電子材料

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電子材料范文第1篇

Sn/Ag合金

Sn/Ag3.5-4.0合金在混合電路與電子組裝工業的使用時間較長。正因如此，部分業者對使用Sn/Ag作為一種無鉛替代合金感覺得心應手。但不巧的是這種合金存在幾方面的問題。首先這種合金的熔融溫度(221度)和峰值回流溫度(2400-260度)對于許多表面安裝部件和過程來說顯得偏高。此外，這種合金還含有3.5-4%的銀，對某些應用構成成本制約。而最主要的問題是這種合金會產生銀相變問題從而造成可靠性試驗失效。

我們注意到，在進行疲勞試驗(結果如表1)時，Sn96/Ag4在其中一種循環設置上產生了失效。對此問題作進一步研究得出的結論是：失效起因于相變。相變的產生是因合金的不同區有著不同的冷卻速率而致。

為對此問題進行深入研究，用一根Sn96/Ag4焊條，從底部對其進行回流加熱及強制冷卻，以便對其暴露在不同冷卻速率下的合金的微結構進行觀察。Sn96/Ag4合金按冷卻速率的不同產生三種不同的相。由此考慮同樣的脆性結構會存在于焊接互連中，從而造成焊區失效。正是由于這種原因，大多數OEM及工業財團反對把Sn/Ag作為主流無鉛合金來用。銀相變問題的存在也對高銀Sn/Ag/Cu合金提出了質問。

Sn/Ag/Cu合金

盡管涉及專利保護方面的問題，世界大部分地區還是傾向選用Sn/Ag/Cu合金。但到底選擇什么樣的合金配方？本文將重點討論兩種Sn/Ag/Cu合金：受各種工業財團推崇的Sn/Ag/Cu0.5合金和相應的用作低銀含量合金的Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5。

兩種Sn/Ag/Cu合金的比較

在討論兩種合金體系的可靠性試驗結果之前，先憑經驗對兩種合金作一比較是有益的。大體上看兩種合金很相似：兩者都具有極好的抗疲勞特性、良好的整體焊點連接強度以及充足的基礎材料供應。但兩者之間確也存在一些細微的差異值得討論。

熔點

兩合金的熔點極為相似：Sn/Ag4/Cu0.5熔點為218度，Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5熔點為217度。業界對這種差異是否構成對實際應用的影響存在爭議。但如能對回流過程嚴格控制，熔點溫度變低會因減少元件耐受高溫的時間而帶來益處。

潤濕

兩種合金比較，自然地會對選擇高銀含量合金的做法抱有疑問，因為銀含量變高會增加產品成本。有臆測認為高銀合金有助于改進潤濕。但潤濕試驗結果顯示，低銀含量合金實際上比高銀合金潤濕更強健和更迅速。

專利態勢

工業界渴望找到一種廣泛可獲的合金。因此，專利合金是不大受歡迎的。盡管Sn/Ag4/Cu0.5合金沒有申請專利，而Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5已申請了專利，但選擇時需要全面了解兩種合金的專利約束作用和實際供應源情況才好確定。

上面已談到，Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金已獲專利。但它已授權給焊料制造商使用，對授權使用者無數量限制和無轉讓費用。目前，這一合金可通過北美、日本和歐洲的數家焊料廠商在全球范圍內獲取。盡管Sn/Ag4/Cu0.5合金沒有申請專利，但用這種合金制成的焊點連接是有專利的，而在美國具有這種產品銷售授權的電子級焊料廠商的數量極為有限。

盡管用Sn/Ag4/Cu0.5制作的焊點有可能侵犯現有的專利權，但業界還是建議使用這種合金。人們曾假想地認為，通過給這種系統施加預先工藝可以避開專利糾紛。但這種想法是錯誤的，因為大多數的專利說明都會涉及合金成份和應用范圍(焊點)兩部分內容。換句話說，如果預先工藝能夠得到證實，突破專利的合金成份限制是可能的。但如果專利說明做得很完善，那么還需向聲明了電子裝配焊接特定用法的應用部分進行挑戰。總的來說，這意味著即使制造商正在使用一種專利規定范圍(如Sn/Ag4/Cu0.5)以外的合金，但如果在制造過程中，此合金"偶獲"基礎金屬成分(一般為銅)并因而形成一種含有專利規定范圍內的成份構成的金屬間化合物的話，那么該制造商就會因侵犯了專利權而受到法律的裁決。

