导读:本文包含了结构相变论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光谱,结构,高压,居里,热效应,超导,合金。
结构相变论文文献综述
任霄,李源[1]（2019）在《用拉曼散射研究钛基超导母体材料BaTi_2As_2O中结构相变起因问题》一文中研究指出本实验用拉曼散射研究钛基超导体母体BaTi_2As_2O在Ts=200 K处发生的由高温四方相到低温正交相的结构相变。研究结果表明BaTi_2As_2O在进入正交相后存在两支能量接近的软模,意味着该结构相变是由晶格驱动的。根据先前LDA计算出的BaTi_2As_2O在Ts以下对称性由P4/mmm变为了Pbam这一结果~([1]),结合声子对称性分析,本实验推出,参与BaTi_2As_2O结构相变的序参量是一个二维表示。它们在低对称相中可约化为两个一维表示,这和在本拉曼实验中测到两个能量接近的软模这一结果一致。本实验的电子拉曼谱表明在正交相中存在很大能量尺度的电子信号,该电子信号只在Ts以下产生,被认为是电子对晶格畸变的响应。(本文来源于《第二十届全国光散射学术会议（CNCLS 20）论文摘要集》期刊2019-11-03）
王艳,陈南迪,胡翠娥,曾召益[2]（2019）在《CeO_2高压下的结构相变及热力学性质》一文中研究指出【目的】研究CeO_2在高压下的结构相变及热学性质。【方法】采用第一性原理计算及准谐德拜模型。【结果】发现CeO_2由fcc结构到PbCl2结构的相变压强为37.3GPa,并得到了物态方程、热胀系数、热容、Grüneisen参数、德拜温度等。【结论】成功预测了CeO_2的相变压,及两种结构在高温高压下的热力学性质。(本文来源于《重庆师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
李杨,李为虎,次仁曲措,达瓦格桑,赵杏倩[3]（2019）在《IrN的结构相变和弹性性质的第一性原理计算》一文中研究指出采用密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,结合广义梯度近似(GGA)计算了IrN的结构相变和弹性性质,分别对IrN的岩盐(B1)、氯化铯(B2)、闪锌矿(B3)、纤锌矿(B4)、NiAs(B8)和tungsten carbide(Bh)这6种结构进行了分析,并根据理论计算得到的焓与压强的关系,发现了IrN的相序是B3→B4→B8→B2,相变压强分别发生在1.98 GPa,97.90 GPa和296.64 GPa.通过对B4结构在高压下的弹性特性进行研究,发现其弹性常数、体弹模量、剪切模量、纵波波速、剪切波速以及德拜温度均随压强的增加而单调增大,且依据B/G分析,预测了B4结构能在高压下保持一定的韧性特性.(本文来源于《西北民族大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
瞿玉海[4]（2019）在《Ni-Mn基磁形状记忆合金的磁结构相变调控及热效应研究》一文中研究指出制冷技术已成为当代不可或缺的关键技术。传统的气体压缩式制冷技术通常采用破坏臭氧层的制冷工质(如氢氟氯碳化物),且其制冷效率已达到其极限值。因此,开发环保、高效的新型制冷技术以取代传统的气体压缩式制冷技术的需求变得迫切。基于热效应的固态制冷就是这样的一种技术。其中,基于磁热效应的磁制冷技术和基于弹热效应的弹热制冷技术是固态制冷技术中最具开发潜力的两种新型制冷技术。开发兼具大且可逆的热效应、功能特性循环稳定性高、多铁性强的制冷工质是实现磁(力)-热能量高效转换的有效途径。在各种制冷剂中,Ni-Mn基磁形状记忆合金兼具磁热效应和弹热效应,应用于固态制冷时能够提供多种不同的制冷方式,因而被认为是一种极具潜力的制冷剂。由于文献报道的Ni-Mn基磁形状记忆合金的磁结构相变参数(热滞后△Thys、相转变间隔△Tint、相变时两相磁化强度差△M和相变熵变△SA)结合不合理,它们驱动完全且可逆的磁结构相变所需的最小磁场(μ0Hmin)通常远高于5T。