晶体场

摘要： 设计、合成空气稳定的高性能单分子磁体对实现单分子磁体在高密度信息存储、量子计算和分子自旋器件等方面的应用具有非常重要的意义。本文以镝离子为模板,通过N,N'-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺与2,6-二乙酰基吡啶原位缩合构筑了一个空气稳定的五角双锥构型的大环镝单离子磁体。单晶X射线衍射表明,镝离子处于赤道大环内部,其轴向位置被2个三苯基硅醇氧负离子占据,抗衡离子为四苯基硼负离子。静态磁性测试表明室温时该化合物的χ_(M)T值为13.96 cm^(3)·K/mol,接近单个自由镝离子的理论χ_(M)T值14.17 cm^(3)·K/mol,动态磁性测试表明,该化合物在零场下具有典型的单分子磁体行为,各向异性能垒高达1008 K。磁构关系研究表明,其优异的单分子磁体性能主要源于镝离子D5h的局部对称性和三苯基硅醇氧负离子提供的强轴向型晶体场。另外,该化合物在空气中十分稳定,热重分析结果表明,其热分解温度高达297°C,为实现单分子磁体在导电基质表面的沉积打下基础。

摘要： 晶体场理论是理解稀土/过渡金属离子在无机固体中能级结构的关键。对八面体场,能级表达式及图像解释发展得较为完善,但正四面体、立方体和立方八面体中的能级劈裂情况则需要进一步明确。本文根据微扰理论详细推导了单d电子在上述规则多面体中的晶体场劈裂。基于等键长的几何模型,给出了晶体场势的准确形式。随后构建了久期方程并通过对角化得到了劈裂后的能级。正四面体、八面体、立方体和立方八面体的晶体场劈裂大小分别为40Dq/9、90Dq/9、80Dq/9和45Dq/9。最后,d电子轨道与配位离子的相对取向关系有助于形象地理解eg/t2g能级在不同正多面体中的反转现象。

摘要： 应用晶体场相关理论,引入平均共价因子N,对四角场下的Cr^(3+)由高对称Td群降到D2d对称时,对4F,4P,2G下各个分裂能级跃迁的大小进行理论分析,对应各个跃迁能级差随着平均共价因子N值不同变化,进而为识别检测光谱提供了一种方法。

摘要： 尖晶石钴矿(例如ACo2O4,其中A=Mn,Fe,Co,Ni,Cu或Zn的阳离子取代)是一种精确调控其电子结构/性质,并因此改善相应的电催化水分解析氧(OER)性能的有前途的策略.然而,有关它的基本原理和机制尚未完全理解.为了确定尖晶石氧化物在OER中的作用,已有实验和理论报道.例如,Prabu发现Ni3+离子取代NiCo2O4的八面体位点可以显着提高OER性能;Hutchings报道OER性能提高源自Co3O4八面体Co3+的活性位;Wei研究发现MnCo2O4八面体位置的Mn3+离子是OER 的活性位点.尽管多数研究没有对此给出清晰的解释,但这些研究清楚地表明,尖晶石氧化物对OER的电催化性能在很大程度上取决于过渡金属阳离子(A)的化合价态及其在尖晶石结构中的相应位点分布.本文旨在合成具有同种形貌的尖晶石ACo2O4混合金属有机骨架(MMOFs)材料,通过A位引入外层d电子数从5到10的过渡金属元素,如Mn,Fe,Co,Ni,Cu和Zn,系统研究催化水分解析氧机理.基于实验详细分析了不同阳离子的取代和其OER的催化行为,在获得的六种尖晶石ACo2O4催化剂中,FeCo2O4催化剂在碱性溶液中具有出色的OER性能和稳定性,其在电流密度10 mA·cm-2的超电势下164 mV.催化剂的电荷传输性能与离子和空位扩散的跳跃率密切相关.我们使用密度泛函理论计算阳离子在ACo2O4晶体中的扩散以及扩散的活化能,并且计算过程考虑自旋的激发能.使用VASP的搜索过渡态方法(NEB-DMTS)确定离子扩散的最小能量反应路径.结果表明,尖晶石钴矿ACo2O4晶格中的Fe取代可以显著加速电荷转移,从而获得增强的电化学性能.由第一性原理计算Fe阳离子通过四面体-三角平面-八面体路径扩散,具有0.4 eV的活化能和0.5 eV的能量以形成八面体中间体.当它跳跃时,阳离子(Fe)分别在过渡态和四面体鞍点(亚稳态)下从+1.82的Bader电荷增加到+2.82和+2.83的电荷,这表明扩散的Fe在不同的位置具有的相应的价态.根据晶体场理论,通过八面体位置偏好能量(OSPE)是用于判断阳离子占据八面体或四面体的位置,其被定义为占据八面体和四面体的晶体场能量(CFSE)差.OSPE的顺序依次是Ni2+>Ni3+>Mn3+>Fe2+>Co3+>Co2+>Fe3+>Mn2+>Cu2+>Zn2,由于Fe(II)、Co(II)和Ni(II)的OSPE值大于Co(III)的OSPE值,这三种阳离子在四面体可以与八面体Co(III)发生交换.对Fe(II)离子,研究发现Fe(Td)?Co(Oh)交换很容易进行,Fe既可以占据八面体又可以占据四面体,所以FeCo2O4为复合尖晶石结构,可以从ACo2O4晶体的X射线吸收光谱法获得阳离子A的价态和分布证实.更深入研究发现尖晶石ACo2O4的晶体场,不仅决定A位阳离子的价态,同时影响这些尖晶石钴矿OER性能的关键因素.