金屬成本

專利載明的銀含量范圍為3.5%-7.7%。如此高的銀含量使得焊料的大量使用變得成本高昂；裝填波峰焊鍋時，每1%的銀大約使成本增加0.66美元/磅(見表2)。為控制成本，有人建議在波峰焊應用中使用不含銀的無鉛合金，在表面安裝應用中使用含銀合金。但正如下面所要討論的，使用這種方法會因Sn/Cu和雙合金工藝存在不足而造成失效。

Sn/Cu的工藝缺陷

遏制成本的想法雖說合情合理，但引用Sn/Cu需要考慮幾方面的因素。第一，此合金的熔融溫度為227度，使其在許多溫度敏感應用上受限。此外，它比其它無鉛焊料的濕潤性差，在許多應用中需引入氮和強活性助焊劑并可造成與潤濕相關的缺陷，這點已得到廣泛證明。還有，一般來講Sn/Cu表面張力作用較低，在實施PTH技術時容易進入套孔(barrel)中，且缺乏表面安裝裝配過程所要求的耐疲勞強度。最后一點，該合金的耐疲勞特性差，可導致焊區失效，從而抵銷了節省成本的初衷。

雙合金裝配

還應注意的是，除Sn/Cu引起相關問題外，使用雙焊料合金(SMT過程使用Sn/Ag/Cu，波峰焊使用Sn/Cu)也存在問題。Sn/Ag/Cu、Sn/Cu混用不宜提倡，因為這會造成合金焊點連接的不均勻性。如果這一情形出現，那么制成的焊點會因不能消除應力和應變而易產生疲勞失效。由于存在這些潛在的混用問題，因此在進行修復或修補時就需要開列兩種合金的存貨清單，并給出具體的指令進行監控，以使兩合金不發生混用。然而，經驗顯示，不論對這種情形監控得多好，操作員都會趨向使用易用性最好也即流動性最好且熔融溫度較低的焊料。因此，盡管焊點最初由Sn/Cu來裝配，但大量修補工作可能會用Sn/Ag/Cu合金來完成。如果兩種產品都在生產現場使用，那么RA會常用到，不只是好用的問題。雙合金裝配工藝的要害問題是會導致潛在的可靠性失效且很難對此進行有效地監控。

焊點連接的可靠性試驗

為分析Sn/Ag/Cu和Sn/Cu的可靠性，對它們進行各種熱和機械疲勞試驗。試驗描述和試驗結果如下：

熱循環試驗結果

測試板用Sn/Cu0.7、Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5，以及1206薄膜電阻器制作。之后在-40度到125度的溫度范圍內，以300、400、500次的15分循環量對該板施以熱沖擊。然后將焊點分切，檢查是否存在裂痕。

試驗后檢查的結果顯示，Sn/Cu合金由于濕潤性不好導致某些斷裂焊點的產生。此外，成形很好的Sn/Cu焊點在施以第三種500次重復循環設置的試驗時，也顯示有斷裂。

有意思的是Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金在經歷高達500次重復的試驗后沒有任何斷裂跡象。這顯示出Sn/Ag/Cu合金具有Sn/Cu無法比擬的極為優異的耐熱疲勞性。但需要注意的是，Sn/Ag4/Cu0.5合金在經過熱循環處理后焊點的晶粒(grain)結構的確產生了一些變化。

機械強度-撓性測試

測試板用Sn/Cu0.7、Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5，以及1206薄膜電阻器制作，對它進行撓性測試。用Sn/Cu0.7制作的焊點在撓性測試中產生斷裂，這顯示焊點不能承受大范圍的機械應力處理。相反由Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5制作的焊點卻滿足所有的撓性測試要求。

混合解決方案？

為消除電子行業存在的隱患，已開發出了一種完全無鉛裝配的混合解決方案。她用粗糙的錫鉛成品(QFP208IC)、有機表面保護劑PWB和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金焊膏構成系統，以復雜性或成本都不太高的方式達到了完全無鉛裝配的目的。取得成功的關鍵是這種裝配方法能夠承受峰值溫