如此高的磁场必须由昂贵的超导磁体来提供,提供高磁场的装置也较复杂。此外,由于一级相变的本质,Ni-Mn基合金制冷温区也较窄。这些缺陷严重阻碍了该类合金的实际应用。因此,寻找有效方法来降低Ni-Mn基磁形状记忆合金的μ0Hmin。和拓宽可逆热效应出现的温度区间从而开发出具有优异热效应的Ni-Mn基制冷材料,对于推广Ni-Mn基磁形状记忆合金的应用具有重要意义。在Ni42-xTixCo9Mn39Sn10合金中,通过Ti取代Ni协同调控磁结构相变参数实现了大且可逆的室温磁热效应。随着x的增加,马氏体相变温度降低,△SA减小,△M增大,△M/△SA显着增大,同时(△Thys+△Tint)稍有增大。上述磁结构相变参数的协同作用导致Ni42-xTixCo9Mn39Sn10合金的μ0Hmin(≈(△Tint+△Thys)/(△M/△SA))随着x的增加先降低后升高,在x=1.0时,μ0Hmin取得最小值。在5T磁场下,Ni41Ti1Co9Mn39Sn10合金获得的可逆磁摘变高达18.7 J kg-1K-1。在同场条件下,该可逆磁熵变值高于文献报道的Ni-Mn基磁热材料。此外,该合金还具有高达～730 MPa压缩强度以及～4.5%的断裂应变。原位高能X射线衍射实验和理论计算结果表明,Ni41Ti1Co9Mn39Sn10合金中相对较窄的热滞后起源于源于奥氏体/马氏体相界面具有良好的几何兼容性。本研究对开发应用于室温磁制冷的高性能磁制冷材料具有重要的指导意义。Ni43Co6Mn40Sn11磁形状记忆合金既具有大且可逆的磁热效应,又具有大且可逆的弹热效应。在5 T磁场下,该合金可获得的最大可逆磁熵变为19.3 J kg-1 K-1。在最大应力为500 MPa的条件下,该合金在303-383 K温度范围内获得了大且可逆的弹热效应,最大可逆绝热温变为7.1 K;在最大应力为350 MPa,加载时的应变速率和卸载时的应变速率均为1.1 × 10-2 s-1的条件下,该合金在380次加载和卸载循环过程中可逆的弹热效应基本保持不变,表现出高循环稳定的弹热效应。多卡效应研究发现,应力辅助的方法不仅可以提高磁热效应的可逆性,还可以大幅拓宽可逆磁热效应出现的温度区间和提高主动式磁制冷机的制冷性能。通过联合可逆磁热效应、可逆弹热效应以及磁场和单轴应力耦合作用下的可逆多卡效应,Ni43Co6Mn40Sn11合金可在257-383 K温度范围内获得大且可逆的热效应。该可逆热效应出现的温度区间远宽于文献报道的Ni-Mn基制冷材料。本研究对开发高性能制冷材料和设计满足实际应用所需求的制冷机具有重要的指导意义。采用同时增大(Tc-TA)(Tc和TA分别为奥氏体相的居里温度和逆马氏体相变峰值温度)和提高奥氏体/马氏体相界面的几何兼容性的合金设计策略打破了△M/△SA(AM和△SA分别为相变时两相的磁化强度差和相变熵变)和(△Tint+AThys)(△Tint和△Thys分别为相转变间隔和热滞后)之间的平衡,从而使得设计出的Ni48.0Co3.0Mn34.8In14.2合金在2 T磁场下和1.5 T磁场下均实现了完全且可逆的磁结构相变。该合金中驱动完全且可逆的磁结构相变所需的最小磁场(μ0Hmin)约为1.5 T。该μ0Hmin值远低于文献报道的Ni-Mn基磁形状记忆合金。Ni48.0Co3.0Mn34.8In14.2合金在2 T磁场下获得的可逆磁熵变高达11.8 J kg-1 K-1,获得的绝热温变高达6.2K。甚至在1.5 T磁场下,该合金仍能获得高达11.0 J kg-1 K-1的可逆磁熵变。我们的发现可能会推动Ni-Mn基磁热材料的实际应用进程。这里所采用的合金设计策略也许可以应用到其它具有磁结构相变的磁性材料中从而开发出在低场下具有大且可逆磁响应效应的磁结构相变材料。通过玻璃包覆法成功制备了具有较大比表面积的Ni48.1Co2.9Mn35.0In14.0变磁形状记忆微丝。与对应块体相比,该微丝中驱动完全且可逆磁结构相变所需要的最小磁场由7.6 T降到了3.8 T。在5 T磁场下,Ni48.1Co2.9Mn35.0In14.0微丝的可逆磁熵变为12.8 J kg-1 K-1。此外,该微丝具有良好的热交换能力并且容易制备,从而使Ni48.1Co2.9Mn35.0In14.0变磁形状记忆微丝在磁制冷领域具有较大的应用潜力。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-06-06）
