基于“湿电子态”效应的铝介质膜-H_2O互作用机制研究

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基于“湿电子态”效应的铝介质膜-H_2O互作用机制研究

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毕业论文范文题目：基于“湿电子态”效应的铝介质膜-H_2O互作用机制研究，论文范文关键词：基于“湿电子态”效应的铝介质膜-H_2O互作用机制研究
基于“湿电子态”效应的铝介质膜-H_2O互作用机制研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：作为介质膜利用的铝的氧化物(Al_2O_3)与水(H_2O)分子的作用机理在多个范畴中有侧重要的作用,对高比容铝电极箔的耐水合特点也有侧重要影响。本文以近年来国际上提出的“湿电子态”效应为根据,晶型γ-Al_2O_3为研究对象,基于密度泛函的第一性原理打算为工具,研究H_2O在晶型γ-Al_2O_3名义的吸附作用机理。首先研究了γ-Al_2O_3晶体的体构造与其(110)名义的电子构造。打算得到了体构造能带构造与态密度分布（本文此处忽略..）等信息,晶格常数为0.571nm。研究了(110)面上8层Al、O原子的驰豫法则,断定了5个原子层为后续研究所需的最小层数。打算了牢固状况下(110)面原子排列分布等电子构造信息,断定(110)面上的四个高对称多少何地位作为后续研究的水分子最大可能吸附点。其次研究了γ-Al_2O_3(110)面上水分子的吸附情况。打算成果显示水分子在γ-Al_2O_3(110)面上的三个高对称地位上产生了吸附:四处体型终端Al原子正上方、八面体型Al原子终端正上方以及裸（文章此处忽略..）露的次名义层Al原子正上方,而在Al-O键桥上H_2O分子不能存在。打算得到的分波态密度图谱显体系在费米能级上方2.2～2.4eV的导带内可产生“湿电子态”新能级。本文还研究了Ti掺杂γ-Al_2O_3的体构造与(110)面电子构造特点。打算所得能带构造与分波态密度图谱显示Ti的d轨道电子对导带底部有明显奉献,使得晶体的导带底部向下展宽,造成禁带宽度大幅减小;打算表明,缝隙式掺杂不易产生,最有可能的还是替位式（文章此处忽略..）掺杂。在替位式掺杂中,杂质Ti原子偏向于固定在氧化物的名义;掺Ti后的γ-Al_2O_3(110)面上Ti的正上方也是H_2O吸附活性点;Ti掺杂引入的“湿电子态”效应可增加电子跃迁入导带的多少率。最后,本文通过两个具体实验来验证部分实际打算成果。一是采取新型耐水合试剂对铝电极箔进行耐水合处理,红外光谱跟原子力显微镜检测发明处理后的铝电极箔耐水合后果良好,验证了打算所得的铝介质膜名义H_2O吸附成果;二（略..）是采取水解沉积-阳极氧化技巧在铝电极箔名义制备Al-Ti复合介质膜,AES检测成果显示Ti元素在名义较为富集,试制的电容器漏电流测试显示掺Ti后样品漏电流大于未掺Ti样品,这与Al-Ti打算中有关Ti掺杂引入“湿电子态”论断相吻合。

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