摘要： 介绍将科研内容“自旋交叉”的概念与原理融入课堂教学活动,以期提升学生在该课程学习中的积极性及核心素养.该教学活动拟将晶体场理论的内容与知识点应用到自旋交叉科学概念中,结合教师课堂教学及学生自主学习,进行相关知识技能的教授,最终提升学生的学习效率与核心素养.

摘要： 稀土离子荧光光谱温度依赖特性的探究性实验是一个新型的实验课程.通过水热法合成了LaF3:Eu3+纳米晶体,并对样品晶体结构和形貌进行了表征,研究了其光谱随基质温度变化的规律.实验结果显示,随着发光离子基质环境的变化,晶格变化带来的晶体场变化会使荧光光谱中心波长产生变化,该发现可应用于非接触式温度传感的设计.该实验涉及到样品的制备、表征、光谱测量以及应用开发等众多内容,不仅可以锻炼学生的基本实验技能,也可以培养学生团队合作精神,有助于创新人才的培养,可作为各大学物理类专业学生的探究性实验.

摘要： Er3+ doped BaTiO3 powders co-doped with inequivalent ions at different sites were fabricated by solid-state reaction method. The upconversion luminescence properties were improved by using two methods based on charge compensation mechanism,including Er3 +/Li + co-doping at A-site and Er3 +/Nb5 + co-doping at B-site. The correlation between crystal structure and luminescence property reveals that there exist different luminescence mechanisms contributing to such enhancement. Compared to the Er3 +/Nb5 + doped sample,a more distinct enhancement in photoluminescence intensity was detected for Er3 +/Li + co-doped sample,which was mainly ascribed to the charge balance and the decrease of structure symmetry.%采用高温固相反应法,调控Ba/Ti比制备了Er3 +替代BaTiO3不同晶格位置的粉体.结果表明,Er3 +掺杂不同的格位将会导致晶体结构对称性及发光强度发生明显的变化.根据电荷补偿原理分别在Ba位和Ti位共掺Li +和Nb5 +,并研究了其对晶体结构、形貌和上转换发光性能的影响.采用Er3 +,Li +以及Er3 +,Nb5 +共掺后,粉体的上转换发光强度均得到显著的提高.值得注意的是Er3 +,Li +共掺Ba位样品较Er3 +,Nb5 +共掺Ti位样品强度提高得更明显,表明二者强度的增强分别归因于不同的机制.其中Er3 +,Nb5 +共掺样品强度的提高主要归因于电荷补偿原理,而Er3 +,Li +共掺则是由晶体场对称性的降低和电荷的补偿共同作用的结果.