桑士晶[5]（2019）在《钽铌酸钾钠单晶结构相变及电光性能研究》一文中研究指出钽铌酸钾钠(K_(1-x)-x Na_x Nb_(1-y)-y Ta_yO_3,简称KNNT)晶体因其优秀的电光系数和安全无污染的特性受到了人们的广泛关注。然而,由于大尺寸、高质量的KNNT单晶制备困难,目前其性能研究都是基于透明陶瓷展开。陶瓷的光学透过率较低,各向异性不明显,不利于光学应用和性能研究。因此,本文对KNNT单晶的生长方法、结构相变和电光性能开展了系统的研究。采用顶部籽晶助溶剂法生长了多种组分的(K_(0.56)Na_(0.44))(Nb_(1-y)-y Ta_y)O_3单晶,y=0.22~0.38。针对单晶生长过程中可能出现的结构缺陷采取相应的控制方法,单晶的长宽可达12 mm、高度可达13 mm;K、Na组分偏差大于Nb、Ta,轴向组分偏差大于径向;通过XRD测试发现KNNT均为正交相,晶格常数随Ta含量增加而降低,当Ta为38 mol%时,有向四方相转变的趋势。生长的KNNT单晶从尺寸上和质量上均已满足性能研究的要求。研究了KNNT单晶的介电、光学透射、吸收和能带等基本性质。使用介电温谱发现T_(O-T)和T_C随Ta含量线性变化;根据透射光谱,KNNT在可见光区具有高透明度和低吸收,极化之后透明度更好;利用光学带间跃迁拟合,得出能带宽度和参与跃迁的声子能量,并与拉曼光谱中的声子振动波数相结合,发现常温下声子υ_1起主要作用,70~118℃时声子υ_5增强,120℃以上声子υ'_5在四方相区间得到了明显增强。根据晶体的透射光谱来进行结构相变的表征,可以实现无损、远距离的实时检测,是一种值得发展的技术。开展了KNNT65/35单晶结构相变的拉曼光谱研究。测试了不同条件下的拉曼光谱,包括经典和偏振的拉曼光谱及其随温度的变化。发现了KNNT单晶的12个特征峰,分析峰位和强度,确定其对应的振动模式。在此基础上,研究了KNNT的变温拉曼光谱,分析了拉曼峰频移、增强和简并的物理机制;确定了其相变过程为:室温时为正交相,70℃时转变为四方相,220℃时转变为立方相;并用介电温谱和XRD进行了验证。使用偏振拉曼光谱研究了KNNT内部的微观对称性,根据mm2点群单晶的拉曼张量和拉曼选择定则确认了KNNT的各声子模式的特征频率和禁戒规律,发现自发极化会增强与其同向的拉曼振动的能量,使其发生蓝移,与其垂直的拉曼振动则不受影响。开展了KNNT的电光性能研究。选择尺寸大、质量好的KNNT65/35单晶进行电光性能测试。使用布儒斯特角法测量了单晶的主轴折射率,并用椭偏仪法研究了主轴折射率的色散关系,给出了Sellmeier方程。根据晶体光学理论,计算了mm2点群对称性单晶的折射率椭球在外加电场下的变化规律,也就是线性电光效应满足的公式,并分析了压电效应对电光效应的影响。根据得到的电光理论,搭建了电光系数测试系统,使用Mach-Zehnder干涉法和单光束PSA补偿法分别测量了KNNT65/35单晶的纵向和剪切线性电光系数。KNNT单畴电光晶体的电光性能非常优异,γ_(33)可达270 pm/V,是铌酸锂单晶的8.5倍。根据晶体对称性的唯象理论,使用坐标旋转的方法,研究了KNNT单晶线性电光系数的叁维空间取向分布。发现γ_(13)和γ_(42)不需要旋转来获得性能提升;γ_(51)可以绕z轴旋转90°,γ_(23)可绕[011]_c轴旋转54.5°,γ_(33)可以绕[011]_c轴旋转50.85°,来获得性能的提升。得益于其较大的切向电光系数,取向优化后,KNNT65/35单晶的线性电光系数γ_(33)由270 pm/V增大到693 pm/V,是铌酸锂的22倍以上,是一种非常优秀的线性电光晶体。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