度為234度的回流加熱。需要注意的是，這種裝配方法要經過惰性環境的處理。當然，限于元件的效用性問題，以及由元件熱容、夾具固定等原因引起€%=T變化而造成事實上不是所有的裝配過程都能達到234度的峰值板溫度，因此不是所有裝配都能夠進行上述處理。但它給我們的重要提示是，在某些情形下，通過引入某些材料，實現無鉛焊接可以變得輕而易舉。

電子材料范文第2篇

關鍵詞：電子材料產業；發展特點；發展問題；發展建議

電子材料產業是電子工業發展中的主要動力，發展至今已近成為我國經濟發展支柱性產業，但與國外發達國家相比，我國電子材料產業發展還較為落后，在發展過程中也出現了很多問，所以深入了解和分析我國電子材料產業發展是必要的。

1我國電子材料產業發展特點

1.1壟斷性特征突出

電子材料產業作為我國經濟體系中的重要組成部分，影響整個社會經濟發展，但我國電子材料產業呈現出寡頭壟斷現狀，如我國高端電子材料市場都被陶氏集團、杜邦集團、Merck、信越化學企業、三菱化學其偶也等國際巨頭電子材料生產企業壟斷，而我國封裝和基板等材料，只占據少量的低端市場。

1.2上下游企業緊密聯合

電子材料企業除了要生產電子產品所需材料，還要與下游企業共同進行電子產品研發，以形成企業鏈。電子材料企業在電子產品企業鏈中處于前端，其電子材料的工藝和質量直接關系到電子產品零部件功能及形狀的構成，所以電子材料企業必須與下游企業緊密聯合。

1.3技術品種趨向復雜化

隨著科學技術的不斷發展，信息技術、網絡技術和計算機技術等被廣泛應用于各大行業，增加了電子材料的需求量，同時有對電子材料的品種、質量及功能提出了新要求，使電子材料越來越趨向于技術化，且技術的種類越來越復雜化。 技術品種的復雜化主要體現為：品種多樣化、生產工藝復雜化、個性強化等，相應的配方及加工技術等也趨向于復雜化[1]。

1.4趨向于本土化生產

在競爭過程中，很多電子材料企業占據市場競爭地位，將國產電子材料產品價格較低，以實現利潤的獲取。但因電子材料產品純度、潔凈度要求高且產品危險系數高，導致難以安全運輸到其他較遠的地方，最后選擇本地銷售和購買，形成了本地化生產。

2我國電子材料產業發展過程中存在的問題

2.1我國子材料產業對外的依存度過高

我國雖然是電子產品消費和制造大國，但不可否認的是我國電子產品技術多源于外國發達國家，很多高端電子技術都被西方發達國家所壟斷，這對于中國電子材料產業的健康持久性發展是非常不利的。

例如，日本、美國和韓國一直壟斷光刻膠生產技術、超凈高純試劑生產技術、電子特種氣體生產技術、硅晶圓材料生產技術等，我國很多電子企業為生產出高質量和強性能的電子產品等，都不得不向日美韓購買，在很大程度上制約了我國電子材料產業發展。

2.2電子材料產品層次較低

很多高端的電子材料產品都生產于國際大型電子材料企業，并且中國還沒有在這些企業中占據競爭地位，導致我國電子材料企業只能占據低端電子材料生產市場，所生產出的電子材料產品相對而言其喲謂系汀

2.3電子材料企業規模偏小

我國電子材料企業因受到技術上、經濟上和人才上的限制，致使電子材料企業發展規模難以擴大，形成電子材料企業普遍規模偏小的發展格局，并且電子材料企業與下游企業的聯結還不夠緊密，導致有支撐能力和引導能力的企業難以起到帶頭的作用，導致其規模難以擴大。

2.4高層次電子材料研發人才匱乏

電子材料研發過程中不但涉及到物理學知識，還涉及到化學知識、材料科學及電氣工程學知識等，并且不同知識學科之間的專業寬度大，同時還要求有很高的理論知識水平和技術水平，所以很多相關專業人才所設計出來的電子材料，適應不了技術要求高的電子材料產業發展要求[2]。

