理學(xué)]第八章--納米固體材料的微觀結(jié)構(gòu)-資料下載頁
2025-01-18 18:22本頁面
【正文】 大后 ， 由多道脈沖幅度分析器記錄 ， 最后送計算機處理 。 納米材料的康普頓輪廓 目前已經(jīng)用康普頓輪廓方法研究了多種納米材的電子動量分布 ， 并與相應(yīng)的多晶大塊材料進(jìn)行了比較 。 現(xiàn)以碳和三氧化二鋁為例作一介紹 。 納米碳粉是將光譜純的石墨粉用球磨機球磨 8h制備的 ， 其平均顆粒度為 ， 用透射電子顯微鏡觀測到的粒 徑 分 布 示 于 圖。 分別將這種納米碳粉和多晶石墨粉在 13mm， 厚度為 5mm的薄片 ， 利用 圖 241Am放出 165。 角散射后的射線能譜 ， 經(jīng)一系列的修正和處理后 ，得到納米碳和石墨的康普頓輪廓 J(q)值 ， 見表 。 用同樣的方法研究了納米 Al2O3的電子動量分布 。 實驗結(jié)果如圖 ；理論計算結(jié)果如圖 結(jié)論： 到目前為止 ， 所有的實驗結(jié)果都顯示：在低動量區(qū)納米固體的 J(q)值均比同種材料的大塊多晶固體的J(q)值高 ， 電子動量密度分布 I(p)曲線也向低動量方向移動 ， 對于不同的納米材料或相同材料但不同顆粒度的納米固體 ， J(q)和 I(p)改變的數(shù)值不同 。 這些結(jié)果顯示了納米材料的電子狀態(tài)與大塊固體材料的電子狀態(tài)不同 ， 這是納米材料具有一些特殊性質(zhì)的重要原因之一 。 一、納米固體的結(jié)構(gòu)特點 二、納米固體界面的結(jié)構(gòu)模型 三、有關(guān)納米固體各種實驗 X光實驗研究 本章小結(jié) 徑向分布函數(shù) （ radial distribution function） ， 簡稱為 RDF， 表示電子出現(xiàn)在半徑為 r的球面附近單位厚度球殼內(nèi)的概率 ，以符號 D(r)表示 。 通常定義 D(r)為：D(r)=4π R(r)2ρ (r)， 其中 R(r)為原子軌道中的徑向部分 。 它反映電子云的分布隨半徑 r的變化情況 。 XPS(Xray photoelectron spectroscopy,XPS) X射線光電子能譜 :X射線光電子能譜是利用波長在 X射線范圍的高能光子照射被測樣品 ，測量由此引起的光電子能量分布的一種譜學(xué)方法 。 它可以給出固體樣品表面所含的元素種類 、化學(xué)組成以及有關(guān)的電子結(jié)構(gòu)重要信息 ... 孿晶 是指兩個晶體（或一個晶體的兩部分）沿一個公共晶面構(gòu)成鏡面對稱的位向關(guān)系，這兩個晶體就稱為 孿晶 ，此公共晶面就稱孿晶面。 馳豫 :一個宏觀平衡系統(tǒng)由于周圍環(huán)境的變化或受到外界的作用而變?yōu)榉瞧胶鉅顟B(tài) ， 這個系統(tǒng)再從非平衡狀態(tài)過渡到新的平衡態(tài)的過程就稱為弛豫過程 。 弛豫過程實質(zhì)上是系統(tǒng)中微觀粒子由于相互作用而交換能量 ， 最后達(dá)到穩(wěn)定分布的過程 。弛豫過程的宏觀規(guī)律決定于系統(tǒng)中微觀粒子相互作用的性質(zhì) 。 因此 ， 研究弛豫現(xiàn)象是獲得這些相互作用的信息的最有效途徑之一 。 居里溫度 是指材料可以在鐵磁體和順磁體之間改變的溫度 。 低于居里溫度時該物質(zhì)成為鐵磁體 ， 此時和材料有關(guān)的磁場很難改變 。 