张宁超,王鹏,华翔,任娟,刘福生[6]（2019）在《兆巴压力下蓝宝石发光辐射特性与结构相变》一文中研究指出冲击压缩过程中蓝宝石的发光辐射现象与其在高压下的透明性、结构相变密切相关。采用密实金属与蓝宝石窗口直接接触的靶结构,在二级轻气炮加载平台上研究了蓝宝石在高于兆巴压力(100 GPa)区域的发光辐射特性。利用多通道辐射高温计得到了含有金属界面辐射的典型的发光辐射信号,通过辐射输运模型得到了蓝宝石自身的辐射强度。结果表明:在兆巴以上压缩区域,蓝宝石的辐射温度随压力变化出现明显的拐折,在87 GPa压力附近蓝宝石发生冲击压缩结构相变。(本文来源于《光学学报》期刊2019年07期）
石利粉[7]（2019）在《氧化石墨烯二维限域下水的结构和高压结构相变研究》一文中研究指出水是地球上最常见的物质之一,在自然科学领域占据重要的科学地位。限域水是水分子的另外一种普遍存在形式,由于纳米材料的限域效应,限域体系下的水表现出完全不同于体相水的新奇结构和特性,因此在物理、化学及生物等领域应用非常广泛。高压作为一种极端条件,是发现材料新结构和新性质的重要手段,将高压技术应用于纳米限域体系,研究高压和限域效应对水的双重作用,不仅有助于加深人们对限域水的理解和认识,还为探索限域水的结构及结构相变提供重要指导。目前对限域水的研究主要集中于理论研究,然而理论研究结果对水的结构以及结构相变规律等问题,仍未形成统一认识,因此开展对限域水的实验研究具有重要意义。本论文以氧化石墨烯(GO)为限域模板,开展了对氧化石墨烯限域水的结构及高压下的结构相变研究,实验结果如下:1.常温常压条件下,对氧化石墨烯内限域水的结构研究对于含有过量水的GO限域水体系,原位红外光谱研究结果表明,GO吸入的水包含叁种不同的形式,分别为类冰水、类液态水和水的低聚物。通过低真空干燥,成功排除了类液态水和水的低聚物,获得了仅存留类冰水的GO限域水体系。这为接下来研究GO限域体系内水的结构及结构相变奠定了重要的实验基础。利用原位红外光谱技术、XRD光谱技术及同步辐射光谱技术,确认了限域于GO层间的水为固态类冰结构。高分辨TEM研究结果表明,限域水形成的冰构成二维菱形排列,晶格参数为3.4?和2.2?,此结构与理论预测的菱形冰极其相似。该结果在实验上确定了常温常压下水在氧化石墨烯限域体系内的存在形式,打破了以往人们对冰存在条件的认识,为进一步理解和研究纳米限域体系下水的结构提供了重要参考。利用同位素效应,选用重水来进一步确认氧化石墨烯限域体系下水的结构。利用原位红外光谱技术,结合XRD光谱分析,确认了限域于GO层间的重水为固态类冰结构。高分辨TEM研究结果表明,限域重水形成的冰构成二维方形排列,晶格参数为3.03?和2.22?,此结构与限域水形成的菱形冰极为相似,但其夹角略有不同,这可能是由于重水和水分子直径不同,使得形成不同的冰结构。该结果进一步确认了常温常压条件下GO层间的水以固态冰形式存在。2.对限域于氧化石墨烯内的水进行在位高压红外光谱研究。对于含有过量水的GO限域水体系的在位高压红外光谱研究表明,发现高压下(10GPa)水的结构变化规律和体相水非常相似。高压下水分子形成的氢键逐渐增强,类液态水和水的低聚物向类冰水结构转变,在0.55 GPa和2.77 GPa时红外峰积分强度百分比随压力变化关系曲线出现两个拐点,这和体相水在约1GPa和2 GPa时的固化规律相似。对于仅存留限域水的GO限域水体系,发现加压至10 GPa,菱形冰无相转变,这可能是由于菱形冰是一种高密度相,因此在10 GPa压力下结构非常稳定,并无结构相变。该结果对于丰富人们对限域水在高压下的结构转变认识提供重要帮助。3.