【摘要】 为了研究材料的电子结构和缺陷结构，特别是在纳米领域，正电子湮没光谱（PAS）被用作当今可用的通用表征技术之一。

为了研究材料的电子结构和缺陷结构，特别是在纳米领域，正电子湮没光谱（PAS）被用作当今可用的通用表征技术之一。这是因为正电子具有从固体中的不同状态湮灭的能力，从无缺陷晶格中的扩展状态到晶格缺陷中的高度局部化状态。PAS的显着特征源于这样一个事实，即电子-正电子对的湮灭过程导致伽马射线发射，可以提供有关正电子湮灭环境中电子密度和动量的细致知识。空位型缺陷处的正电子寿命、相对强度和多普勒展宽线形参数在本质上与无缺陷体状态下的不同。正电子寿命与正电子遇到的电子密度成反比，从解析的正电子湮没寿命谱中可以得到相应的强度，可以用来估计缺陷的浓度。所以，正电子湮没寿命光谱和多普勒展宽测量提供了缺陷区域的信息并反映了缺陷的特征。PAS已成功用于检测单晶、金属、半导体、气体、水溶液、有机化合物和生物系统中的缺陷。例如，它已被用于表征砷化镓(GaAs)以及高温超导陶瓷中的氧空位。在纯和取代的 CaCu3Ti4O12系统了缺陷与介电和非线性电流(I)与电压(V)特性之间的关系。

 

进行了正电子湮没光谱研究以研究多晶 CaCu3-xTi4-xFe2-xO12(x =0.0, 0.1,0.3,0.5和0.7)立方钙钛矿样品中的缺陷结构演变。正电子寿命、相对强度和多普勒展宽湮没线形参数都表明晶体空位从结构中消失并伴随多孔陶瓷取代浓度较高的结构。缺陷特定正电子寿命分量的强度的组成依赖性清楚地表明，在取代的初始阶段，正电子在空位型缺陷中湮灭。但是，对于较高浓度的Fe3+，材料没有这种缺陷，并且正电子俘获发生在孔隙内。符合多普勒展宽光谱测量的结果支持这样的转变，其中正电子俘获位点被重新定位到陶瓷孔中，从而导致材料性能的改变。