電界放射した時の放射電流の関数に仕事関数がありますよね。
それの変化について質問したいと思います。
真空蒸着で遷移金属を、電界放射陰極につけたときに
その陰極の仕事関数はどうなるのでしょうか?
方位面を定める時にWやMoは(111)面に三角対称がありますが、
その変の変動なども教えてください。

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A 回答 (1件)

専門外で的外れかもしれませんが、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「仕事関数に関する研究」

このページに「仕事関数計算」へのリンクもあるようですが・・・?

補足お願いします。

参考URL:http://mesostm.mtl.kyoto-u.ac.jp/nakane/research …
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。大変参考になりました。
ただ、陰極の材料が合金だったので、
遷移金属だけの仕事関数の変化が欲しかったです。

お礼日時:2001/02/21 12:33

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Q構造関数の被積分関数の球対称性

 N個の1次元調和振動子のハミルトニアンHは

H=Σ〔i=1~N〕{p〔i〕^2/2m+m(ω^2)(q〔i〕^2)/2}

の時、被積分関数の球対称性から次式を示そうと思っています。

 Ω(E)={(2π/ω)^N}{E^(N-1)/Γ(N)}

ですが、等式

(d^2N)z={2π^(N)/Γ(N)}r^(2N-1)dr

を何処かで用いるとしか分かりません。
 誠に恐縮で御座いますが、どなたか御回答を宜しく御願い申し上げます。

Aベストアンサー

前問の回答より
 z〔i〕=p〔i〕/(2mE)^(1/2)、
 z〔i+N〕=q〔i〕/(2E/mω^2)^(1/2)

とすると

Ω(E) ={(2mE)^(N/2)/E}(2E/mω^2)^(N/2)
  ×∫(d^2N)zδ{1-Σ[i=1~2N]z〔i〕^2}
 = (2E/ω)^N /E
  ×∫(d^2N)zδ{1-Σ[i=1~2N]z〔i〕^2}
2N次元球座標を用いて(d^2N)z={2π^(N)/Γ(N)}r^(2N-1)dr とすると
 ∫(d^2N)zδ{1-Σ[i=1~2N]z〔i〕^2}
 = {2π^(N)/Γ(N)}∫r^(2N-1)δ(1 - r^2)dr
ここで
 δ(f(x)) = Σδ(xi)/|f'(xi)| (xiはf(x)の零点)
という公式を使うと∫r^(2N-1)δ(1 - r^2)dr = (1/2)
となるから
 Ω(E) ={(2π/ω)^N}{(2E)^(N-1)/Γ(N)}
ではないでしょうか。

Q3価Euにおける電気双極子遷移と磁気双極子遷移の遷移確率について

化学工学(応用化学)専門の博士後期三年です。どうぞよろしくお願いします。

博士論文を書く上で、ホウ酸イットリウムを母体とする3価ユーロピウムが、
1.電気双極子遷移を経て赤色(610nm, 624nm)に、磁気双極子遷移を経て橙色(594nm)にそれぞれ蛍光すること、2.それらの遷移確率は結晶場によること、の2点を書籍(下部a参照)により突き止めました。

しかし、それらの著書では、簡潔に「電子双極子によるf- f遷移はパリティ禁制遷移であるため,
磁気双極子遷移や電気4重極遷移による(中略)遷移のみが許容になる.」云々とあるのみで、詳しい説明がなく、パリティ禁制遷移などについて調べても、この時はこういうものである、と言わんばかりの説明があるのみで、さっぱりでした。

私の解釈を以下に示します。
--------
磁気双極子:軸ベクトルであるため、パリティは偶。つまり、偶関数。
電気双極子:極ベクトルであるため、パリティは奇。つまり、奇関数。
(各双極子がそれぞれのベクトルであるところの理解は(おそらく)完了しています。)

f-f遷移はf軌道内でのみ遷移がおこるため遷移の前後でパリティが変化しない(偶パリティ)(?)であるため、空間反転対称を持つ(偶パリティの)結晶場では、パリティが偶の磁気双極子を用いた遷移でなければ全体が偶とならない。
一方、空間反転対称性を持たない(奇パリティの)結晶場では、パリティが奇の電気双極子を用いた遷移でなければ全体が偶とならない。