对限域于氧化石墨烯内的水进行在位变温红外光谱研究对于含有过量水的GO限域水体系,发现水的结构变化规律和体相水非常相似。低温下水分子形成的氢键逐渐增强,类液态水和水的低聚物向类冰水结构转变,在220 K和120 K时红外峰积分强度百分比随温度变化关系曲线出现两个拐点,这和体相水在低温下的结构变化规律相似。对于仅存留限域水的GO限域水体系,发现降温至12 K,菱形冰无相转变。这是由于限域水形成了完全不同于体相水的冰结构,因此低温下具有和体相水完全不同的变化规律。同时可能因为它是一种高密度相,因而在降温至12 K时结构非常稳定。该结果对于丰富人们对限域水在低温条件下的结构转变认识提供重要帮助。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
梁艺蓝[8]（2019）在《高压下GaAs纳米线的结构相变和光学性质研究》一文中研究指出经过几十年的发展,Ⅲ-Ⅴ族半导体材料在光电器件的应用方面一直扮演着重要的角色,而Ga As纳米线因其优异的力学性质、电子学性能及光学性质,是制作微纳光电器件极具潜力的备选材料。但是,由于纳米线本身具有小尺寸效应和很高的表面能,导致其室温发光效率较低,在光电子器件方面的应用也受到了阻碍。利用高压技术,可以调节原子间的距离而改变材料结构以及内部电子分布,实现对于材料结构及性质的调控,为Ga As纳米线光电器件的性能调控提供新的研究思路和方法。我们结合了金刚石对顶砧技术和高压光谱技术,对Ga As纳米线的结构和光学性质进行了深入研究。本论文的主要研究内容和结果如下:1我们在室温条件下通过同步辐射X射线衍射和红外反射光谱,对闪锌矿结构的(直径约40nm)Ga As纳米线进行高压结构相变和电子性质的研究,最高压力为26.2GPa。在约20.0GPa时观察到闪锌矿向正交相的转变。在相同的压力范围内,通过红外反射光谱证实了Ga As纳米线的压力诱导金属化现象,且金属化是由闪锌矿到正交相的结构相变引起的。卸压结果表明结构相变和压力诱导的金属化是可逆的。由于Ga As纳米线具有纳米尺寸效应和较高的表面能,因此相比于体材料,纳米线表现出更大的体弹模量和更高的相变压力。2通过结合高压光致发光光谱和高压拉曼光谱实验技术,测量了GaAs纳米线5GPa内的光学性质。观察到压力可以对Ga As纳米线的带隙大小进行调控,同时诱导纳米线发生直接-间接带隙转变。在4:1甲乙醇传压介质中,PL强度随压力升高呈现先增强后减弱的趋势,最高可增强约9倍。而无传压介质的的实验中,没有观察到随压力增加PL显着增强的现象。较短波长的入射激光照射会对Ga As纳米线表面产生热效应,从而抑制其发光效率,但是在不同波长的入射激光辐照下,纳米线均会受压力调控呈现先增强后减弱的发光强度变化规律。我们认为甲乙醇分子吸附在Ga As纳米线表面,与表面存在电荷转移效应,在一定压力范围内,电荷转移效应随着压力增加而增强,增强了纳米线的发光效率,从而导致发光强度在压力调控作用下显着增强。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
周琪[9]（2019）在《C掺杂对(MnFe)_2PSi结构、相变及磁热性能的影响研究》一文中研究指出磁制冷技术因其具有节能、环保和体积小等诸多优点,有望取代传统气体压缩制冷技术得到大规模应用,因此得到了广泛关注。作为磁制冷系统的核心,磁热效应材料的性能关系到实际应用的制冷效率,成为了最关键的一项指标。(MnFe)_2PSi一级相变材料由于其具有成本低、磁热效应大以及不含有毒元素等优点被视为目前最有潜力的室温磁制冷材料之一。(MnFe)_2PSi材料虽具有巨磁热效应,但是在低场下的熵变值仍有较大提升空间,虽然居里温度可以通过改变成分在较大范围内调控,但是熵变也因此降低,并且该系列合金因结构相变往往伴随着较大的热滞,不利于实际应用。本文以非化学计量比(MnFe)_(1.95)PSi材料为研究对象,通过掺杂非金属小原子C来调控材料的结构和磁性能,探究碳原子对其结构、相变及磁热性能的影响。