2.5電子材料產業融資壓力較大

很多電子材料產業都中小型企業或民營企業，所占據的國家經濟政策支持優勢小；因與下游企業緊密聯合度不夠，導致 不能及時得到下游企業的經濟支持；電子材料生產成本高，且風險大，導致獲取的回報難以滿足電子材料融資要求。

3針對我國電子材料產業發展問題提出的幾點建議

3.1相關政府部門應出臺專項政策

第一，相關政府部門要根據電子材料產業發展需求，出臺促進產業發展的專項政策，如電子材料產業的發展路線圖等；第二，為電子材料產業提供經濟支持，以營造出良好的外部環境。

3.2加大對龍頭企業的扶持力度

相關政府部門及企業都應加大對龍頭企業的扶持力度，促使龍頭企業在電子市中凸顯優勢，引導其他中小型電子材料企業向好的方向發展，并帶領他們研新的電子材料生產技術和掌握核心技術，為中國電子材料產業爭取更大的市場競爭優勢。

3.3提高電子材料產業的國際化發展水平

第一，提高對國內電子材料企業并購國外電子材料企業以及電子技術研發機構的支持；第二，積極參與國際技術聯盟，并積極擴展國際市場和申請國外專利，以實現國際化經營；第三，充分利用國際的創新資源，并對相關人才進行國際化培訓，在必要的情況下還要積極引進優秀的國外人才，以吸取更先進的技術及管理經驗。

3.4加強電子技術人才培養

第一，提高對專業技術、經營管理和技能等人才的培養力度，并完善相應的研發人才培養體系、設計人才培養 體系、轉化人才培養體系、生產人才培養體系和管理人才培養體系；第二，鼓勵并促進校企合作，以培養出應用性高、綜合性高和實踐性高的技能型人才、綜合人才和應用型人才；第三，建立人才評價機制和信息交流平臺，以促進我國電子發材料研發人才與國際領先電子材料研究機構的交流[3]。

3.5拓寬電子材料企業的融資渠道

第一，加強電子材料企業與政府、科研院所及金融機構的合作與交流；第二，國家相關政府部門應針對電子材料企業，建立健全相應的風險投資政策及經濟扶持政策，并支持民間資本投資；第三，建立基金，以支持電子材料企業進行創新和成長；第四，鼓勵有條件的電子材料企業發行債券和上市融資。

結語

綜上所述，我國電子材料產業發展發展過程還存在對外依存度過高、產品層次較低、企業規模偏小、技術人才匱乏和融資壓力較大等問題，所以在電子材料產業發展過程中要出臺專項政策、加大對龍頭企業的扶持力度、提高國際化發展水平、加強電子技術人才培養和拓寬電子材料企業的融資渠道。

參考文獻：

[1]張鎮，宋濤，王本力. 我國電子材料產業發展研究[J]. 新材料產業，2016，05：2-10.

電子材料范文第3篇

2010年4月，青海電子材料產業發展有限公司在喜慶的鞭炮中，拉開了二期項目建設的帷幕，與一期年產1萬噸高檔電解銅箔項目比，二期工程生產能力更大，設計高檔電解銅箔產能將達到1.5萬噸，此項目建成投產后，青海電子材料公司年產能將達到2.5萬噸，屆時，它將成為中國最大的高檔電解銅箔制造企業之一，進入世界同業的前列。

電解銅箔作為現代電子信息產業的最重要基礎材料, 它廣泛應用于覆銅板、印刷電路板，以及鋰離子二次電池的制造，由銅箔構成的印刷電路板被譽為電子產品信號和電力傳輸、溝通的“神經網絡”，適用于通訊器材、IT產品、環保新能源汽車等眾多領域。

近年來，隨著電子工業的高速發展,印刷電路板用量越來越大,質量要求越來越高,特別是多層高密度、互連技術的電路板發展日新月異。目前，在世界上高檔銅箔生產、設備制造以及市場份額多為美國、日本等專業廠家技術壟斷。值得注意是，在國內21家生產電解銅箔企業中，中科英華全資子公司聯合銅箔（惠州）有限公司和蘇州福田金屬有限公司已打破僵局，但其產量遠不能滿足國內需求。

