正電子湮沒技術(shù)

正電子湮沒技術(shù)－原理、實(shí)驗(yàn)方法及應(yīng)用概述

正電子湮沒技術(shù)(PositronAnnihilationTechnique，簡稱PAT)是一門六十年代迅速發(fā)展起來的新學(xué)科。通過測量正電子與材料中電子湮沒時(shí)所發(fā)射出的射線的角度、能量以及正電子與電子湮沒前的壽命，來研究材料的電子結(jié)構(gòu)和缺陷結(jié)構(gòu)。制樣方法簡便，適應(yīng)的材料廣泛，通過射線帶出信息有利于現(xiàn)場測量特點(diǎn)，在固體物理、材料科學(xué)及物理冶金和化學(xué)等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。正電子發(fā)展歷史1939年狄拉克從理論上預(yù)言正電子的存在1932年安德森，1933年Blackett和OcchianLine從實(shí)驗(yàn)上觀測到正電子的存在1934年MoHorovicic提出可能存在e+-e-的束縛態(tài)1937年LSimon和KZuber發(fā)現(xiàn)e+-e-對的產(chǎn)生1945年A.Eruark命名正電子素Positronium(Ps)1945年A.Ore提出在氣體中形成正電子素的Ore模型1951年M.Deutsch首先從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)Ps的存在1953年R.E.Bell和R.L.Graham測出在固體中正電子湮沒的復(fù)雜譜1956年R.A.Ferrell提出在固體和液體中形成Ps的改進(jìn)后的Ore模型；廣泛研究了正電子在固體中的湮沒1974年O.E.Mogensen提出形成Ps的激勵(lì)團(tuán)模型(SpurModel)1974年S.L.Varghese和E.S.Ensberq，V.W.He和I.Lindqre從n=1用光激發(fā)而形成n=2的Ps1975年K.F.Canter，A.P.MiLLs和S.Berko觀測了Ps拉曼-輻射和n=2的精細(xì)結(jié)構(gòu)。正電子與電子湮沒：2湮沒正電子與電子碰撞時(shí)會(huì)發(fā)生湮沒現(xiàn)象，這時(shí)質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量。大多數(shù)情況下，正電子—電子對（簡稱為湮沒對）湮沒后變成兩個(gè)光子。若湮沒時(shí)湮沒對靜止，則根據(jù)能量守恒與動(dòng)量守恒可知，兩個(gè)光子將沿180相反方向射出，每個(gè)光子的能量為： 式中m0電子靜止質(zhì)量，c為光速，EB是正電子—電子之間的束縛能，一般只有eV數(shù)量級，與m0c2這一項(xiàng)相比很小，通常略去不計(jì)。計(jì)算得E0約等于511keV正電子素在氣體、液體和某些固體介質(zhì)中，正電子能夠束縛一個(gè)電子而形成一種短壽命的原子即正電子素(Positronium，簡寫為Ps)。可以認(rèn)為Ps是一種最輕的原子，因?yàn)槠湓恿恐挥袣湓拥?/920。Ps的結(jié)構(gòu)類似于氫，其原子半徑約為氫的兩倍，而結(jié)合能只有氫原子的二分之一。正電子與電子湮沒：3湮沒根據(jù)正電子與電子的自旋是互相平行還是反平行，Ps形成兩種態(tài)，即三重態(tài)正正電子素（o-Ps）和單態(tài)仲正電子素（p-Ps），這兩種正電子素具有不同的宇稱。由于湮沒過程屬電磁相互作用應(yīng)滿足宇稱守恒，p-Ps可以發(fā)生2湮沒，而o-Ps只能發(fā)生3湮沒，即放出3個(gè)光子。量子電動(dòng)力學(xué)證明，p-Ps壽命較短，只有125ps，但o-Ps壽命較長，在真空中為142ns。對于入射的非極化正電子，自旋呈對稱分布，因此形成p-Ps與o-Ps的數(shù)目比為1：3。