原理研究》一文中研究指出基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算,系统地研究了多壳层Cu纳米线的稳定结构和电子特性.得到不同线径多壳层Cu纳米线的平衡态晶格常数相差不大,都表现出金属特性,且其单原子平均结合能和量子电导随着纳米线直径的增加而增加.纳米线中内壳层Cu原子表现出体相结构Cu原子相似的电子特性,而表面壳层由于配位数的减少,其3d态能量范围变窄且整体向费米能级发生移动.电荷密度分析表明,相对于体相Cu晶体中原子间的相互作用,纳米线表面壳层Cu原子与其最近邻原子间的相互作用明显增强.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2018年04期)

梅传颂[4](2017)在《keV电子致Al的K壳层电离截面和Se的L壳层X射线产生截面的测量研究》一文中研究指出正负电子致原子内壳层电离截面的测量研究作为原子物理学中的一项基础研究,在理论研究和实际应用领域,都具有十分重要的意义。一方面,精确的正负电子致原子内壳层电离截面有助于正确的理解正负电子与物质原子的相互作用机制,促进理论模型的发展和完善。另一方面,正负电子致原子内壳层电离截面数据在诸多实际应用中不可缺少。虽然关于截面测量的研究一直在持续,但是截止目前,电子致原子内壳层电离截面实验数据依然缺乏,如Se的L壳层。此外,对于最新发展的DWBA理论,存在着不同研究者给出的实验结果与理论模型存在显着差异的现象。因此,这一研究领域仍然需要进行深入的实验研究。本论文研究了ke V能量的电子致Al的K壳层电离截面和Se的总L壳层特征X射线产生截面的测量研究。具体内容如下:(1)测量了2.5keV~20ke V的入射电子致单原子碳层Al靶和薄膜厚碳衬Al靶的的K壳层电离截面,以检验单原子碳层靶用于电子致原子内壳层电离截面的实验研究的可靠性。(2)使用7.8 nm厚的Se薄膜镀在约2 mm厚的碳衬底作为靶样品,测量了3.5ke V~30ke V的入射电子致Se的总L壳层X射线产生截面。(3)考虑到厚衬底对实验结果的影响,本文使用基于蒙特卡罗方法的PENELOPE程序模拟实验过程,以厚衬底对实验测量值的修正因子。实验结果发现,单原子碳层靶可以用于电子致原子内壳层电离截面的实验研究。在误差范围内,DWBA理论值与本文Al的K壳层电离截面的测量值及他人已发表的实验结果符合较好,DWBA理论值与Se的总L壳层X射线产生截面实验结果也符合较好,DWBA理论可以用来描述Al的K壳层电离截面和Se的总L壳层X射线产生截面。其中3.5ke V~30ke V的入射电子致Se的总L壳层X射线产生截面实验数据为国际上首次公布。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2017-03-01)

钱治成[5](2017)在《5-30keV电子致钨原子L及M壳层X射线产生截面的薄网格衬靶方法研究》一文中研究指出低能正负电子致原子内壳层电离截面的测量研究,在原子物理领域有着极为重要的意义。一方面,正负电子致原子内壳层电离截面的数据可以用来检验理论模型的准确性,推动理论模型的发展;另一方面,正负电子致原子内壳层电离截面的数据广泛应用于许多高科技领域。从目前已公布的电离截面数据来看,其多集中与K和L壳层,且不同作者公布的测量结果之间存在一定的偏差,而M壳层的数据仅局限于少部分元素。用于低能正负电子致原子内壳层电离截面测量的靶材可分为四类:自支撑薄膜薄衬靶、薄膜厚碳衬、纯厚靶和气体靶。自支撑薄膜薄衬靶虽然能得到较为精确的结果,但其制备困难且运输不便;因为靶材结构的影响,薄膜厚碳衬和纯厚靶会带来一定的修正误差;而气体靶虽然能减少入射粒子的多次散射效应,但能制备成气体靶的元素较少。为克服上述靶材的缺陷,本课题组创新性的提出了一种新型的靶材——自支撑薄膜网格衬靶。在制靶时,直接将一层几纳米厚的样品镀在厚度仅为20μg/cm~2的自支撑碳网格衬底上。这种自支撑碳网格由强度极高的超长碳纳米管阵列构成。由于衬底较薄,碳网格衬底引起的修正可以忽略不计,同时又克服了自支撑薄膜薄衬靶运输不便的缺陷。本论文主要进行了以下工作:1、利用叁种不同结构的薄网格衬靶(单原子网格衬靶、密网格衬靶、疏网格衬靶)分别测量了5-30 keV的电子致钨原子L_α、L_β和M_(αβ)X射线产生截面值,并与DWBA理论值做了对比。2、在同等实验条件下,又利用与网格衬靶同批制备的薄膜厚碳衬靶测量了5-30 keV的电子致钨原子L_α及L_βX射线产生截面值,并利用PENELOPE软件中的Penmain程序对靶膜中的多次散射效应、由于衬底存在而产生的反射电子和韧致辐射光子引起的额外计数进行了修正,最后将L壳层的测量结果同叁种网格衬靶所测的结果做了对比。3、对比发现,在叁种不同结构的网格衬靶中,单原子网格衬靶和密网格衬靶所测的结果与DWBA理论值符合较好,这两种靶可用于低能电子致原子电离截面的测量;而疏网格衬靶的测量结果与DWBA理论值偏差较大,不适合用于低能电子致原子电离截面的测量。同时,对于薄膜厚碳衬靶,L_α和L_βX射线产生截面值与单原子网格衬靶及密网格衬靶一致。另外,W元素的M_(αβ)X射线产生截面数据为首次测量。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2017-03-01)