“我們擁有雄厚的高檔電解銅箔生產技術優勢，要做中國最好的銅箔供應商，”日前，青海電子材料公司一位負責人在接受記者采訪時如是說。他的話并非言過其實，青海電子材料公司系中科英華全資子公司，背后擁有中科英華高科技的雄厚支撐。

中科英華作為中科院系統首家上市公司，無論在科研實力、資金、管理都穩居行業領先地位。早在上世紀八十年代，中科英華就植根于東北老工業基地高新開發區，開始研發生產熱縮材料，掌握著國內的熱縮母料配方技術。之后，集眾多科技成果于一身的中科英華，便開始了它燦爛輝煌的科技成果轉化產業之路――在浙江湖州建立了最密集的電子加速器集群，依托最新的輻照技術成果，打造中國最大規模的輻照技術產業基地，在廣東創建聯合銅箔（惠州）有限公司，以UCF品牌高檔電解銅箔享譽國內鋰電市場，連續三年獨占鰲頭。此外，還擁有自主開發的在行業中領先的十多項電解銅箔專有制造技術。

布局西部

2006年起，中科英華為控制原材料價格上漲、電力緊張、勞動力成本上升的因素，在國內尋找適宜電解銅箔投資發展的最佳區域。

“中科英華投資青海，可謂順天時，接地利、達人和，”該負責人闡述說。

順天時，電解銅箔是我國信息產業重要的電子材料之一，屬于《當前國家重點發展的產業、產品和技術》目錄中的條款，順應了國家產業發展規劃要求。其次，符合國家西部大開發戰略，促進西部地區加快企業技術進步和產業結構升級，可以享受青海省招商引資政策及政府的優惠。

接地利，青海和周邊的省份擁有豐富的銅資源，而且當地有充足的電力資源優勢，電價遠低于沿海地區，還有較低成本的勞動力，一定程度上減輕了企業經營成本。

達人和，青海電子材料公司構建有“情”、“義”、“容”、“信”、“直”的 核心價值，擁有一支富有創業、創造、創新精神的高素質團隊。

2007年4月，由中科英華高科技股份公司和聯合銅箔(惠州)有限公司，合資組建的青海電子材料產業發展有限公司應運而生，股東承諾青海公司可無償享用中科英華所有的先進電解銅箔生產技術。

創新發展

青海電子材料公司依托中科英華的技術優勢，將自己定位為高檔電解銅箔的制造者，向高端客戶提供符合要求的高品質產品。目前，主產品有12-105微米的高溫延伸率電解銅箔、9-12微米鋰電銅箔、雙向處理電解銅箔、反向處理電解銅箔，以及低輪廓電解銅箔等。

據中國印制電路協會統計，2006年國內生產電解銅箔為8.97萬噸，其中約有9000噸高檔電解銅箔，高檔電解銅箔的滿足率僅為20%，因而，國內使用的大部分高檔電解銅箔只能從日本、美國等地進口。隨著電子信息技術的進一步發展，全球對高檔電解銅箔的需求將以10%以上的速度增長，市場前景十分廣闊。

“高檔電解銅箔的制造原理和工藝很復雜，涉及眾多交叉學科，且對設備要求很高，”該負責人說。

目前，青海電子材料公司的生箔和表面處理設備，全部或部分引進代表全球最高水平的日本專用設備，技術和工藝采用聯合銅箔(惠州)有限公司在行業領先的十多項電解銅箔專有制造技術。

與此同時，青海電子材料公司不斷走自主科技創新之路，逐步建立了以企業為主體，產、學、研相結合的技術創新體系，實現市場化、規模化、產業化的新突破。目前，公司已成功研究開發了DT/RT表面處理新工藝，制造出性能更優異的DT/RT高檔電解銅箔，主要用于電子材料產業多層線路板及鋰電二次電池領域；它的研發成功，打破了日本等發達國家對高檔電解銅箔技術的多年壟斷，在創造巨大的經濟效益的同時，降低了下游企業環保成本，社會效益明顯。該項成果經青海省科技廳相關專家鑒定，達到了國內領先水平。此外，公司還積極參與制定廣東省電解銅箔地方標準。