摘要： The long afterglow phosphors Sr2-xCaxMgSi2O7:Eu2+,Dy3+ (x=0, 0.4, 0.8, 1.2, 1.6, 2.0) were synthesized by the high temperature solid-state reaction method.X-ray powder diffraction (XRD),photoluminescence spectra (PL) and single-photon counter system were used to investigate the structure, luminescent properties and decay characteristics of the phosphor Sr2-xCaxMgSi2O7:Eu2+,Dy3+.XRD patterns showed that the diffraction peaks of the samples shifted to high angle during the increasing of Ca2+ content and the change of the crystal field in the matrix was realized.Meanwhile, the emission spectra of phosphors showed a red shift.The single-photon counting system was used to measure the afterglow decay characteristics of the samples, the results showed that the sample afterglow decreased with the increase of Ca2+ content.%通过高温固相法制备出一系列Sr2-xCaxMgSi2O7:Eu2+,Dy3+(x=0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0)长余辉发光材料,并对样品进行测试和分析.X射线衍射分析结果发现,随着Ca2+离子含量的增加,样品的衍射峰逐渐往高角度移动,表明该基质晶格发生变化,晶体场发生改变.光致发光图谱显示,随着Ca2+离子含量的增加,样品的发射波段出现红移.采用双指数函数对样品的余辉衰减曲线进行拟合,结果显示样品的余辉衰减寿命随着Ca2+离子含量的增加逐渐减小.

摘要： 利用X射线多晶衍射仪、场发射扫描电镜、场发射透射电镜、X射线光电子能谱和荧光光谱仪对相近半径离子Hf4+和Zr4+共掺六方NaYF4∶Yb3+/Tm3+的结构、形貌和上转换发光性能进行研究.结果表明Hf4+和Zr4+离子共掺六方NaYF4∶ Yb3+/Tm3+可有效调控晶场的不对称性,Hf4+相对于Zr4+是个更好的掺杂离子,它在调控晶场的同时还参与Tm3+离子上转换发光的能量传递过程,明显提高了短波500 nm以下发射带的荧光强度;而Zr4+离子仅扮演晶场调控角色而未能参与稀土离子Tm3+的上转换发光过程,Tm3+离子小于500 nm短波发射带的荧光强度没有得到明显的提高,仅提高802 nm发射带的荧光强度.该研究发现Hf4+可作为蓄能离子参与稀土离子的上转换发光过程,有助于将Hf4+作为蓄能离子和晶格操纵工具用于设计和制备其它高性能的稀土上转换发光材料.

摘要： 稀土离子具有特殊的4f电子组态能级、4f5d能级及电荷迁移结构，人们对三价稀土离子的 4f-4f能级跃迁、4f5d能态及电荷转移态的基础研究工作，稀土离子的光谱学、晶体场理论和能量传递机理等研究逐步深入。本文利用激光拉曼光谱仪测试拉曼、荧光光谱和上转换光谱，探讨晶体场对稀土离子的荧光发射的作用。

摘要： 铋离子红外发光具有良好的应用前景。但是，铋离子红外发光究竟是源于高价铋离子、低价铋离子还是团簇没有得到统一的认识。研究认为，基质环境的光学碱度、配位环境、晶体场、能量传递等均能影响铋离子的红外发光。

摘要： 采用高温熔融法和热处理制备了Cr4+掺杂β-Zn2SiO4微晶玻璃.通过吸收光谱测试发现,Cr4+在β-Zn2SiO4微晶玻璃中处于低的晶体场环境中.推导了Cr4+在β-Zn2SiO4微晶玻璃的Racah参数,得到其能级位于1E和3T能级交点附近,在808nm的二极管激发下,在Cr4+掺杂β-Zn2SiO4微晶玻璃中可观察到中心波长位于1 342nm,半高1宽285nm的近红外宽带发射峰,该发射可归于Cr4+在β-Zn2SiO4微晶低的晶体场格位的发射.