王志刚[6](2016)在《以f价壳层电子为核心构造金属限域超原子系统的理论研究》一文中研究指出含有f价壳层电子的复杂分子系统,一般会展现丰富的电子结构,尤其是锕系的5f价壳层电子,即是基础理论研究的重大挑战,同时在核材料学等诸多领域有重要价值。限域是获得新结构、发现新特性的重要途径。基于量子力学第一性原理模拟,我们对一系列含有锕系原子的限域分子系统电子结构进行了研究,主要包括:首先提出,基于锕系5f价壳层电子与币族金属的ds价电子耦合可形成叁维、二维超原子结构,并预测了其基于超原子轨道的优异电子吸收光谱及表面增强Raman散射光谱特性;对典型内嵌式稳定的锕系金属富勒烯U_2@C_(60)表面引入一个吸附碳原子缺陷,发现其可诱导整个体系出现高自旋电子态;进一步又发现,吸附碳原子在限域壳表面移动可诱导整个系统的电子态变化。这些结果体现了锕系不饱和5f价壳层电子与碳sp价电子间多样的耦合特性,为调控内嵌金属纳米体系的电子结构提供了新的可能途径。我们也基于联合实验团队合作研究和自身单纯理论预测,阐述了币族金属量子点的性能与其特定的构象、振动模式乃至电荷转移等的紧密联系。还通过对锕系与碳纳米尺度结构作用的叁维、二维和一维体系系列研究,分析总结了相关的第一性原理密度泛函理论方法,提出了泛函和电子展开基函数的优选方案,以此希望为未来的相关理论和实验研究提供必要的基础参考。这些工作,对含有锕系原子的复杂分子系统中不同价壳层电子之间的关联特性形成了规律认识,也有助于更进一步的实验和理论研究工作的开展。(本文来源于《第六届全国计算原子与分子物理学术会议论文集》期刊2016-08-05)

杨兵兵,刘斌[7](2016)在《磷酸根螯合开壳层电子结构的Ru-Ru金属多重键的紫外-可见光谱和密度泛函理论计算研究》一文中研究指出具有开壳层电子结构的双核M-M金属多重键作为模块基元构筑分子基材料,在磁、电器件,催化,吸附分离和生命科学等领域的研究引起了高度的关注。鉴于开壳层型电子结构的金属键载体为高正电荷的金属中心,其高氧化态严重影响金属成键的有效性和稳定性,本课题组通过引入高负电荷的多氧无机磷酸根进行配位,利用电中和效应以及螯合熵效应成功实现了开壳层电子结构Ru-Ru金属键的常温常压稳定存在。实验研究发现:通过控制氧化还原反应,Ru-Ru金属键可在2.5重键和2重键之间互相转化,中心高氧化态金属键单元Ru_2~(6+)具有高自旋态电子结构σ~2π~4δ~1π*~2δ*~1,S=2;即δ,2个π*和δ*四个轨道自旋简并。并发现由于Ru2的价态不同使化合物在金属键键长、光谱性质、磁学性质等方面均表现出巨大的差异。为了进一步了解化合物Ru_2(HPO_4)_2(H_2O)_2~(n-)的性质,我们对化合物进行了开壳层DFT计算。初始结构采用X射线衍射仪测得的单晶结构,B3LYP泛函对其进行优化得到其理论上最稳定的结构。优化后的结构通过计算分别得到化合物的单点能能量、自旋密度、前线分子轨道能级图。对该类化合物进行的TDDFT计算得到的理论光谱信息很好解释了实验光谱对应的电子跃迁机理。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十八分会:电子结构理论方法的发展与应用》期刊2016-07-01)