全体が偶にならなければ、空間全体を考える(関数でいえば全積分?)上でその関数はゼロになってしまうため、その状態ではその遷移を取りえない。よって、上記のような遷移の結晶場選択性が生まれる。
--------

(?)をつけた部分は、私の理解が特にあやふやであるところです。
また、反応の前後でパリティ変化があったとしても、
結晶場の空間反転対称性は反応の前後で変化しないため、影響がないのでは?とも思います。

私の解釈の不足点や誤解点をご指摘いただけたらと思います。
その際、なるべくシュレーディンガー方程式を使用しない方向でお願いしたく思います(私の専門分野が応用化学であり、教授陣もその方面に明るくないため)。
難しい注文と容易に想像でき、非常に申し訳ないのですが、皆さんのお知恵をお借りしたく存じます。
どうぞ、よろしくお願いいたします。

a.)R.S.Becker 著 『蛍光とりん光』 株式会社東京化学同人 1971年
 小林洋志 著 『現代人の物理7 発光の物理』 株式会社朝倉書店 2000年
 徳丸克己 編 『立化学ライブラリー10 蛍光現象』 共立出版株式会社 1975年

化学工学(応用化学)専門の博士後期三年です。どうぞよろしくお願いします。

博士論文を書く上で、ホウ酸イットリウムを母体とする3価ユーロピウムが、
1.電気双極子遷移を経て赤色(610nm, 624nm)に、磁気双極子遷移を経て橙色(594nm)にそれぞれ蛍光すること、2.それらの遷移確率は結晶場によること、の2点を書籍(下部a参照)により突き止めました。

しかし、それらの著書では、簡潔に「電子双極子によるf- f遷移はパリティ禁制遷移であるため,
磁気双極子遷移や電気4重極遷移による(中略)遷移のみ...続きを読む

Aベストアンサー

結晶場とは、注目するイオンに属する電子に対して、周囲に配位するイオンが及ぼす静電場のことです。
ここでは、Eu3+に属するf電子が、注目する電子ということになります。

(1)まず、配位子の存在を無視した場合を考えます。
f電子に働く場としては中心のEuイオンからの静電場だけですので、反転対称性のある場』ということになります。
したがって、f電子の状態は完全な奇のパリティを持つことになります。
よって、f電子間の光学遷移を考えるならば、電気双極子遷移はパリティが奇だから禁制、磁気双極子遷移や電気4重極子遷移はパリティが隅だから許容、となります。

(2)次に、配位子の存在を考え、さらに反転対称性を持つ場合を考えます。
このとき、Euイオンからの場に付加的な結晶場が加わりますが、どちらも反転対称性を持っているためf電子の状態は相変わらず完全な奇のパリティを持ちます。
よって遷移の禁制・許容は(1)の場合と同じになります。

(3)最後に、反転対称性を持たない配位子の存在を考えます。
このとき、結晶場は奇のパリティを持っているため、f電子に働く場には反転対称性を持たない成分が付け加わります。
この成分により、f電子の状態は(1)や(2)で考えていた完全な奇のパリティを持った状態ではなくなり、偶のパリティの状態も混じりこみます。
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よって、電気双極子遷移の場合でも、
【混じり込んだ偶成分(偶)】【電気双極子(奇)】【元々の奇成分(奇)】
のように、遷移が許容になります。

ここらへんの事情は、裳華房の『配位子場理論とその応用』に書いてあります。

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Qこの宇宙の真空が真の真空か偽の真空かわかるのはだいたい何年後くらいでしょうか?

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真空の相転移の話ですね。(補足のリンクから)
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つまり、次の真空の相転移があれば、今の真空は『偽の真空』となりますが、無いなら『真の真空』となります。次の相転移があるかどうかの判定は、おそらく永久にできないでしょう。

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ではなぜ、次の~という話があるのかというと、素粒子などの世代が3であり、これが過去2回の真空の相転移に拠るものだろうと考えるからだと思います。2度あることは~の諺ではありませんが、3度目があるかもしれない(否定できない)、という考えになるのだと思います。

Q電子の電界放出を行う際にどうして真空にする必要があるんですか?

