纳米材料表面电子结构分析

　　0  绪论
　　0.1  内容限定
　　0.2  表面对纳米电子结构的影响
　　0.3  占有态与未占有态
　　0.4  纳米材料电子结构的过渡特征及簇的桥梁作用
　　0.5  理论对纳米电子结构分析的支持
　　参考文献
　　1  纳米材料电子结构的特点
　　1.1  材料电子结构概述
　　1.1.1  Bloch波函数
　　1.1.2  κ空间与能带结构
　　1.1.3  Fermi能Ef及Fermi分布函数F(E)
　　1.1.4  状态密度
　　1.2  表面电子态
　　1.2.1  金属表面电子隧穿效应
　　1.2.2  半导体表面能带弯曲
　　1.2.3  金属氧化物表面缺陷及电子结构
　　1.3  金属纳米簇电子结构
　　1.3.1  纳米簇电子结构的过渡特性
　　1.3.2  电子受限尺度
　　1.3.3  势阱与电子能级
　　1.3.4  尺寸与维数对纳米电子结构参数的影响
　　1.3.5  金属纳米簇质谱图与Jel1ium模型
　　1.3.6  “魔数”与纳米簇结构周期表
　　1.3.7  金属纳米簇电离势
　　1.3.8  金属纳米簇价带结构
　　1.3.9  金属纳米簇极化率
　　1.3.10  纳米簇质谱与Je1lium模型适用性评估
　　1.3.11  金属纳米粒子电中性及Coulomb阻塞
　　1.3.12  簇尺寸诱导金属-绝缘体过渡
　　1.3.13  金属纳米粒子之间的单电子传输
　　1.4  半导体纳米粒子的电子结构
　　1.4.1  基本概念与几个相关参数
　　1.4.2  纳米Si电子结构
　　1.4.3  Si纳米粒子的电子结构PES测定
　　1.4.4  化合物半导体纳米粒子的电子结构
　　1.4.5  激子
　　1.5  纳米有机聚合物电子结构
　　1.5.1  有机分子电子结构及PES谱
　　1.5.2  聚乙炔分子结构及导电机制
　　1.5.3  trans-(CH)xUPS测定
　　参考文献
　　2  纳米材料表面电子结构表征方法
　　2.1  引言
　　2.1.1  电子结构的完整表述
　　2.1.2  电子结构表征方法概述
　　2.2  X射线光电子谱(XPS)
　　2.2.1  原激发过程与XPS谱
　　2.2.2  化学位移与占有态结构
　　2.2.3  终态效应与电子结构
　　2.2.4  XPS价带谱
　　2.2.5  表面原子内能级物理位移
　　2.3  紫外光电子谱
　　2.3.1  价电子结构与紫外光电子谱
　　2.3.2  角分辨紫外光电子谱测量
　　2.3.3  表面态与UPS谱
　　2.3.4  UPS测量时的几个问题
　　2.4  自旋极化光电子谱
　　2.4.1  方法简介
　　2.4.2  铁磁性材料极化率
　　2.4.3  非磁性材料极化率
　　2.5  两光子光发射谱
　　2.5.1  分子-电极界面
　　2.5.2  2PPE工作原理
　　2.5.3  2PPE实验观测量
　　2.5.4  2PPE实验装置简介
　　2.5.5  界面电子结构与2PPE谱
　　2.6  反光电子谱
　　2.6.1  反光电子发射实验
　　2.6.2  表面想象势态
　　2.6.3  Ge能带结构的完备表征
　　2.6.4  CO分子吸附态
　　2.6.5  金属-半导体界面态
　　2.7  X射线吸收谱
　　2.7.1  固体中X射线吸收和发射
　　2.7.2  近边X射线吸收精细结构谱
　　2.7.3  NEXAFS实验
　　2.7.4  NEXAFS谱与空态结构
　　2.8  固体拉曼光谱简介
　　2.8.1  拉曼光谱基本原理
　　2.8.2  激光拉曼谱仪
　　2.8.3  数据分析和RS阐释
　　参考文献
　　3  碳质纳米材料表面电子结构表征
　　3.1  碳质纳米结构家族叫
　　3.2  碳质薄膜特征与sp2、sp3杂化键分析
　　3.2.1  拉曼光谱法
　　3.2.2  XPS分析
　　3.2.3  占有与未占有电子态SXEA测定
　　3.3  a-C:H薄膜状态密度与sp2杂化碳原子空间结构
　　3.3.1  a-C:H薄膜结构的复杂性与电子态
　　3.3.2  a-C电极中C-H和C-O键问题
　　3.4  a-C薄膜中sp杂化键
　　3.4.1  a-C膜中sp杂化键测定
　　3.4.2  a-C膜中sp杂化键的稳定性
　　3.5  石墨电子结构
　　3.5.1  基础知识
　　3.5.2  单晶石墨能带结构ARUPS测量
　　3.5.3  C KVV俄歇线形与层间轨道相互作用
　　3.5.4  结构缺陷与电子传输
　　3.5.5  石墨带宽
　　3.5.6  石墨C sp2键修正与X射线吸收谱
　　3.5.7  石墨n2态密度与C K边XANES谱