當(dāng)溫度高于居里溫度時 ,該物質(zhì)成為順磁體 ， 磁體的磁場很容易隨周圍磁場的改變而改變 。 這時的磁敏感度約為 10的負(fù) 6次方 。 位錯：晶體滑移時 ， 已滑移部分與未滑移部分在滑移面上的分界 。 它是一種 “ 線缺陷 ” 。 基本形式有兩種：滑移方向與位錯線垂直的稱為 “ 刃型位錯 ” ；滑移方向與位錯線平行的稱為 “ 螺型位錯 ” 。 化學(xué)位移 :試樣表面某原子因其所處的化學(xué)環(huán)境與純元素不同 ， 會引起內(nèi)層軌道結(jié)合能大小 （ 數(shù)值 ） 的變化 ， 表現(xiàn)為 XPS(X射線光電子能譜 )譜峰的相應(yīng)軌道結(jié)合能在坐標(biāo)上向高或向低結(jié)合能方向的位移 ，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)位移 （ chemical shift） 。 某一物質(zhì)吸收峰的位置與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子吸收峰位置之間的差異稱為該物質(zhì)的化學(xué)位移 （ chemical shift） ， 常以 δ 表示： 化學(xué)位移 （ δ ） =【 υ 樣品 — υ TMS/υ 0（ 核磁共振儀所用頻率 ）】 *1000000 式中 ， υ 樣品為樣品吸收峰的頻率 ， υ TMS為四甲基硅烷吸收峰的頻率 。 由于所得的數(shù)據(jù)很小 ， 一般只有百萬分之幾 ， 故乘以 1000000。 康普頓輪廓 （ Compton profile） ：康普頓方程是假定電子是自由的 、 靜止的 ， 實際上電子不是靜止不動的 。 康普頓散射中散射的 X射線譜的輪廓隨元素 Z而變化 ， 反映了不同元素中電子運動狀態(tài)是不一樣的 。 這種 X射線譜的輪廓稱康普頓輪廓 ， 它直接反映了物質(zhì)內(nèi)部的電子動量分布 。 屈服強度 是材料屈服的臨界應(yīng)力值 。 斷裂強度 是指材料發(fā)生斷裂的應(yīng)力 。 超塑性 ：凡金屬在適當(dāng)?shù)臏囟认?（ 大約相當(dāng)于金屬熔點溫度的一半 ） 變得像軟糖一樣柔軟 ， 而應(yīng)變速度 10毫米秒時產(chǎn)生本身長度三倍以上的延伸率 ， 均屬于超塑性 。 同質(zhì)異能移： 對于一個特定的躍遷， 同質(zhì)異能移與原子核外的電子密度直接相關(guān)，它表現(xiàn)為共振吸收譜線的移動。 荷蘭物理學(xué)家塞曼在 1896年發(fā)現(xiàn)把產(chǎn)生光譜的光源置于足夠強的磁場中 ， 磁場作用于發(fā)光體使光譜發(fā)生變化 ， 一條譜線即會分裂成幾條偏振化的譜線 ， 這種現(xiàn)象稱為 塞曼效應(yīng) 。 L為特征長度； G是剪貼模量； b為伯格斯矢量； σ p為點陣摩擦力。 共格晶界 或相界是一類特殊而常見的低能態(tài)界面 ， 結(jié)構(gòu)特征是界面上的原子同時位于其兩側(cè)晶格的結(jié)點上 ， 即界面兩側(cè)的晶格點陣彼此銜接 ， 界面上的原子為兩者共有 。 一些共格晶界（ 如小角度傾側(cè)晶界 ） 對位錯運動的阻礙能力弱 ，因而不能有效地強化材料；而另一些共格或半共格晶界則可有效地阻礙位錯運動 ， 具有強化效應(yīng) 。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1