 大学院の研究でナノチューブからの電子の電界放出を行っているのですが、どうして真空にする必要があるのでしょうか? 大気圧ではだめなんですか?

ふとした疑問です。

回答宜しくお願いします。

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こんにちは。^^
昔、真空管と言うトランジスタのお化けみたいな電子機材がありました。

割れるとお釈迦でした。

今でも500Wの増幅は、ばん極管と言う真空管が使用されていますが、半年~1年で性能が400W辺りまで落ち込みます。
どうも気密が落ち、空気が混入するのが原因みたいです。

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空気が抵抗(Ω)になるようですね。^^

ちなみに、空気があっても電子が飛ぶなら、
皆さん恐らく生きてはいないでしょう。
空気さん、ありがとう。^^

Q(111)面の指数(エピタキシャルも)

エピタキシャルの条件とかを見ていると
[11-2](111) || [1-210](0001)とか
[1-10](111) || [01-10](0001)とか書かれています。

-2とか-1は、上にバーが付いているやつです。

[11-2]とか[1-10]とかは、それぞれ軸との交点が
(1/2、1/2、-1)と(1、-1、0)の方向でいいのでしょうか?
(0001)の方はなんとかわかりました。

エピタキシャルの条件って、私は2つのベクトルが
同じ方向を向いている時に成り立つと思っていたのですが
[1-210](0001)や[01-10](0001)って(0001)面と
平行な方向を向いているのですが、(111)の方は、
面と平行じゃないから向きが違うような気がするのですが。
エピタキシャルのことがよくわかってないので、
とんちんかんな事を言っているかもしれませんが、
ここらへんを詳しく教えて下さい。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

まず、記号の意味はNo1の方の説明でお分かりだとして。
簡単のために(111)面を持つ構造が立方晶だとします。そうすると、X,Y,Z成分のベクトルは互いに直交しますから、話は簡単になります。
(111)面に垂直に立つベクトル(法線ベクトルor方向ベクトルと言います)は[111]と書けます。
そうすると、[111]と[1-10]ベクトルの内積を取ってみるとゼロになりますから、確かに二つのベクトルは直交している、つまり[1-10]が(111)面内に有るベクトルで間違い無いことが分かります。
次にエピタキシャルに関してですが、異種物質の組み合わせによる(ヘテロ)エピタキシャルが普通なので、そう想定します。
エピタキシャル成長の定義は、成長する結晶が基板物質に対してどの部分でも結晶方位を揃えて成長する(結局、単結晶に成長することになります)ことです。
基板と成長格子面の原子配列の対称性と原子間隔が近ければエピタキシャルしやすいですが、基板の3原子目と成長面の5原子目が一致する、なんてケースも有るので予想外のエピタキシャル成長条件も良く有ります。
それで、質問に書かれた[11-2](111) || [1-210](0001)のような記述は、こうすればエピタキシャルするという条件ではなく、エピタキシャル成長した組み合わせを調べてみたら、基板物質の(111)面内の[11-2]方向と成長物質の(0001)面内の[1-210]方向が平行な方位関係で成長していました、という意味です。
成長面とこのような方位関係を示せば、基板と成長物質の結晶方位関係が1義的に決まるので、このように表記するわけです。

まず、記号の意味はNo1の方の説明でお分かりだとして。
簡単のために(111)面を持つ構造が立方晶だとします。そうすると、X,Y,Z成分のベクトルは互いに直交しますから、話は簡単になります。
(111)面に垂直に立つベクトル(法線ベクトルor方向ベクトルと言います)は[111]と書けます。
そうすると、[111]と[1-10]ベクトルの内積を取ってみるとゼロになりますから、確かに二つのベクトルは直交している、つまり[1-10]が(111)面内に有るベクトルで間違い無いことが分かります。
次にエピタキシャルに関してですが...続きを読む


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