　　3.6  类金刚石薄膜电子结构综合表征
　　3.6.1  EELS分析
　　3.6.2  XPS分析
　　3.6.3  D参数法
　　3.6.4  NEXAFS分析
　　3.6.5  UPS分析
　　3.7  金刚石薄膜几个电参数分析
　　3.7.1  表面电阻率与拉曼谱
　　3.7.2  逸出功与SKPM分析
　　3.7.3  掺硼金刚石半导体氘化与传导特性转换
　　3.8  富勒希电子结构表征
　　3.8.1  C60构型及其分子固体结构简介
　　3.8.2  几个原型富勒希分子固体UPS/EELS分析
　　3.8.3  杂原子富勒希电子结构测定
　　3.8.4  插入金属富勒希电子结构测定
　　3.9  碳纳米管
　　3.9.1  碳纳米管几何结构及其特征参数
　　3.9.2  单壁碳纳米管的电子结构及传输特性
　　3.9.3  单壁碳纳米管电子结构测定
　　3.9.4  化学修筛SWCNT电子结构
　　参考文献
　　4  纳米异质界面电子结构分析
　　4.1  有机分子膜/金属界面电子结构
　　4.1.1  界面电子结构类型
　　4.1.2  界面电子结构UPS分析
　　4.1.3  界面电子结构UPS与IPES组合分析
　　4.1.4  有机分子/金属界面2PPE分析
　　4.2  SiO2/Si界面电子结构分析
　　4.2.1  SiO2/Si界面化学结构表征
　　4.2.2  SiO2/Si界面电子结构表征
　　4.2.3  界面电子结构参数与SiO2膜介电常数
　　4.3  负载金属纳米粒子的电子结构分析
　　4.3.1  负载金属簇界面电子结构光发射分析
　　4.3.2  负载金属簇局域状态密度STM/STS分析
　　4.3.3  负载金属簇电子受激时的尺寸效应
　　4.3.4  强金属载体相互作用(SMSI)分析
　　4.4  双金属表面电子结构分析
　　4.4.1  单层双金属样品制备及分析条件
　　4.4.2  Ni/Pt(111)模型样品表面结构表征
　　4.4.3  表面d带中心
　　4.4.4  Ni/Pt(111)电子结构与表面化学
　　4.5  纳米薄膜量子尺寸效应与光发射谱
　　4.5.1  引言
　　4.5.2  晶格匹配Ag/Au(111)和Au/Ag(111)体系
　　4.5.3  品格失配界面光发射测量
　　4.5.4  原子平整界面光发射谱
　　参考文献
　　5  纳米半导体光电性质尺寸效应分析
　　5.1  纳米Si带隙量子尺寸效应补充说明
　　5.2  Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点尺寸效应分析
　　5.2.1  InAs量子点带隙与尺寸关系
　　5.2.2  InGaAs量子点带隙尺寸效应和合金化
　　5.2.3  InAs量子点逸出功KFM测量
　　5.2.4  含InP量子点InCaP/GaAs异质体系电子结构表征
　　5.3  Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体纳米晶尺寸效应分析
　　5.3.1  CdSe纳米晶光学特性尺寸效应
　　5.3.2  CdTe纳米晶电子结构XES分析
　　5.3.3  CdS/CdTe界面价带补偿XPS分析
　　5.3.4  CdS纳米晶带结构尺寸效应
　　5.4  Cu2S纳米棒的电子结构PD-XAS分析
　　参考文献

　　纳米科学与技术是表面科学与技术的延伸和发展，因为两者的理论基础和实验研究方法基本相同。电子结构是决定材料光、电等物理性质及化学催化活性的关键。《纳米材料表面电子结构分析》从表面科学角度，集中讨论纳米材料表面的电子结构具有从原子分子的分裂能级到块体连续能带的过渡特征。全书重点介绍如何利用表面科学实验方法获取纳米材料电子结构的信息，同时，注意理论计算与具体实验结果相结合，比较清楚地阐释了纳米结构状态下电子结构的特点。
　　全书除绪论外，共分5章。第1章从已有的实验结果和理论分析，充分说明纳米材料电子结构的过渡特性。第2章介绍纳米电子结构研究中，目前常用的表面科学方法，重点讨论分析方法的物理基础、谱含有的信息及对描述纳米材料电子结构的贡献。随后选择一些最新研究成果，在第3～5章，分别介绍了碳质纳米材料、异质纳米界面以及半导体材料电子结构的量子尺寸效应。
　　《纳米材料表面电子结构分析》可作为材料、能源环境、信息工程以及物理化学领域研究生和高年级本科生的教材；对于工作在这些领域的科学工作者、教师、工程技术专家，《纳米材料表面电子结构分析》也是一本有益的参考书籍。对于那些从事表面分析的专家，面对当今蓬勃发展的纳米科学与技术领域提出的众多课题，如何提高分析水平，《纳米材料表面电子结构分析》所提供的分析范例及相关引文，亦具有实际参考价值。