博士论文-新型功能材料的同步辐射研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 姚鹏 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 吴自玉 |
| 关键词 | 材料学 功能材料 同步辐射 X射线吸收谱学 荧光光谱 |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 功能材料是指在电、光、热、催化、分离、生物和医学等方面具有特殊性能的材料。碳纳米管、有机分子半导体和多重铁性材料是新型的功能材料，在分子电导、气体探测、有机发光、磁存储等领域有着重要应用。同步辐射光谱特别适合对电子功能材料进行结构和电子结构的表征。吸收谱揭示元素分辨的未占据态PDOS，而荧光光谱可以互补的提供元素分辨的价带的PDOS。共振非弹性X射线散射谱是一种新颖的同步辐射实验方法，其中间态是吸收谱的末态。其特征为峰宽的变窄和谱峰的偏移。这些偏离入射能量位置的散射光是入射光与固体中的d-d跃迁、电荷电荷转移跃迁和HOMO-LUMO跃迁等元激发相联系的。这些精细结构可以提供关于固体电子结构的详细信息。它可以揭示其电子结构和局域原子结构的信息，以及其微结构对功能特性的影响关系，从而指明制备具有更好功能特性的材料和器件的途径，对于基础科学和产业应用均具有深远的意义。; 1）我们制备了Alq3多层膜系列样品，用同步辐射光谱研究了Alq3在不同的器件环境及通电条件下的电子结构变化。在多层膜包裹下，Alq3的电子结构被调制。在通电条件下，Alq3被电子轰击，发生了结构损伤。这些实验揭示了电子轰击为发光器件寿命缩短的主要原因。对进一步提高发光器件的效率和延长器件寿命具有一定意义。; 2）我们用吸收谱和发射谱研究了BiFeO3样品和Mn掺杂的BiFeO3，得到的带隙宽度与其它实验结果吻合。对RIXS的详细分析揭示了新型铁电铁磁材料BiFeO3的价带成分为O2p和Fe 3d轨道的杂化，拉曼散射峰起源于中心原子上的d电子到周围配位O原子轨道上的电子转移跃迁。与不具备多重铁性的材料相比较，我们发现O 2p和Fe 3d轨道的杂化是独特的。这个结果对于阐明多重铁性的机理具有重大意义。; 3）我们用X射线近边吸收谱研究了苯丙氨酸和甘氨酸在碳纳米管粉末上的吸附。碳的K边吸收谱表明，碳纳米管粉末样品上仅吸附了少量氨基酸。经与以前发表的氨基酸在碳纳米管薄膜上的吸附对比，碳纳米管粉末对于氨基酸的吸附量要明显下降。实验证明碳纳米管薄膜的拓扑结构能增加氨基酸的吸附，在研究氨基酸与碳纳米管之间相互作用的时候选用碳纳米管薄膜效果会更好。这个发现对进一步进行纳米管的吸附研究具有指导作用。 |
| 学科主题 | 凝聚态物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210241]  |
| 专题 | 多学科研究中心_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姚鹏. 博士论文-新型功能材料的同步辐射研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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