政企雙贏

“中科英華明智的決策，為青海電子材料發展占有一定優勢，盡管我們地處偏遠，物流增加了一定成本，但電價這塊為我們贏回了競爭籌碼，” 該負責人自信地說。

今年夏季，沿海城市飽受酷熱煎熬，拉閘限電，而高原青海卻涼風襲人，青海電子材料公司生產正常，三班倒、輪軸轉，從未因限電而困憂；同時，享受到低廉的電價。

電子材料范文第4篇

（重慶郵電大學理學院，中國 重慶 400065）

【摘要】使用基于密度泛函理論的第一性原理研究，優化了巖鹽結構高自旋極化材料TmS的幾何結構，計算了其自旋極化的態密度和離子磁矩等磁電性能，分析了TmS的電子結構，并對其應用前景做出了展望。結果表明，TmS在費米面處具有接近98.5 %的自旋極化率，為高自旋極化材料，且其原胞磁矩為-4.88 μB，為強磁體材料，使其有望成為自旋電子器件的自旋注入端材料。TmS的原胞磁矩主要來源于稀土元素Tm。

關鍵詞 高自旋極化，第一原理研究，電子結構

Electronic Structure of High Spin-polarized Material TmS

KOU Yi　LIU Qi-peng

(College of science, Chongqing university of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China)

【Abstract】Using the first-principles calculation based on the density functional theory, the geometry structure of rock-salt TmS with high spin-polarized was optimized. The magnetic properties such as the spin-polarized state densities and the ionic magnetic moments of TmS were calculated. Then the electronic structures of TmS were analyzed, and the application prospect of TmS in Spintronics was given. Results show that the spin polarization of TmS is close to100% at the Fermi level, indicating that it is probably a kind of high spin-polarized material. The magnetic moments of the primitive cell are 4.8 μB, indicating that it has strong magnetism. Therefore, TmS is probably suitable for spin injector. The magnetic moments of the primitive cell come mainly from the Tm ions.

【Key words】High spin-polarization; First-principles calculation; Electronic structure

0　引言

電子的內稟特性包括兩個方面，即電荷和自旋[1]。長久以來，基于傳統半導體電子學的半導體器件中，電子只是作為電荷的信息載體，完全沒有考慮其自旋特性。相反，基于傳統磁電子學的磁電子器件只利用了電子的自旋特性，而沒有涉及電子的電荷性。由于巨磁阻效應的發現，利用電子自旋屬性的自旋電子學于20世紀末興起，它是半導體電子學和磁電子學的有機結合。在自旋電子學中，電子電荷和自旋都作為信息的載體，因而此類電子材料的信息量（二維電子學）將極大提高。相比于傳統的半導體器件，它還具有低功耗、數據處理速度快、非易失性等特點。

電子材料的自旋極化率高，就可以產生高自旋極化的傳導電子。另外，此類材料的電阻率和半導體器件的電阻率極為接近。因此，這類高自旋極化材料可以成為自旋半導體器件的自旋注入器。目前已發現許多高自旋極化材料，如Heusler合金結構的Fe2CrGa[3]，閃鋅礦結構的CrSe和CrAs[4]，以及纖鋅礦結構TmZn15S16(Tm=V,Cr,Mn)[5]，巖鹽型結構的CrCa8Se7[6]等。這些材料的自旋極化幾乎來源于過渡元素[7-8]，而對含稀土元素的高自旋極化材料的研究很少[9]。本文使用第一性原理方法[10]，擬優化巖鹽結構TmS的幾何結構，然后詳細計算其磁電性能，并探討其磁電性能的微觀機制。

1　物理模型及計算方法

TmS為巖鹽結構，如圖1所示，屬等軸晶系，其中黃色離子為S離子，綠色離子為Tm離子。由圖1，S排列成立方密堆，Tm填充在S構成的八面體空隙中，配位數為6。本文先對TmS的幾何結構進行優化，然后再計算其自旋極化態密度。本文所有的優化、計算都采用基于密度泛函的第一原理性程序包CASTEP。該模塊利用平面波贗勢方法，靜電勢只計算價電子的有效勢，電子波函數通過平面波基組展開，電子間相互作用的交換和關聯效應由廣義梯度近似(GGA)進行校正，它是目前較為準確的電子結構計算方法。選取S、Tm的電子組態分別為：S 3s23p4和Tm 5s24d105p64f136s2；采用Fine的計算精度，與之相對應的截止動能為380eV。

