笼内金属富勒烯Gd@C_(82)的分离和质谱研究

由于其独特的电子结构，笼内金属富勒烯（碳笼内包容金属原子）的研究一直吸引着人们极大的兴趣，目前已经合成并分离出的笼内金属富勒烯主要包括碳笼内包容铱、钪、镧系原子等。在本论文中我们利用质谱技术对笼内金属富勒烯Gd_2@C_(82)气相离子行为和C_(60)与丙烯酸甲酯气相离子反应进行研究，X光电子能谱对碳笼内轧原子的价态进行研究。笼内金属富勒烯Gd_2@C_(82)是利用电弧放电法合成的。将碳份与三氧化二钆 （C：Gd=1：100, 摩尔比）灌入碳棒，将为棒前处理后，在氦气份保护下进行放电。通过对空心富勒烯在不同沸点的溶解情况进行了研究，发现大碳数的空心富勒烯在高沸点容剂中有较大的溶解度。利用两步高温高压法，既先利用1，2，4－三甲2基苯对大碳数的空心富勒烯进行分离，然后利用吡啶对笼内金属富勒烯进行提取。利用三种不同的质谱电离方式：电喷雾 （ESI），激光解析飞行时间（LDI-TOF），共振电子捕获技术（REC）来研究笼内金属富勒烯的气相离子特征。实验结果表明LDI-TOF和REC电离技术得到的质谱谱图中，笼内金属富勒烯和空心富勒烯均出现分子离子峰，但在电喷雾质谱谱图中只有笼内金属富勒烯出现分子离子峰。结合这一实验结果和理论分析说明碳笼内钆离子偏离碳中心位置。通过对比笼内金属富勒烯Gd@C_(82)和三氧化二钆中钆离子的光电子能谱谱图，Gd@C_(82)的电子结构应表示为Gd~(3+)@C_(82)~(3-)。利用四极杆质谱仪对C_(60)分子[C_(60)H]~+和加成产物为[C_(60)C_4H_3O]~+，后者是丙烯酸甲酯分子经过α短裂后与质子化[C_(60)H]~+ 发生加成反应所得的产物，在限制性Hartree-Fock条件下，采用AM1半经验量子化学计算方法对加成产[C_(60)C_3H_3O]~+八种可能结构的产物进行计算，得出了三种可能的最稳定的环加成同分异构体。

Competitions of magnetism and superconductivity in FeAs-based materials

Using the numerical unrestricted Hartree-Fock approach, we study the ground state of a two-orbital model describing newly discovered FeAs-based superconductors. We observe the competition of a (0, π) mode spin-density wave and the superconductivity as the doping concentration changes. There might be a small region in the electron-doping side where the magnetism and superconductivity coexist. The superconducting pairing is found to be spin singlet,orbital even, and coexisting sxy + dx~2-y~2 wave (even parity).

84.5MeV~(12)C~(4+)离子诱发金属靶原子发射的Kβ与Kα-X射线强度比值的研究

本实验是在中国科学院兰州近代物理研究所,国家实验室的重离子加速器上完成的.实验用OR-TEC公司生产的HPGe X射线探测器测量了84.5 MeV的12C4+离子轰击Cu,Mo,Ag,Cd,In,Sn,W和Au金属靶产生的K壳层特征X射线谱,计算了Kβ与Kα-X射线强度的比值,并将结果与Scofield用Hartree-Fock-Slater模型计算出的理论值与用其它方法(如:衰变幅射,用光子,电子,质子等粒子与靶相互作用)得到的实验值进行了比较.比较结果表明用84.5 MeV的12C4+离子轰击Cu,Mo,Ag,Cd,In,Sn,W和Au金属靶产生的Kβ与K-αX射线强度比值比理论值和其它实验值要大许多.

中子物质中的~3PF_2态超流性和微观三体核力效应

利用Brueckner-Hartree-Fock(BHF)和BCS理论方法,计算了纯中子物质中处于3PF2态的中子对关联能隙,特别是研究并讨论了微观三体核力对3PF2态中子超流性强弱的影响.结果表明:三体核力显著地增强了中子物质中3PF2态中子超流性;当采用BHF单粒子能谱时,三体核力导致相应的对关联能隙峰值由0.22MeV增大到0.50MeV.

非对称核物质中质子和中子的~1S_0态超流性

利用Brueckner-Hartree-Fock和BCS理论方法,计算了非对称核物质中处于1S0态的质子和中子的对关联能隙,着重研究和讨论了能隙的同位旋依赖性和三体核力的影响.结果表明:随核物质的同位旋非对称度增大,中子1S0态超流相存在的密度范围逐渐缩小而且对关联能隙峰值稍有升高;质子1S0态超流相存在的密度范围迅速扩大而且对关联能隙峰值显著降低.三体核力对非对称核物质中1S0态中子超流性及其同位旋依赖性的影响相对较小,但对1S0态质子超流性具有重要影响,而且其效应随核子数密度增大而迅速增强.三体核力的主要作用是强烈地抑制了具有高非对称度的核物质中高密度区域的1S0态质子超流性,导致质子超流相存在的密度范围显著缩小.

三体核力重排项的同位旋效应

在同位旋相关的Brueckner理论框架内,研究了三体核力重排贡献对同位旋对称势及其动量相关性和密度依赖性的影响,特别是研究了三体核力重排效应对于非对称核物质中质子和中子有效质量同位旋劈裂的影响.结果表明:三体核力重排效应对质子和中子单核子势均具有排斥性,而且其贡献随动量和密度增加而迅速增大.在低密度区域,三体核力重排贡献对同位旋对称势的影响相当小,然而随着密度的升高,三体核力重排效应的贡献显著增强.在高密度区域,三体核力重排效应使得同位旋对称势明显增大,而且当密度足够高时,三体核力重排贡献甚至导致对称势的动量相关性质发生改变.三体核力的重排效应对核子有效质量同位旋依赖性的影响是使高密度丰中子核物质中质子-中子有效质量同位旋劈裂的幅度显著减小.

新生中子星的性质与三体核力效应

在Brueckner-Hartree-Fock理论框架内,研究了新生中子星的状态方程和性质,计算了新生中子星的最大质量和新生中子星中质子占总核子数的丰度,特别是讨论了三体核力和中微子束缚效应的影响以及三体核力和中微子束缚效应的相互影响．结果表明,无论是否考虑三体核力,中微子束缚对新生中子星的状态方程和质子丰度均有明显影响．中微子束缚导致新生中子星物质中的质子丰度显著增大．三体核力的贡献是使新生中子星的状态方程变硬并导致新生中子星中质子丰度明显增大．束缚在中子星物质中的中微子显著减弱了三体核力对于中子星物质中质子丰度的影响．