赵艳霞,何圣贵[8](2016)在《具有闭壳层电子结构的负载金钛氧团簇阴离子活化甲烷》一文中研究指出甲烷是一种非常惰性的分子,如何实现温和条件下的甲烷直接转化一直都是化学界和工业界面临的一大难题。从化学键、电子结构层次认识活性位的构效关系以及基元反应机理,可以为科学地设计和优化高效甲烷直接转化催化剂提供理论依据。过去,人们采用团簇方法对甲烷的活化与转化开展了广泛研究,发现几乎所有可以在室温下活化甲烷的氧化物团簇均具有开壳层电子结构和O~-·自由基~([1,2])。最近,我们采用~(48)Ti单同位素样品对钛氧团簇阴离子担载单Au原子与甲烷在室温下的反应开展质谱实验研究,并结合量化计算准确表征得到在Au~+与氧化物载体中的晶格氧(O~(2_-))的协同作用下,具有闭壳层电子结构的AuTi_3O_7~-和Au Ti3O8 ̄团簇不仅可以活化甲烷C-H键,而且在过氧物种(O_2~(2_-))的参与下,可以进一步转化甲烷为甲醛。该研究首次从分子层次上证实闭壳层氧化物团簇在室温下对甲烷可以呈现较好的反应活性,为氧化物活化转化甲烷的研究迈出了很重要的一步~([3])。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会:化学动力学》期刊2016-07-01)

王志刚[9](2016)在《以f价壳层电子为核心的金属限域系统电子结构理论研究》一文中研究指出限域是获得新结构、发现新特性的重要途径。在原子层次上,我们对一系列含有f价壳层电子的限域分子系统电子结构进行了研究,并对未来前景进行了预测。主要包括:于理论上提出,基于锕系5f价壳层电子与币族金属的ds价电子耦合可形成叁维、二维超原子结构,并预测了其基于超原子轨道的优异电子吸收光谱及表面增强Raman散射光谱特性;对被广泛关注的内嵌式稳定的锕系金属富勒烯U_2@C_(60)表面引入一个典型的吸附碳原子缺陷(形成U_2@C_(61)),发现其可诱导整个体系出现奇异的高自旋电子态;进一步又发现,随着吸附碳原子在限域壳表面移动,可诱导整个系统的电子态变化。这些结果体现了锕系不饱和5f价壳层电子与碳sp价电子间多样的耦合特性,也为调控内嵌金属纳米体系的电子结构提供了新的可能途径。我们也基于联合实验团队合作研究和自身单纯理论预测,阐述了币族金属量子点的性能与其特定的构象、振动模式乃至电荷转移等的紧密联系。还通过对锕系与碳纳米尺度结构作用的叁维、二维和一维体系系列研究,分析总结了相关的第一性原理密度泛函理论方法,提出了泛函和电子展开基函数的优选方案,以此希望为未来的相关理论和实验研究提供必要的基础参考。这些工作,对含有f价壳层电子的复杂分子系统中不同价壳层电子之间的关联特性形成了规律认识,并有助于更进一步的实验和理论研究工作的开展。(本文来源于《第九届计算纳米科学与新能源材料国际研讨会论文摘要集》期刊2016-06-22)

段馨竹[10](2016)在《低能电子致高Z原子L、M壳层X射线产生截面的测量研究》一文中研究指出低能电子与原子碰撞引起内壳层电离的截面测量研究,在理论和实际应用都具有重要意义。可靠的电子致原子内壳层电离截面实验值能推动描述电子——原子碰撞理论模型的进一步发展和完善。此外电子致原子内壳层电离截面数据广泛应用在众多高新技术领域。目前电离截面研究中,存在实验数据较缺乏、不同作者给出的实验结果分歧较大的现状。在低能电子致原子X射线产生截面的实验测量研究中,论文主要进行了以下工作:1.硅漂移(SDD)探测器效率刻度。SDD探测器对低能X射线的探测效率性能较好于常用的Si(Li)探测器。由于几keV能区的准确效率刻度一直存在着困难,实验要求需要对SDD探测器低能区(1.4-14keV)进行准确的效率刻度。采用由SDD探测器收集到的19keV电子碰撞纯厚碳靶实验韧致辐射谱与PENELOPE计算得到的理论韧致辐射谱进行比较,可得到SDD探测器相对效率刻度曲线。用241Am标准点源得到的SDD探测器在11.87keV和13.95keV绝对效率刻度,将SDD探测器相对效率刻度曲线绝对化,从而得到SDD探测器较为可靠的效率刻度。2.靶结构对特征X射线计数的影响程度修正。使用2005版PENELOPE软件,模拟电子碰撞薄膜厚碳结构的靶样品诱发特征X射线物理过程,与程序数据库进行对比,得到靶结构对特征X射线计数的影响程度。3.完成软件数据库电离截面库的替换软件。PENELOPE软件电离截面数据库引自光学(ODM)模型,应用Fortran语言,实现程序数据库更新,将ODM数据库更新为较为认可的双扭曲波-玻恩近似理论(DWBA)模型。4.论文测量了Ta、W、Ir、Au、Pt的Lα、Lβ壳层的截面值,并与DWBA理论符合较好。还测量了Pt和Au的Mαβ壳层的截面值,与DWBA理论值结果对比,Pt、Au的Mαβ截面值仅10keV以上与DWBA理论符合较好,而入射电子能量较低时,M壳层产生截面值比DWBA理论小约30%-50%。Pt元素Mαβ截面数据为首次测量。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2016-03-01)