2　結果與討論

圖2給出了TmS自旋極化的總態密度（TDOS）圖，圖中實線和虛線分別代表不同能量處自旋向上和自旋向下的電子態密度。自旋向上子帶被分割成五個個部分，他們的能量范圍分別是：a1（-50.8，-49.1eV）， a2（-24.5，-22.6eV），a3（-14.8，-12.3eV），a4（-6.9，-2.4eV）和a5（-1.4，5.5eV）。自旋向下子帶被分為六個部分，他們的能量范圍分別是：b1（-51.5，-49.8eV），b2（-24.9，-23.0eV），b3（-14.8，-12.4eV），b4（-6.8，-3.0eV），b5（-2.9，-0.9eV）和b6（-0.9，5.4eV）。

盡管低能部分的前三個能帶中自旋向上子帶和自旋向下子帶有一定的相對位移，但它們關于橫軸（DOS=0）呈近似錯位軸對稱分布，尖而窄，且它們的能量遠小于費米能，因此這三個能帶中的電子對于TmS的磁性能和電性能幾乎沒有影響。自旋向上子帶a4與自旋向上子帶b4對應，他們均處于費米面下較深處，屬于低價帶，它們中的電子不傳輸從而對TmS的電學性能無影響；它們關于橫軸對稱，因此對材料的磁性能也無影響。在費米面附近，自旋向下的導帶被撕裂成兩個子帶b5和b6，其中b5被高度局域在費米面以下，形成尖銳的峰，距離費米面僅0.9 eV。此子帶沒有對應自旋向上子帶，故對TmS的磁性能產生重要影響。自旋向上子帶a5與自旋向下子帶b6對應，均穿過費米面。但是，費米面處自旋向上子帶的態密度較大，且較寬而具有良好的導電性能，相反自旋向下子帶的態密度近似為零。因此，費米面上的電子（即傳導電子）自旋極化率近似100%。

圖3給出了TmS中S離子和Tm離子自旋極化的分態密度，圖中橫軸上方和橫軸下方分別代表自旋向上和自旋向下的子帶。其中分態密度包括s、p、d和f軌道態密度。計算中涉及的原子的電子結構分別為：S 3s23p4和Tm 5s24d105p64f136s2。從圖3，a1和b1主要來自于Tm 5s軌道，該軌道與其他軌道具有較大的能量差異，具有很強的局域性，故不能形成雜化。a2和b2主要來自于Tm 5p，極少部分來自于S 3s 3p，該軌道的電子幾乎不傳輸，故對TmS的磁電性能無影響。a3和b3主要來自S 3s軌道，極少來自Tm5p和 6s。a4和b4主要來自于S的3p軌道，其次是Tm的4d軌道，極少部分電子來源于Tm的5p和6s，即Tm比S相比貢獻很弱，軌道雜化極輕微。b5的電子主要來自于Tm的6s軌道，少部分來自于S 3p軌道，即Tm 6s 和S 3p發生輕度雜化。a5在費米面附近的電子主要來源于Tm的4f軌道，極少來源于Tm 4d軌道和S 3p。a5子帶在費米面之上的電子和b5子帶對稱，大多數來源于Tm 4d，小部分來源于Tm的5s軌道以及S的3s和3p軌道。由上述可知，TmS的高自旋極化性主要由Tm的 4d能級錯位而形成，但由于晶體場作用，極少部分S 3p軌道的電子被撕裂到費米面上，部分4d軌道的電子也延伸至費米面，導致自旋極化率降低。

表1給出了晶胞中個離子的離子磁矩。從表1可以看出，TmS的晶胞含有4個Tm原子和4個S原子。通過第一原理性計算所得的Tm離子磁矩為-1.22 μB，而S離子的磁矩只有0.02μB，即Tm離子磁矩遠遠大于S離子的磁矩，TmS的磁矩幾乎全部來源于Tm離子，這與前文由電子自旋極化態密度得到的結論一致。將晶胞內所有原子和價鍵的磁矩相加可得晶胞磁矩，即可計算出TmS晶胞的磁矩為-4.8 μB。較大的晶胞磁矩表明TmS具有較強的磁性，且該磁矩與整數磁矩較為接近，表明TmS為高自旋極化材料，在自旋電子學中極具應用前景。

