紫外光能谱 UPS推荐.ppt

H=（1–?） H0 式中，?为屏蔽常数，它随核在分子中所处的环境不同而 变化。同一种核在分子中不同环境下的?值不同，H不同，因此产生核磁共振吸收峰位置不同，这就是化学位移。 影响质子化学位移的因素有以下几种。 （1）电子密度 氢核周围的电子密度是随邻近原子的电负性大小而变化的，邻 * 近原子的电负性大，诱导效应强，氢核周围的电子密度减小，屏蔽效应减弱，使得氢核共振磁场向低场偏移；反之，会移向高场。 （2） 反磁各向异性 （3）溶剂和氢键的影响 使用不同溶剂往往有不同的?值，若有H键生成可使?值增大几个ppm。 * 9.6 正电子湮没谱 正电子射入材料中时，在与周围达到热平衡后，通常要0.1-1000ns的时间才会和电子湮没，这段时间称为正电子寿命。材料中的空位、孔洞和位错等缺陷强烈吸收正电子，使其处于被束缚状态。处于自由态或束缚态的正电子都会和电子湮没同时发射出?射线。正电子湮没谱（PAS）为不同正电子寿命与湮 * 没事件之间的关系图谱。通过对图谱分析，可得到在不同空位型缺陷中与电子湮没的正电子寿命、材料的电子结构或缺陷结构的有用信息。 基于不同的湮没模式和寿命，有3种测量方法（1）寿命测量（2）测量0.511MeV?光子的多普勒展宽；（3）测量正负电子湮没所产生的2 ?光子的角关联。 * 常用的慢电子源有两大类：一类是放射性同位素，另一类是高能电子加速器中产生e--e+ 电子对，通常流强可达107-1010 e+ /S，即所谓强度流慢正电子束。 慢正电子束技术的建立给正电子研究领域带来了一场革命，为研究固体的表面、界面，获得正电子偶素，测量低能衍射截面等提供了极好的手段。慢正电子束测量技术有如下特点： * 1.对缺陷及原子尺度的微结构变化极为灵敏； 2.无损探测，可用于现场探测； 3.可探测几个原子层的真实表面的物理化学信息； 4.探讨物体内部局域电子密度及动量分布； 5.正电子是电子的反粒子，容易与电子分辨，又可形成电子偶素，用正电子探究可 * 以获得电子探针无法得到的更多的物理信息； 6.具有能量可调性，因而可获得缺陷或结构 不均匀性沿样品深度的分布，而且正电子具有分辨不同原子密度区域的能力等。 * 紫外光电子能谱谱线呈分离结构，这提供了电子确实存在于量子化的分子轨道上的直接证据。对于一个成键或反键电子电离，核间平衡距离要发生很大变化，这样UPS图的谱带宽而复杂。对于一个非键或弱化学键电子电离，核间平衡距离变小，谱带窄而简单。如果分子振动能级很密，或者分子离子态与分子基态的核间距变化很大，则能带呈连续的谱带。 * UPS有其局限性，故在应用时常与其他表面分析方法结合使用。 角分辨紫外光电子能谱（ARUPS）可用来检测一些吸附质在催化剂上的行为。 9.2.1.4俄歇（Auger）电子能谱 当电子束或X射线做激发源，使原子内层电子被电离产生一个空穴后，其他能量较高轨道的电子填充这个空穴， * 同时释放出能量使其他电子（二次电离），这样电离出来的电子是由Auger首次发现的，称之为Auger电子。用电子动能分析器分析俄歇电子，就得到俄歇电子能谱（AES）。俄歇电子的能量与激发源的能量无关，改变X光源时，光电子的能量会改变，而Auger电子能量不会变，利用这一点可以区别Auger电子峰和光电子峰。 * 俄歇电子能谱是研究固体表面的一种重要技术，已广泛应用于各种材料分析和催化、吸附、腐蚀等过程。 * 9.2.2 低能电子衍射 低能电子衍射的激发源是低能量（10-300eV ）的电子束，只穿透表面几层原子。低能电子衍射检测的弹性散射电子，不同方向的电子通过相干散射而产生衍射，它用荧光屏来检测衍射点。做LEED测试，要求样品表面清洁完整。低能电子衍射实验发现，单晶表面从原子水平上看是不规则的，也是不平整 * 的，表面上存在平台、台阶、扭折位、附加原子、平台上空位等几种不同位置。 LEED是一个研究表面结晶学的重要方法，从实验可得到表面二维晶胞的大小、对称性、表面重构、表面缺陷及相关等信息。 赵汝光等用LEED谱研究了硅表面4个稳定的高指数表面（1，1，11）、（1，0，8）、（2，1，2）、（15，1，17）， * 这些表面经退火后都能给出属于各自表面的LEED图，而不是小面化的，说明他们都是稳定的。从它们的LEED斑点 强度分布特征不仅可以推断（15，1，17）是主稳定表面，而（1，1，11）、（1，0，8）和（2，1，2）是副稳定表面，还能知道这些副稳定表面的原胞结构特征和许多重要细节。从原