摘要： 本文采用赵敏光的晶体场模型，通过拟合平均共价性因子N和电偶极矩μ，统一地解释了的d·d跃迁谱和顺磁g因子，理论结果和实验结果较为符合。计算中没有考虑配体的旋轨耦合。

摘要： 测量了YOCl：Eu（’3+）的室温常压和室温高压荧光光谱。利用不同压力下的晶场能级实验值进行了晶场计算和晶体中“自由离子”能级的计算。

摘要： 本文分别从经典电动力学和量子力学角度对磁光Faraday效应进行了描述,给出了量子理论的计算方法,讨论了稀土石榴石晶体中晶场和交换场的作用,指出了产生磁光Faraday效应的机制.

摘要： 本文分别从经典电动力学和量子力学角度对磁光Faraday效应进行了描述,给出了量子理论的计算方法,讨论了稀土石榴石晶体中晶场和交换场的作用,指出了产生磁光Faraday效应的机制.

摘要： 本文分别从经典电动力学和量子力学角度对磁光Faraday效应进行了描述,给出了量子理论的计算方法,讨论了稀土石榴石晶体中晶场和交换场的作用,指出了产生磁光Faraday效应的机制.

摘要： 本文分别从经典电动力学和量子力学角度对磁光Faraday效应进行了描述,给出了量子理论的计算方法,讨论了稀土石榴石晶体中晶场和交换场的作用,指出了产生磁光Faraday效应的机制.

摘要： 本文分别从经典电动力学和量子力学角度对磁光Faraday效应进行了描述,给出了量子理论的计算方法,讨论了稀土石榴石晶体中晶场和交换场的作用,指出了产生磁光Faraday效应的机制.

摘要： 本发明公开一种半导体制作工艺、平面场效晶体管及鳍状场效晶体管。该鳍状场效晶体管包含有一基底以及一栅极。基底包含一主动区，其中主动区包含一鳍状结构，具有至少一延伸部突出自鳍状结构。栅极跨设鳍状结构，其中栅极直接设置于延伸部上。本发明还提供一种平面场效晶体管，包含有一基底以及一栅极。基底包含一主动区，其中主动区包含一框架区、一贯穿区穿过框架区。栅极跨设主动区，其中栅极直接设置于贯穿区上，且位于栅极至少一侧边的框架区构成一源/漏极，并环绕一孤立绝缘岛。

摘要： 本发明涉及半导体器件领域，特别涉及一种场发射晶体管的制备方法、场发射晶体管及设备，包括：制备基础层；其中，所述基础层上设有栅极；在所述基础层上沉积导电层；在所述导电层的两端沉积源极和漏极；刻蚀所述导电层，得到发射尖端；其中，所述刻蚀采用的方法为聚焦离子束刻蚀。本申请所述的场发射晶体管的制备方法，可实现阵列式的发射尖端，有利于提高整体发射电流和电流稳定性。且经过聚焦离子束刻蚀可以形成更小的发射尖端，局部电场增强作用更好。

摘要： 本发明实施例涉及场效晶体管器件及场效晶体管器件的制造方法。场效晶体管器件包括衬底、至少一栅极堆叠结构、源极与漏极区域以及内连线结构。内连线结构包含连接至导电区域的金属内连线、黏着鞘结构以及顶盖层。黏着鞘结构配置于金属内连线与层间介电层之间并围绕金属内连线。顶盖层配置在金属内连线上并覆盖位于金属内连线与层间介电层之间的间隙。

摘要： 一种鳍式场效晶体管装置与形成鳍式场效晶体管装置的方法。鳍式场效晶体管装置包含设置在第一半导体鳍片上的n型栅极结构，其中n型栅极结构包含有设置在第一高介电常数介电层上的n型功函数金属层。n型功函数金属层包含有钛铝合金，其中钛对铝的原子比实质介于1至3之间。鳍式场效晶体管装置还包含设置在第二半导体鳍片上的p型栅极结构，其中p型栅极结构含有设置在第二高介电常数介电层上的p型功函数金属层。p型功函数金属层包含氮化钛，其中钛对氮的原子比实质介于1:0.9至1:1.1之间。