电子壳层论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

X射线自由电子激光(XFEL)能够产生功率高、横向相干性好且波长连续可调的短波长辐射脉冲。这些特性使得X射线自由电子激光在原子物理、纳米材料科学、飞秒化学、生物分子结构等诸多领域都有着广泛的应用。目前,X射线自由电子激光多采用自放大自发辐射(SASE)运行模式作为主流运行方案。该模式具有结构简单且波长连续可调等优点,但因其自身电子束的噪声起振效应,导致输出辐射脉冲的纵向相干性较差。为了改进X射线自由电子激光的纵向相干性,人们已提出多种改进的运行模式。其中高增益高次谐波放大(HGHG)运行模式和自种子(self-seeding)运行模式最为成熟,且均为实验所证实。然而,具有外种子的HGHG运行模式因电子束能散较大,限制了高次谐波的转换效率,在应用于XFEL时难以保证输出的脉冲品质;自种子运行模式则由于其第一部分SASE抖动,也会造成输出脉冲的不稳定性。近来,随着X射线自由电子激光装置的发展,原子内壳层激光在实验上已能实现。利用高功率短脉冲的XFEL泵浦特定原子的内壳层电子,该方法可以产生相干性更好的X射线激光。因此,尝试在现有XFEL装置中引入原子内壳层激光相关的作用机制,可能为实现高品质且全相干的X射线脉冲束流提供一种新的设计思路。在本论文中,通过将原子内壳层激光与自种子运行模式相结合,以改进X射线自由电子激光的纵向相干性为目标,提出了一种原子内壳层激光作为种子驱动的XFEL运行模式。该模式利用SASE XFEL作为泵浦源,泵浦电中性原子,再将产生的原子内壳层激光作为种子激光用以调制电子束团,从而产生全相干的自由电子激光。论文首先基于半经典激光理论,给出原子内壳层能级占有数的速率方程,并采用高斯型XFEL作为泵浦源研究原子内壳层激光的产生机制。结果表明,该方案能够产生高功率的原子内壳层激光,完全可以作为后续XFEL调制电子束的种子激光。其次,基于上海相干光源设计参数,利用fresh-slice技术,对该模式从头到尾(start-to-end)过程进行模拟,得到210 GW的高功率的X射线输出脉冲。脉冲谱宽约为0.58 e V,对应时间带宽积1.02,表明该方案能够产生一个高功率、短脉冲、短波长并且横向和纵向全相干的X射线自由电子激光。相关设计与理论模拟证实了原子内壳层辐射驱动的X射线自由电子激光的可行性,也为上海相干光源产生高品质且全相干的短脉冲辐射(软X射线、硬X射线等波段)提供了一种可能的设计方案。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电子壳层论文参考文献

[1].王忆纯,牛珊珊,唐亚国,张钰,单旭.异二氯乙烯价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究(英文)[J].ChineseJournalofChemicalPhysics.2019

[2].张涵.原子内壳层辐射驱动的X射线自由电子激光[D].兰州大学.2018

[3].王喜志,马良财.多壳层铜纳米线结构和电子特性的第一性原理研究[J].原子与分子物理学报.2018

[4].梅传颂.keV电子致Al的K壳层电离截面和Se的L壳层X射线产生截面的测量研究[D].华北电力大学(北京).2017

[5].钱治成.5-30keV电子致钨原子L及M壳层X射线产生截面的薄网格衬靶方法研究[D].华北电力大学(北京).2017

[6].王志刚.以f价壳层电子为核心构造金属限域超原子系统的理论研究[C].第六届全国计算原子与分子物理学术会议论文集.2016

[7].杨兵兵,刘斌.磷酸根螯合开壳层电子结构的Ru-Ru金属多重键的紫外-可见光谱和密度泛函理论计算研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十八分会:电子结构理论方法的发展与应用.2016

[8].赵艳霞,何圣贵.具有闭壳层电子结构的负载金钛氧团簇阴离子活化甲烷[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会:化学动力学.2016

[9].王志刚.以f价壳层电子为核心的金属限域系统电子结构理论研究[C].第九届计算纳米科学与新能源材料国际研讨会论文摘要集.2016

[10].段馨竹.低能电子致高Z原子L、M壳层X射线产生截面的测量研究[D].华北电力大学(北京).2016

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