3湮沒轉(zhuǎn)換為2湮沒在介質(zhì)中，o-Ps原子中的正電子可以拾起(pich-off)環(huán)境中的電子以更快的速率湮沒，即拾起湮沒或碰撞湮沒(pich-offannihilation)。這導(dǎo)致材料中o-Ps的壽命大大小于140ns的本征壽命而通常只有1-10ns，所以可以利用拾起湮沒追蹤化學(xué)反應(yīng)過程。在固體中，只有在原子或分子間較寬闊的材料如聚合物中，或在某些金屬的表面才有可能形成Ps。正電子的壽命自由正電子在其運(yùn)動(dòng)速度v遠(yuǎn)小于光速c時(shí)，單位時(shí)間發(fā)生2湮沒的幾率為： 式中r0是經(jīng)典電子半徑，c為光速，ne是正電子所在處的電子密度。通常把簡稱為湮沒率，將其倒數(shù)定義為正電子的壽命，即：正電子壽命反比于ne，就是說正電子所“看見”的電子密度越低，則其壽命越長。湮沒對的動(dòng)量守恒正電子和電子的湮沒特性不僅與介質(zhì)中電子濃度有關(guān)，還和電子動(dòng)量分布有關(guān)。湮沒對的動(dòng)能一般為幾個(gè)eV。在它們的質(zhì)心坐標(biāo)系中，光子的能量精確地為0.511MeV，并且兩個(gè)光子嚴(yán)格地向相反方向運(yùn)動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中，由于湮沒對的動(dòng)量不為零，兩個(gè)光子運(yùn)動(dòng)的方向會(huì)偏離共直線，如圖1所示。湮沒過程中動(dòng)量守恒矢量圖因?yàn)闊峄蟮恼娮觿?dòng)量幾乎為零，所以測量的角關(guān)聯(lián)曲線描述了物質(zhì)中被湮沒的電子的動(dòng)量分布。多普勒能移湮沒對的運(yùn)動(dòng)還會(huì)引起在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中測得的湮沒光子能量的多普勒移動(dòng)。頻移為：其中vL是湮沒對質(zhì)心的縱向速度，等于PL/2m0，由于光子能量正比于它的頻率，可以得到能量為m0c2時(shí)，其多普勒能移為：湮沒輻射的線形反映了物質(zhì)中電子的動(dòng)量分布。而物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化將引起電子動(dòng)量分布的變化。所以測量正電子湮沒角關(guān)聯(lián)曲線和多普勒展寬譜可以研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的變化。正電子放射源正電子湮沒實(shí)驗(yàn)中通常所用正電子源為放射性同位素22Na，這種+源的特點(diǎn)是在其發(fā)生+衰變而放出一個(gè)正電子的同時(shí)發(fā)射出另外一個(gè)光子，光子的能量為1.28MeV，因此這個(gè)光子的出現(xiàn)可看作正電子產(chǎn)生的時(shí)間零點(diǎn)信號(hào)。正電子在樣品中湮沒后發(fā)出能量為0.511MeV光子是湮沒事件的終止信號(hào)。測量1.28MeV的光子與0.511MeV的光子之間的時(shí)間間隔，就可得到正電子壽命譜。22Na放射源的半衰期較長，為2.6年，且使用方便，因此用于正電子壽命譜測量的放射源幾乎全是22Na源。22Na(2.6Y)545keV(90%)1276keV1.82MeV(<0.05%)圖2.22Na的衰變圖+衰變有90％的分支比，衰變能量為545keV。另一個(gè)+衰變能量為1.82MeV，因?yàn)榇朔种П戎徽?.05%而太低，因此無實(shí)際意義。22Na衰變放出+粒子的同時(shí)級聯(lián)放出一條能量為1.28MeV的射線，因激發(fā)態(tài)壽命僅為3ps，所以可以把此射線看作是+粒子同時(shí)產(chǎn)生的事件。因此1.28MeV的射線作為譜儀時(shí)間測量的起始點(diǎn)。正電子湮沒三種實(shí)驗(yàn)方法固體中正電子和多電子系統(tǒng)的湮沒特性，可以分別通過測量兩個(gè)光子之間的夾角、射線的能量間隔三種方法進(jìn)行研究。