摘要： 本发明提供了一种鳍形场效晶体管器件和一种形成鳍形场效晶体管器件的方法，所述鳍形场效晶体管器件可以包括位于鳍形结构中的可以提供用于鳍形场效晶体管器件的沟道区的高迁移率半导体材料。源区/漏区凹进可以邻近于鳍形结构，包括高迁移率半导体材料的成分的渐变组分外延生长的半导体合金材料可以位于源极/漏极凹进中。

摘要： 本发明提供了一种优化鳍式场效晶体管结构的方法以及鳍式场效晶体管。该优化鳍式场效晶体管结构的方法包括：在衬底上形成鳍结构；在衬底上沉积氧化硅层，并且对氧化硅层进行平坦化以使得氧化硅层的表面与鳍结构顶部齐平；对氧化硅层进行第一次氧化硅回刻以露出鳍结构的上部鳍段；对上部鳍段进行表面处理，以使得上部鳍段的表面为经表面处理的表面；对氧化硅层进行第二次氧化硅回刻以露出鳍结构的中部鳍段；通过氧化在上部鳍段和中部鳍段的暴露表面上形成栅极介质层；沉积栅极材料。

摘要： 本发明公开一种鳍式场效晶体管结构与形成鳍式场效晶体管结构的方法。鳍式场效晶体管结构包含基材、鳍式结构、绝缘层与栅极结构。鳍式结构位于基材上并与基材直接相连，同时，鳍式结构包含鳍式导体层与瓶颈部。绝缘层覆盖基材，并具有部分围绕鳍式结构的瓶颈部而形成的一凸出侧面，以及与基材直接接触的底面，使得凸出侧面延伸至鳍式结构下方。栅极结构部分包围鳍式结构。

摘要： 一种鳍式场效晶体管装置和形成鳍式场效晶体管装置的方法，形成鳍式场效晶体管装置的方法包括：在第一鳍和第二鳍上形成栅极结构；在栅极结构的第一侧形成分别在第一鳍和第二鳍中的第一凹槽和第二凹槽；以及在第一凹槽和第二凹槽中形成源极/漏极区域，包括：在第一凹槽和第二凹槽中形成阻障层；在阻障层上形成第一磊晶材料，其中在第一鳍上的第一磊晶材料的第一部分与在第二鳍上的第一磊晶材料的第二部分空间上隔开；在第一磊晶材料的第一部分和第二部分上形成第二磊晶材料，其中第二磊晶材料从第一鳍连续延伸至第二鳍；以及在第二磊晶材料上形成覆盖层。

摘要： 本发明涉及半导体器件领域，特别涉及一种场发射晶体管的制备方法、场发射晶体管及设备，包括：制备基础层；其中，所述基础层上设有栅极；在所述基础层上沉积导电层；在所述导电层的两端沉积源极和漏极；刻蚀所述导电层，得到发射尖端；其中，所述刻蚀采用的方法为聚焦离子束刻蚀。本申请所述的场发射晶体管的制备方法，可实现阵列式的发射尖端，有利于提高整体发射电流和电流稳定性。且经过聚焦离子束刻蚀可以形成更小的发射尖端，局部电场增强作用更好。

摘要： 本发明公开一种半导体制作工艺、平面场效晶体管及鳍状场效晶体管。该鳍状场效晶体管包含有一基底以及一栅极。基底包含一主动区，其中主动区包含一鳍状结构，具有至少一延伸部突出自鳍状结构。栅极跨设鳍状结构，其中栅极直接设置于延伸部上。本发明还提供一种平面场效晶体管，包含有一基底以及一栅极。基底包含一主动区，其中主动区包含一框架区、一贯穿区穿过框架区。栅极跨设主动区，其中栅极直接设置于贯穿区上，且位于栅极至少一侧边的框架区构成一源/漏极，并环绕一孤立绝缘岛。