本文首先采用熔炼+两次烧结的方法制备了杂相含量较少的Mn_(1.15)Fe_(0.80)P_(0.50)Si_(0.50)C_x(x=0、0.01、0.03、0.05)化合物,结果表明:样品均形成了六角Fe_2P型相结构,空间群为p62m;引入的碳原子进入到Fe_2P型相结构并占据间隙位置,使晶胞体积增大,但仍有部分碳原子团聚形成了类似于无定形碳和微晶石墨的碳单相,使得进入Fe_2P型结构的碳含量与名义成分有些差别;总体上,掺碳提高了样品的居里温度(从x=0的289.2 K提高到x=0.01的321.4 K),热滞降低了约30%;由于碳原子的加入使得样品在较低磁场下就能发生场致变磁转变,因而最大磁熵变在1 T和2 T下得到提高,并且在高场(5 T)下巨磁热效应也得到了较好保留。接着利用熔炼+两次烧结的方法制备了Mn_(1.15)Fe_(0.80)P_(0.50-x)Si_(0.50)C_x(x=0、0.01、0.03、0.05)化合物,分析结果得出:样品杂相含量微少,所有样品均形成了六角Fe_2P型相结构,空间群为p62m;碳原子除了很少一部分进入到(Mn,Fe)_3Si杂相外,其余碳原子首先进入Fe_2P型相结构并占据间隙位置使晶胞体积增大,随着掺杂碳含量的提高多余的碳原子团聚形成类似于无定形碳和微晶石墨的碳单相;掺碳之后样品的居里温度得到大幅提高,同时热滞降低近50%,x=0、0.01、0.03和0.05样品的居里温度分别为289.2 K、346.3 K、346.7 K和347.2 K,热滞分别为31.5 K、16.3 K、17.7 K和15.8 K,由于碳原子的加入使得样品在较低磁场下就能发生场致变磁转变,因而x=0.01样品的最大磁熵变在1 T和2 T下得到提高,x=0.03和0.05样品在低场下的大熵变也基本得到保持,但由于结构转变释放潜热下降导致掺碳样品在高场(5 T)下巨磁热效应降低。最后本文通过偏理论层面的分析得到:通过尺寸效应判断C原子占据Fe_2P晶格的间隙位置,进而使得Fe_2P晶格的a方向膨胀晶胞体积增大,3f位点的Fe原子磁矩增加,Mn层原子和Fe原子的铁磁交互作用增大,造成饱和磁矩和磁熵变增大。ΔT_(hys)ΔS_(max)与|Δa/a|~2存在良好的线性关系,在相变处晶格变化相差不多的情况下饱和磁矩增大往往会降低热滞。低磁场下具有较大熵变、可调的居里温度以及较小的热滞使得在(MnFe)_2PSi中进行C掺杂成为一种有效的性能调控手段。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-16）
石明霞[10]（2019）在《并五苯分子的手性自组装和单层薄膜的结构相变》一文中研究指出近年来,多并苯分子作为有机半导体材料备受各界研究学者的极大重视与青睐。尤其是并五苯(PEN)分子,作为一种典型的有机半导体分子,由于其薄膜在有机器件中展现出很高的载流子迁移率,因此在有机电子学领域具有非常重要的潜在应用价值。扫描隧道显微镜(STM)作为一种先进的表面分析仪器,不仅能够获得原子尺度上的材料的空间信息,还可以操纵表面的单个原子、分子以及纳米结构。本文中我们通过有机分子束沉积法与超高真空-低温扫描隧道显微镜,同时结合密度泛函理论(DFT)计算方法,研究了PEN分子在Cd(0001)基底表面上的吸附方式和生长以及二维自组装。通过实验研究我们发现,改变退火温度,PEN分子单层会发生叁次温度诱导的结构相变。我们将PEN分子在室温条件下沉积在Cd(0001)基底表面。当PEN分子覆盖度远小于1 ML时,由于分子在基底表面表现出很高的迁移率,在扫描过程中分子与针尖频繁地碰撞,致使单个PEN分子很难被STM清晰地成像,此时在基底表面上出现了许多模糊的特征,就像气体一样,这表明PEN分子与基底之间的相互作用非常弱。然而随着PEN分子覆盖率的逐渐增大,分子之间的距离逐渐变小,同时分子在基底表面的迁移率也渐渐下降。当PEN分子的覆盖度达到1 ML时,PEN分子在Cd(0001)基底表面随机排列形成杂乱无序的单层薄膜。