這三種方法分別稱為：2角關(guān)聯(lián)測量，多普勒線形展寬譜正電子壽命譜。典型的2湮沒角關(guān)聯(lián)測量系統(tǒng)圖3、長縫幾何型角關(guān)聯(lián)裝置符合電路單道分析器單道分析器計(jì)數(shù)器準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器樣品固定探頭移動(dòng)探頭放射源xyz圖4、多普勒展寬譜儀原理圖門終止起始高壓電源918多道源和樣品探頭恒比甄別器583高壓電源探頭恒比甄別器583時(shí)—幅轉(zhuǎn)換器符合電路延時(shí)延時(shí)IBM—PC圖5、快—快符合正電子湮沒壽命譜儀方框圖正電子在固體物質(zhì)中的注入從放射源或束流中發(fā)射出來的低能正電子進(jìn)入固態(tài)材料后，在約幾個(gè)ps的時(shí)間內(nèi)通過與物質(zhì)原子的各種非彈性散射作用（包括電子電離，等離子體激發(fā)，正電子—電子碰撞，正電子—聲子相互作用等元激發(fā)過程）損失能量，并迅速與周圍環(huán)境達(dá)到熱平衡。正電子的深度分布近似滿足下面的指數(shù)關(guān)系：為吸收系數(shù)，由入射時(shí)正電子的能量及材料密度決定。直接由放射源入射的正電子平均注入深度為10~1000m，這保證了正電子湮沒帶出的是材料的體信息。正電子在固體物質(zhì)中的擴(kuò)散熱化后的正電子在介質(zhì)中隨機(jī)擴(kuò)散，平均擴(kuò)散長度約為1000?，最后與電子發(fā)生湮沒并發(fā)射光子。熱化后的正電子處于正電子導(dǎo)帶帶底的基態(tài)，即非局域的布洛赫態(tài)，并服從玻爾茲曼分布：正電子在固體物質(zhì)中的捕獲在熱擴(kuò)散階段，正電子波函數(shù)可能會(huì)與晶格中的點(diǎn)陣缺陷交迭。由于不具有帶正電原子實(shí)的點(diǎn)陣空位是正電子的吸引中心，如果吸引勢足夠強(qiáng)，正電子波函數(shù)會(huì)局域到缺陷處形成局域態(tài)或稱作正電子捕獲態(tài)，直到與缺陷處的電子湮沒為止。缺陷的分類空位型晶體缺陷

空位型缺陷包括： 空位 刃型位錯(cuò) 空位團(tuán) 微孔洞等?？瘴蝗形诲e(cuò)點(diǎn)陣示意圖堆垛層錯(cuò)缺陷晶粒間界缺陷的表示符號(hào)點(diǎn)缺陷名稱：空位缺陷用V，雜質(zhì)缺陷則用該雜質(zhì)的元素符號(hào)表示，電子缺陷用e表示，空穴缺陷用h表示。缺陷符號(hào)的右下角的符號(hào)標(biāo)志著缺陷在晶體中所占的位置：用被取代的原子的元素符號(hào)表示缺陷是處于該原子所在的點(diǎn)陣格位上；用字母i表示缺陷是處于晶格點(diǎn)陣的間隙位置。二態(tài)捕獲模型二態(tài)捕獲模型認(rèn)為，正電子在樣品中存在兩種不同的狀態(tài)：第一種是自由態(tài)，第二種是缺陷捕獲態(tài)或某種其他正電子束縛態(tài)。設(shè)在任一時(shí)刻t，處在這兩種態(tài)下的正電子數(shù)目分別為nf（自由態(tài)）和nd（缺陷捕獲態(tài)），正電子處于自由態(tài)和捕獲態(tài)時(shí)的湮沒率分別為λf和λd，缺陷對正電子的捕獲率為，而正電子從捕獲態(tài)變成自由態(tài)的逃逸率為γ，則下面的速率方程成立：（1）二態(tài)捕獲模型的初始條件一般假定正電子在剛熱化結(jié)束時(shí)，全部N0個(gè)正電子都處于自由態(tài)（2）二態(tài)捕獲模型分析解（4）（3）正電子壽命譜與二態(tài)捕獲模型按兩態(tài)捕獲模型，實(shí)驗(yàn)中測得的正電子壽命譜S(t)是任一時(shí)刻單位時(shí)間湮沒掉的正電子數(shù)目作為t的函數(shù)，它等于從兩種狀態(tài)湮沒掉的正電子之和，即（5）（6）（7）壽命譜結(jié)果與二態(tài)捕獲模型實(shí)驗(yàn)測得的正電子壽命譜可以看作是兩個(gè)互相獨(dú)立的表觀譜成分1和2的迭加，他們在壽命譜中的相對強(qiáng)度分別為I1和I2。