正電子湮沒技術(shù)對(duì)熱控涂層輻照效應(yīng)及SmFeAsO1-xFx缺陷的研究.pdf

1、正電子湮沒技術(shù)是一門將核物理、核技術(shù)應(yīng)用于固體物理、材料科學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)。它以正電子作為探針，通過探測(cè)正反物質(zhì)相遇發(fā)生湮沒產(chǎn)生的r光子來研究固體的微觀結(jié)構(gòu)信息，主要包括正電子壽命譜儀（PALS）、多普勒展寬譜儀（DBS）、慢正電子束（SPB）等實(shí)驗(yàn)技術(shù)。該方法最大的特點(diǎn)在于對(duì)樣品中原子尺度的缺陷極其靈敏，目前已經(jīng)成材料缺陷研究中不可或缺的工具。
　　 本文主要利用正電子湮沒技術(shù)并結(jié)合正電子壽命計(jì)算及第一性原理

2、計(jì)算對(duì)航天器熱控涂層在質(zhì)子輻照下性能損傷的機(jī)理和鐵基超導(dǎo)體SmFeAsO1-xFx的缺陷進(jìn)行了研究。
　　 第一章介紹了正電子湮沒譜學(xué)的基本知識(shí)及熱控涂層和超導(dǎo)體的背景知識(shí)。
　　 第二章主要對(duì)90keV 質(zhì)子輻照下的航天器熱控涂層ZnO/Silicone的損傷機(jī)理進(jìn)行了慢正電子湮沒研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)輻照劑量低于1×1015cm-2 時(shí)，輻射交聯(lián)占支配地位，而當(dāng)輻照劑量高于1×1015cm-2 時(shí)，則輻射降解占支配地位。

3、>　　 第三章主要用正電子壽命譜、多普勒展寬譜并結(jié)合正電子壽命計(jì)算對(duì)SmFeAsO1-xFx的缺陷進(jìn)行了研究。通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)母體和超導(dǎo)樣品S 參數(shù)明顯不同,分別反應(yīng)了母體樣品的結(jié)構(gòu)相變和超導(dǎo)樣品的超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變，S-W曲線良好的線性表明超導(dǎo)相變前后存在的是同一種類型的缺陷；通過壽命譜測(cè)量得到兩個(gè)壽命成分，母體樣品為151.6ps和290.3ps，超導(dǎo)樣品為161.6ps和316.4ps，樣品中的短壽命成分主要來自于正電子自由態(tài)湮沒。并且在局

4、域密度近似（LDA）和廣義梯度近似（GGA）的基礎(chǔ)上，用中性原子疊加-有限差分的方法（SNA-FD）
　　 對(duì)正電子在SmFeAsO和SmFeAsF 單晶中體壽命及單空位壽命進(jìn)行計(jì)算，表明GGA 方法計(jì)算得到的自由態(tài)正電子壽命與正電子壽命譜實(shí)驗(yàn)測(cè)量的短壽命成分結(jié)果符合的較好，根據(jù)GGA的結(jié)果我們推斷壽命測(cè)量得到的300ps 左右長(zhǎng)壽命成分可能來自于正電子在Sm 空位中的湮沒。
　　 在第四章中，我們采用了基于密度泛函理論

5、的第一性原理計(jì)算的態(tài)密度與符合多普勒展寬譜定性對(duì)比的方法來分析費(fèi)米面附近電子的結(jié)構(gòu)，并且通過Mg、Al、Si的實(shí)驗(yàn)測(cè)量與理論計(jì)算進(jìn)行對(duì)比，確認(rèn)了符合多普勒展寬譜與態(tài)密度進(jìn)行對(duì)比的可行性。用CASTEP軟件LaOFeAs和SmOFeAs及摻F 材料進(jìn)行了計(jì)算，發(fā)現(xiàn)摻F以后O-2p 電子的態(tài)密度明顯增加，與常溫下SmFeAsO0.82F0.18 對(duì)SmOFeAs的商譜在（0～4）×10-3m0c 低動(dòng)量區(qū)間的電子增多，而（4～13）×10-