納米材料表面電子結構分析（簡體書）

納米科學與技術是表面科學與技術的延伸和發展，因為兩者的理論基礎和實驗研究方法基本相同。電子結構是決定材料光、電等物理性質及化學催化活性的關鍵。本書從表面科學角度，集中討論納米材料表面的電子結構具有從原子分子的分裂能級到塊體連續能帶的過渡特徵。全書重點介紹如何利用表面科學實驗方法獲取納米材料電子結構的信息，同時，注意理論計算與具體實驗結果相結合，比較清楚地闡釋了納米結構狀態下電子結構的特點。
全書除緒論外，共分5章。第1章從已有的實驗結果和理論分析，充分說明納米材料電子結構的過渡特性。第2章介紹納米電子結構研究中，目前常用的表面科學方法，重點討論分析方法的物理基礎、譜含有的信息及對描述納米材料電子結構的貢獻。隨后選擇一些最新研究成果，在第3～5章，分別介紹了碳質納米材料、異質納米界面以及半導體材料電子結構的量子尺寸效應。
本書可作為材料、能源環境、信息工程以及物理化學領域研究生和高年級本科生的教材；對于工作在這些領域的科學工作者、教師、工程技術專家，本書也是一本有益的參考書籍。對于那些從事表面分析的專家，面對當今蓬勃發展的納米科學與技術領域提出的眾多課題，如何提高分析水平，本書所提供的分析範例及相關引文，亦具有實際參考價值。

0 緒論
0.1 內容限定
0.2 表面對納米電子結構的影響
0.3 占有態與未占有態
0.4 納米材料電子結構的過渡特徵及簇的橋樑作用
0.5 理論對納米電子結構分析的支持
參考文獻
1 納米材料電子結構的特點
1.1 材料電子結構概述
1.1.1 Bloch波函數
1.1.2 κ空間與能帶結構
1.1.3 Fermi能Ef及Fermi分布函數F(E)
1.1.4 狀態密度
1.2 表面電子態
1.2.1 金屬表面電子隧穿效應
1.2.2 半導體表面能帶彎曲
1.2.3 金屬氧化物表面缺陷及電子結構
1.3 金屬納米簇電子結構
1.3.1 納米簇電子結構的過渡特性
1.3.2 電子受限尺度
1.3.3 勢阱與電子能級
1.3.4 尺寸與維數對納米電子結構參數的影響
1.3.5 金屬納米簇質譜圖與Jel1ium模型
1.3.6 “魔數”與納米簇結構周期表
1.3.7 金屬納米簇電離勢
1.3.8 金屬納米簇價帶結構
1.3.9 金屬納米簇極化率
1.3.10 納米簇質譜與Je1lium模型適用性評估
1.3.11 金屬納米粒子電中性及Coulomb阻塞
1.3.12 簇尺寸誘導金屬-絕緣體過渡
1.3.13 金屬納米粒子之間的單電子傳輸
1.4 半導體納米粒子的電子結構
1.4.1 基本概念與幾個相關參數
1.4.2 納米Si電子結構
1.4.3 Si納米粒子的電子結構PES測定
1.4.4 化合物半導體納米粒子的電子結構
1.4.5 激子
1.5 納米有機聚合物電子結構
1.5.1 有機分子電子結構及PES譜
1.5.2 聚乙炔分子結構及導電機制
1.5.3 trans-(CH)xUPS測定
參考文獻
2 納米材料表面電子結構表征方法
2.1 引言
2.1.1 電子結構的完整表述
2.1.2 電子結構表征方法概述
2.2 X射線光電子譜(XPS)
2.2.1 原激發過程與XPS譜
2.2.2 化學位移與占有態結構
2.2.3 終態效應與電子結構
2.2.4 XPS價帶譜
2.2.5 表面原子內能級物理位移
2.3 紫外光電子譜
2.3.1 價電子結構與紫外光電子譜
2.3.2 角分辨紫外光電子譜測量
2.3.3 表面態與UPS譜
2.3.4 UPS測量時的幾個問題
2.4 自旋極化光電子譜
2.4.1 方法簡介
2.4.2 鐵磁性材料極化率
2.4.3 非磁性材料極化率
2.5 兩光子光發射譜
2.5.1 分子-電極界面
2.5.2 2PPE工作原理
2.5.3 2PPE實驗觀測量
2.5.4 2PPE實驗裝置簡介
2.5.5 界面電子結構與2PPE譜
2.6 反光電子譜
2.6.1 反光電子發射實驗
2.6.2 表面想象勢態
2.6.3 Ge能帶結構的完備表征
2.6.4 CO分子吸附態
2.6.5 金屬-半導體界面態
2.7 X射線吸收譜