3　結論

基于第一性原理，本文優化了TmS的幾何結構，并對其自旋極化態密度進行了計算，對其磁電性能和電子結構做了詳細的分析。分析表明，巖鹽石結構的TmS是典型的高自旋極化材料，在費米面處具有98.5%的自旋極化率，可作為自旋半導體器件的自旋注入端，其晶胞磁矩為-4.8 μB，磁矩主要來源于稀土元素Tm。

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電子材料范文第5篇

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山東安然納米實業發展有限公司總裁梁秀寧

梁秀寧同志20*年6月上任以來，山東安然納米公司取得了快速的發展，為地方經濟建設、為國家、為社會做出了貢獻，作為梁總裁本人，政治覺悟高，擁護黨的路線、方針、政策，認真貫徹落實科學發展觀，遵紀守法，依法經營，文明服務，照章納稅。現將其各方面的表現介紹如下：

一、政治覺悟高，作風扎實，品德高尚

在工作中積極踐行“三個代表”重要思想和科學發展觀，樹立社會主義榮辱觀，自覺遵守法律法規，反對“”。在她的帶領下，安然公司按國家有關法律法規要求認真修改了公司內部管理制度和公司銷售政策，受到公司員工和廣大消費者的擁護和愛戴。

梁總裁愛崗敬業，勤奮學習，與時俱進，開拓創新，具有務實的工作作風。安然公司的員工都知道，企業的成就包含了梁總裁辛勤的汗水。她是一個性格倔強的女性，有著超乎尋常的毅力。梁總裁帶領銷售人員跑遍全國各地，宣傳納米技術和納米產品，硬是把公司的產品推廣到千家萬戶，市場遍布全國各地。她非常善于管理，無論她怎么忙，她都把公司的工作安排的井井有條。她經常同員工講：一個人如果做不了小事，就做不了大事；做事在于細節，細節決定成敗。她善于言傳身教，在她的帶領下，安然公司培養了一大批優秀的管理干部。

二、工作能力強，工作業績突出

20*年，由中信(香港)國際投資有限公司和香港艾美化妝品國際有限公司投資的山東安然納米實業發展有限公司成立之初，剛上任的梁總裁面對的廠區是一片沼澤地，什么都得從零開始。就是在這片沼澤地上，她描繪了安然納米發展的宏偉藍圖，在她的指揮、協調下，安然工業園一期廠房建設破土動工，廠房迅速拔地而起，當年完成2.6萬平米的廠房建設，并實現一邊建廠，一邊搞設備安裝，一邊生產，實現了當年建廠，當年生產，當年銷售，當年納稅7萬元。目前，在她的帶領下，安然公司已打造出包括紡織、化工、食品、輕工、電子等五大類、十一個系列、三百多款產品。每個系列產品的科技含量均屬國內一流、世界領先行列，并填補多項世界空白。企業自成立以來，年納稅額均以倍速增長。其中20*年納稅270萬元，20*年納稅786萬元，列威海市經技區外資企業第四名，20*年1—9月份已納稅1013萬元，創稅額度翻著番地增長，企業效益也大幅提高,同時，企業近幾年來安排下崗職工120余人，安置社會就業500多人，并按《勞動法》及有關法律法規為職工辦理各種社會保障。企業于20*年3月通過了ISO9001質量管理體系認證。目前，企業自主在研項目有環保節能型燃料電池、物理法提取技術、高頻原油加熱技術等，企業在建項目有安然科技大廈、安然二期工業園和安然旅游購物廣場和七星家園，企業發展前景十分廣闊。

幾年來，經過努力，安然納米公司的科研成果、經濟效益、社會效益連年提高，企業榮譽接踵而至。企業被山東省人民政府審核命名為“高新技術企業”，先后榮獲威海市“專利工作優秀單位”、“外資到位優秀單位”、“勞動關系和諧企業”、“愛心慈善十佳企業”、威海經濟技術開發區“20*年外企納稅第四名”、“慈善捐助熱心公益企業”等榮譽稱號，為建設開發區、建設威海、全面建設小康社會、構建和諧社會做出突出貢獻。

三、參政議政意識強，有崇高的社會責任感