为了获得PEN分子的长程有序的二维自组装结构,对PEN分子无序单层实施热退火处理。热退火效应不仅可以消除薄膜中的应力而且还会增大分子的振动能量,进而降低分子与基底之间的相互作用,增强分子间的范德华力,这有利于分子薄膜的有序生长。首先,在320 K条件下退火,在PEN分子单层中发生了由无序-有序的结构相变,其中交叉排列的两类不同取向的线性分子直链自组装形成长程有序的鲱鱼骨(herringbone)结构。其次,继续将退火温度提高至350 K,鲱鱼骨结构转变为手性叁叶草结构,叁个PEN分子二聚体排列成手性风车结构,该结构是一种从未被报道过的新结构。手性叁叶草结构的形成可归结为偶极相互作用和分子间的π-π作用相互竞争的结果。最后,进一步将退火温度提高至400 K,手性叁叶草结构会转变为普通的密排砖墙(brick-wall)结构。通过测量PEN分子单层薄膜的扫描隧道谱(9?(9(1,发现PEN分子自组装单层的最高占有能级HOMO(-1.3 eV)和最低未占有能级LUMO(+1.4 eV)之间的能隙为2.7 eV。通过密度泛函理论(DFT)计算,我们发现平躺在Cd(0001)表面的单个PEN分子两侧的电荷密度均增加,且沿长轴方向的分子两端的电荷密度的变化相反,这表明吸附后的PEN分子带有电偶极矩。特别奇特的是,在源自STM针尖电场的驱动下,PEN分子的手性叁叶草结构的手性能够从一个对映体转换到另一个对映体。尽管仅在一个点处施加电压脉冲,但是整个畴区的手性都发生了改变。通过实验统计分析,发现左右两种异构体具有相同的手性转换概率。我们的研究结果对于理解和控制自组装结构中的组织手性是很重要的。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01）
结构相变论文开题报告
（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：
【目的】研究CeO_2在高压下的结构相变及热学性质。【方法】采用第一性原理计算及准谐德拜模型。【结果】发现CeO_2由fcc结构到PbCl2结构的相变压强为37.3GPa,并得到了物态方程、热胀系数、热容、Grüneisen参数、德拜温度等。【结论】成功预测了CeO_2的相变压,及两种结构在高温高压下的热力学性质。
（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。
结构相变论文参考文献
[1].任霄,李源.用拉曼散射研究钛基超导母体材料BaTi_2As_2O中结构相变起因问题[C].第二十届全国光散射学术会议（CNCLS20）论文摘要集.2019
[2].王艳,陈南迪,胡翠娥,曾召益.CeO_2高压下的结构相变及热力学性质[J].重庆师范大学学报(自然科学版).2019
[3].李杨,李为虎,次仁曲措,达瓦格桑,赵杏倩.IrN的结构相变和弹性性质的第一性原理计算[J].西北民族大学学报(自然科学版).2019
[4].瞿玉海.Ni-Mn基磁形状记忆合金的磁结构相变调控及热效应研究[D].北京科技大学.2019
[5].桑士晶.钽铌酸钾钠单晶结构相变及电光性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[6].张宁超,王鹏,华翔,任娟,刘福生.兆巴压力下蓝宝石发光辐射特性与结构相变[J].光学学报.2019
[7].石利粉.氧化石墨烯二维限域下水的结构和高压结构相变研究[D].吉林大学.2019
[8].梁艺蓝.高压下GaAs纳米线的结构相变和光学性质研究[D].吉林大学.2019
[9].周琪.C掺杂对(MnFe)_2PSi结构、相变及磁热性能的影响研究[D].华南理工大学.2019
[10].石明霞.并五苯分子的手性自组装和单层薄膜的结构相变[D].西南大学.2019
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