2.7.1 固體中X射線吸收和發射
2.7.2 近邊X射線吸收精細結構譜
2.7.3 NEXAFS實驗
2.7.4 NEXAFS譜與空態結構
2.8 固體拉曼光譜簡介
2.8.1 拉曼光譜基本原理
2.8.2 激光拉曼譜儀
2.8.3 數據分析和RS闡釋
參考文獻
3 碳質納米材料表面電子結構表征
3.1 碳質納米結構家族叫
3.2 碳質薄膜特徵與sp2、sp3雜化鍵分析
3.2.1 拉曼光譜法
3.2.2 XPS分析
3.2.3 占有與未占有電子態SXEA測定
3.3 a-C:H薄膜狀態密度與sp2雜化碳原子空間結構
3.3.1 a-C:H薄膜結構的復雜性與電子態
3.3.2 a-C電極中C-H和C-O鍵問題
3.4 a-C薄膜中sp雜化鍵
3.4.1 a-C膜中sp雜化鍵測定
3.4.2 a-C膜中sp雜化鍵的穩定性
3.5 石墨電子結構
3.5.1 基礎知識
3.5.2 單晶石墨能帶結構ARUPS測量
3.5.3 C KVV俄歇線形與層間軌道相互作用
3.5.4 結構缺陷與電子傳輸
3.5.5 石墨帶寬
3.5.6 石墨C sp2鍵修正與X射線吸收譜
3.5.7 石墨n2態密度與C K邊XANES譜
3.6 類金剛石薄膜電子結構綜合表征
3.6.1 EELS分析
3.6.2 XPS分析
3.6.3 D參數法
3.6.4 NEXAFS分析
3.6.5 UPS分析
3.7 金剛石薄膜幾個電參數分析
3.7.1 表面電阻率與拉曼譜
3.7.2 逸出功與SKPM分析
3.7.3 摻硼金剛石半導體氘化與傳導特性轉換
3.8 富勒希電子結構表征
3.8.1 C60構型及其分子固體結構簡介
3.8.2 幾個原型富勒希分子固體UPS/EELS分析
3.8.3 雜原子富勒希電子結構測定
3.8.4 插入金屬富勒希電子結構測定
3.9 碳納米管
3.9.1 碳納米管幾何結構及其特徵參數
3.9.2 單壁碳納米管的電子結構及傳輸特性
3.9.3 單壁碳納米管電子結構測定
3.9.4 化學修篩SWCNT電子結構
參考文獻
4 納米異質界面電子結構分析
4.1 有機分子膜/金屬界面電子結構
4.1.1 界面電子結構類型
4.1.2 界面電子結構UPS分析
4.1.3 界面電子結構UPS與IPES組合分析
4.1.4 有機分子/金屬界面2PPE分析
4.2 SiO2/Si界面電子結構分析
4.2.1 SiO2/Si界面化學結構表征
4.2.2 SiO2/Si界面電子結構表征
4.2.3 界面電子結構參數與SiO2膜介電常數
4.3 負載金屬納米粒子的電子結構分析
4.3.1 負載金屬簇界面電子結構光發射分析
4.3.2 負載金屬簇局域狀態密度STM/STS分析
4.3.3 負載金屬簇電子受激時的尺寸效應
4.3.4 強金屬載體相互作用(SMSI)分析
4.4 雙金屬表面電子結構分析
4.4.1 單層雙金屬樣品制備及分析條件
4.4.2 Ni/Pt(111)模型樣品表面結構表征
4.4.3 表面d帶中心
4.4.4 Ni/Pt(111)電子結構與表面化學
4.5 納米薄膜量子尺寸效應與光發射譜
4.5.1 引言
4.5.2 晶格匹配Ag/Au(111)和Au/Ag(111)體系
4.5.3 品格失配界面光發射測量
4.5.4 原子平整界面光發射譜
參考文獻
5 納米半導體光電性質尺寸效應分析
5.1 納米Si帶隙量子尺寸效應補充說明
5.2 Ⅲ-Ⅴ族半導體量子點尺寸效應分析
5.2.1 InAs量子點帶隙與尺寸關係
5.2.2 InGaAs量子點帶隙尺寸效應和合金化
5.2.3 InAs量子點逸出功KFM測量
5.2.4 含InP量子點InCaP/GaAs異質體系電子結構表征
5.3 Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體納米晶尺寸效應分析
5.3.1 CdSe納米晶光學特性尺寸效應
5.3.2 CdTe納米晶電子結構XES分析
5.3.3 CdS/CdTe界面價帶補償XPS分析
5.3.4 CdS納米晶帶結構尺寸效應
5.4 Cu2S納米棒的電子結構PD-XAS分析
參考文獻