Ag納米顆粒能級偏移的尺寸效應(yīng)研究.pdf

1、納米材料一直是近些年來科學研究的熱點之一。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別時所占的比例遠遠高于在塊體時的情況,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)于能級尺寸效應(yīng)的研究中存在諸多爭議,特別是關(guān)于表面能級偏移的方向,能級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)合能的測量,討論了以Ag為代表的金屬納米顆粒的表面芯能級偏移現(xiàn)象和能級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變短鍵能增強導(dǎo)致的能量局域化對晶格勢場的修正,亦即對電子哈密頓量的修正,導(dǎo)致了表面芯能級將都出現(xiàn)正的偏移,并得出了能級偏移量與表面各層配位數(shù)的關(guān)系。利用能級偏移

3、與配位數(shù)關(guān)系的限制,對Ag(111)和(100)面的3d5/2能級解譜,得到了該能級Ag單原子結(jié)合能和在形成塊體時能級的偏移,以及表面各層能級電子結(jié)合能。
　　2、對分別在CeO2和Al2O3基底上生長的Ag納米顆粒的3d5/2能級結(jié)合能,價帶能級中心以及俄歇電子動能隨尺寸變化的情況進行了研究。結(jié)果顯示,表面幾層化學鍵自發(fā)變短變強導(dǎo)致電子哈密頓量的修正是包括芯能級和價帶能級結(jié)合能隨尺寸改變的主要因素。基底和Ag納米顆粒之間的電荷轉(zhuǎn)