纳米尺度分子、二维材料及表面的第一性原理X射线光谱结构表征

发布时间：2024-02-19 16:48

　　在可持续发展理念的推动下,人们开始致力于各种功能材料的设计与合成,而实验上所合成的材料往往需要理论的精确表征作支撑。本论文在第一性原理的基础上,利用软X射线光谱技术对基于纳米尺度分子、二维材料及表面的三种含碳材料,富勒烯C₃₆分子、二维类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)材料及哒嗪在硅表面上吸附构型的结构与成分进行了研究。本论文主要采用了两种基于核电子激发的软X射线光谱:X射线光电子能谱(XPS)和X射线吸收光谱(XAS)。这两种具有元素选择性和局域环境敏感性优势的光谱技术,在物质的结构鉴别与成分表征方面发挥着重要的作用。通过比较与不同局域结构相对应的X射线光谱指纹特征,我们可以轻易地将物质所具有的同分异构体,或者在几种可能的吸附模式下所形成的不同吸附构型鉴别出来,为实验的研究提供有力的参考。同时,精确的X射线光谱模拟,能够为实验材料中不同局域结构的精确指认提供理论的参考,为材料功能特性的进一步研究和发展奠定基础。在第一性原理的基础上,本论文从三个方面,富勒烯C₃₆分子六种最稳定同分异构体的结构鉴别、二维...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1三种X射线光谱的产生机理示意图：(a)X射线光电子能谱XPS；(b)振激伴峰XPS

山东师范大学硕士学位论文8000[]|[][]|XCeeE=T+V(2.13)这样，方程2.12可进一步表示为：01020000120121()()[]()()[][]2sXCrrErVrdrTdrdrEr→→→→→→→+++(2.14)通过对上式的前两项做一系列的推导，00E[....

图3-2富勒烯C36

山东师范大学硕士学位论文183.3X射线光电子能谱如图3-2所示，我们计算得出的富勒烯C36六种最稳定异构体的XPS。从它们的光谱轮廓来看，异构体14(D2d)与15(D6h)均不存在处于最低能量位置上的特征峰a。且对于这两种异构体来说，异构体14(D2d)中峰b的右侧存在一个肩....

图3-3富勒烯C36

山东师范大学硕士学位论文19个特征峰a,b,c,d,e，而12(C2)仅呈现出四个谱峰a,b,c,d。据此，基于XPS，C36六种最稳定的异构体便可被粗略地区分出来。除了上述结果，还需要提及的是：具有相同对称性的11(C2)与12(C2)呈现出了相似的光谱轮廓，而其它四个具有不同....

图3-4富勒烯C36

山东师范大学硕士学位论文21中位于约285.4eV的能量位置上。而在8(Cs)的光谱中，该特征峰位于相对更低的能量位置上（285.2eV）。在异构体8(Cs)与11(C2)中，峰h的左侧均存在肩峰e（284.8eV），而其余四个异构体均不具有这一指纹特征。此外，六个异构体均拥有一....

本文编号：3903017