Ag納米顆粒能級(jí)偏移的尺寸效應(yīng)研究.pdf

1、納米材料一直是近些年來(lái)科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。其之所以吸引人們的大量關(guān)注在于其在小尺寸下顯示出的許多不同于常規(guī)材料的特性以及巨大的潛在應(yīng)用前景。對(duì)外界環(huán)境的響應(yīng)敏感性也是人們大量研究的重要誘因。相比常規(guī)材料,表面低配位原子在納米級(jí)別時(shí)所占的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在塊體時(shí)的情況,且表面低配位原子與塊體的表現(xiàn)出完全不同的性質(zhì),因而主導(dǎo)了納米材料在小尺寸下的特性。但關(guān)于能級(jí)尺寸效應(yīng)的研究中存在諸多爭(zhēng)議,特別是關(guān)于表面能級(jí)偏移的方向,能級(jí)偏移與尺寸的具體關(guān)系

2、等的研究中表現(xiàn)更加突出。
　　在本文中,利用基于低配位原子的鍵弛豫理論和緊束縛近似相結(jié)合方法,結(jié)合XPS和AES關(guān)于電子結(jié)合能的測(cè)量,討論了以Ag為代表的金屬納米顆粒的表面芯能級(jí)偏移現(xiàn)象和能級(jí)偏移隨尺寸變化的現(xiàn)象。并得出如下結(jié)果:
　　1、鍵弛豫理論中低配位原子的鍵長(zhǎng)變短鍵能增強(qiáng)導(dǎo)致的能量局域化對(duì)晶格勢(shì)場(chǎng)的修正,亦即對(duì)電子哈密頓量的修正,導(dǎo)致了表面芯能級(jí)將都出現(xiàn)正的偏移,并得出了能級(jí)偏移量與表面各層配位數(shù)的關(guān)系。利用能級(jí)偏移

3、與配位數(shù)關(guān)系的限制,對(duì)Ag(111)和(100)面的3d5/2能級(jí)解譜,得到了該能級(jí)Ag單原子結(jié)合能和在形成塊體時(shí)能級(jí)的偏移,以及表面各層能級(jí)電子結(jié)合能。
　　2、對(duì)分別在CeO2和Al2O3基底上生長(zhǎng)的Ag納米顆粒的3d5/2能級(jí)結(jié)合能,價(jià)帶能級(jí)中心以及俄歇電子動(dòng)能隨尺寸變化的情況進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,表面幾層化學(xué)鍵自發(fā)變短變強(qiáng)導(dǎo)致電子哈密頓量的修正是包括芯能級(jí)和價(jià)帶能級(jí)結(jié)合能隨尺寸改變的主要因素?；缀虯g納米顆粒之間的電荷轉(zhuǎn)