1和2與物理圖象中的正電子壽命一般不直接對應(yīng)相等，而是通過式（4）互相聯(lián)系。1、2、I1和I2是實(shí)驗(yàn)上可測量的量，從這幾個(gè)量出發(fā)，再利用(4)和(7)式，在作了一些物理上合理的假定以后，原則上可求出我們感興趣的量如，d等。但最簡單的結(jié)果是立即可求出f，它就等于平均湮沒率av，av的定義為：（8）二態(tài)捕獲模型的近似為了得到一些更簡單的關(guān)系式，便于分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，?？刹捎靡恍┖侠淼慕疲簾o逃逸近似（簡單捕獲模型）低缺陷濃度近似無逃逸近似當(dāng)缺陷捕獲勢很大時(shí)，基本上可忽略正電子的逃逸效應(yīng)，由式（4）和（7），令逃逸率=0，即可得常用的簡單捕獲模型結(jié)果。（9）低缺陷濃度近似當(dāng)缺陷濃度很低時(shí)，和都很小，由式（4）和（7）可近似求得如下結(jié)果：（10）式（9）和式（10）中都有這樣的結(jié)果，即：式子右邊都是由實(shí)驗(yàn)可測量的量，因此可求出值。

捕獲率與缺陷濃度C的關(guān)系通常從物理上認(rèn)為，缺陷對正電子的捕獲率正比于缺陷濃度C，即有：式中為單位濃度的缺陷對正電子的捕獲率，即比捕獲率，它對于某一定材料中的某種缺陷在一定條件下可看作常數(shù)。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得出的值的變化可反映樣品中缺陷濃度的變化。正電子的平均壽命有時(shí)壽命譜中兩個(gè)壽命成分靠得很近，以致難于用計(jì)算機(jī)程序?qū)⑺鼈兎蛛x開來，或者有時(shí)希望用一個(gè)綜合的參數(shù)來描述正電子湮沒特性，這個(gè)參數(shù)就是正電子的平均壽命，在二態(tài)捕獲模型下，可以寫為：將第（9）式代入這個(gè)式子中就有：實(shí)驗(yàn)譜的數(shù)據(jù)分析壽命譜解析中所用PositronFit程序的數(shù)學(xué)模型多普勒線形參數(shù)PositronFit程序的數(shù)學(xué)模型正電子湮沒實(shí)驗(yàn)中很大一部分工作在于解析實(shí)測譜，其中壽命譜解析中最常用的是PositronFit程序。該程序的基本思想是假定譜儀的分辨函數(shù)可用60Co源同時(shí)放出的兩個(gè)射線在譜儀上測得的時(shí)間譜來表示，這個(gè)時(shí)間譜可以看成是一個(gè)單高斯函數(shù)。實(shí)驗(yàn)所得到的正電子壽命譜是1~4個(gè)指數(shù)衰減曲線之和與儀器分辨函數(shù)的卷積再加上一個(gè)常數(shù)本底。其數(shù)學(xué)模式如下：設(shè)湮沒率為j壽命成分的理想譜是下面的指數(shù)曲線：對上式在[0,]區(qū)域積分，可得曲線下面積為I0j/j，表示該壽命成分的強(qiáng)度。譜儀分辨函數(shù)曲線用歸一化高斯函數(shù)表示：其中高斯曲線的標(biāo)準(zhǔn)偏差與譜儀分辨率的關(guān)系為：將Ij(t)與P(t)求卷積得Fj(t)是湮沒率為j的壽命成分對壽命譜的貢獻(xiàn)。該壽命成分對第i道計(jì)數(shù)的貢獻(xiàn)Fji為設(shè)壽命譜的本底為B，含有K0個(gè)壽命成分，則第i道計(jì)數(shù)的表達(dá)式為此式是程序擬合時(shí)所用的最終表達(dá)式。其中，fi是實(shí)測壽命譜第i道的統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)。多普勒線形參數(shù)實(shí)驗(yàn)中測得多普勒展寬譜以后，有兩種數(shù)據(jù)處理方法。其一是對所得能譜去卷積從而得到本征譜。其二是最常用的線形參數(shù)法。線形參數(shù)法的基本思想是用能譜的各種線形參數(shù)來表示實(shí)測譜的形狀特征，根據(jù)線形參數(shù)的變化來對樣品材料中與缺陷有關(guān)的各種問題進(jìn)行研究。圖6、多普勒展寬譜線形參數(shù)的定義線形參數(shù)的定義H參數(shù)的變化主要受峰中心區(qū)域計(jì)數(shù)的影響，主要反映了正電子與小動(dòng)量電子（傳導(dǎo)電子）湮沒的情況。W參數(shù)主要受能峰兩翼計(jì)數(shù)的影響，因而主要反映正電子與高動(dòng)量電子（核心電子）湮沒的情況。S、D參數(shù)綜合反映了高動(dòng)量電子和低動(dòng)量電子湮沒的情況。正電子湮沒技術(shù)的應(yīng)用

正電子湮沒技術(shù)應(yīng)用已有二十多年的歷史。大量工作集中在發(fā)現(xiàn)和觀察現(xiàn)象、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、提出各種理論模型進(jìn)行嘗試性描述上，至今已跨入致力于物理過程定量或半定量理論與實(shí)驗(yàn)研究的階段。目前能夠用PAT測量空位形成能的純金屬幾乎都已測完，并開始進(jìn)入了稀薄合金（低合金）中空位形成能定量測定的階段。對于大多數(shù)材料科學(xué)中的問題來說，目前尚缺少定量的描述，而新的可能理論模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍在不斷地涌現(xiàn)。金屬及合金研究中的應(yīng)用金屬中的點(diǎn)缺陷非晶態(tài)合金合金相變氫脆及金屬氫化物的研究金屬中的點(diǎn)缺陷形變、疲勞及輻照等手段都能造成金屬中產(chǎn)生大量的空位、空位團(tuán)、位錯(cuò)等缺陷。PAT能夠用來追蹤這些缺陷的產(chǎn)生及退火回復(fù)過程，這將導(dǎo)致對缺陷濃度、種類、運(yùn)動(dòng)激活能、雜質(zhì)—缺陷相互作用等問題的了解，從而成為金屬物理及金屬學(xué)研究中的重要工具。非晶態(tài)合金人們致力于觀察晶態(tài)與非晶態(tài)的差別，以及正電子湮沒參數(shù)隨晶化過程的變化，包括對非晶態(tài)進(jìn)行中子輻照、冷軋?zhí)幚淼?。?shí)驗(yàn)結(jié)果不一致性的主要因素。一方面，樣品組分及工藝條件中可能存在的對正電子實(shí)驗(yàn)有影響的細(xì)微差別，另一方面，正電子實(shí)驗(yàn)本身的精度有限，而有意義的信息變化量較小。這可能是由于非晶態(tài)物質(zhì)中的正電子捕獲中心是一種寬而淺的勢阱，于是捕獲態(tài)與自由態(tài)之間湮沒參數(shù)的差別沒有晶態(tài)物質(zhì)中那樣大。對非晶態(tài)中正電子湮沒機(jī)制的研究正在積極地進(jìn)行，這方面目前還沒有較成熟的理論。合金相變許多合金相變過程都能對正電子湮沒參數(shù)產(chǎn)生明顯的影響。因此，可以用PAT來確定合金相變的溫度。因?yàn)檎娮愉螞]的壽命和湮沒光子對的動(dòng)量原則上與湮沒處的電子密度和電子動(dòng)量有關(guān)，因此，比較相變前后湮沒參數(shù)，能得到不同相下材料微觀結(jié)構(gòu)特征的有關(guān)信息。用PAT研究過多種合金相變，例如有序—無序轉(zhuǎn)變、共析相變、馬氏體相變、沉淀與時(shí)效現(xiàn)象等。氫脆及金屬氫化物的研究氫的滯后破壞是材料科學(xué)中的一個(gè)重要問題，而金屬氫化物的研究一直受到氫作為二次能源這一目標(biāo)的推動(dòng)。因此，研究氫在金屬中的行為以及氫與金屬化合時(shí)的價(jià)態(tài)等問題具有重要的實(shí)際意義。正電子與氫核所帶電荷相等，兩者與電子的相互作用庫侖勢是完全一樣的，因此常常可用正電子的行為來類比氫。樣品中引入氫能產(chǎn)生缺陷，可能主要是位錯(cuò)。這種位錯(cuò)能引起多普勒增寬曲線變窄及長壽命成分增大。在用PAT研究與氫有關(guān)問題時(shí)可能還會(huì)存在所謂“填充效應(yīng)”，即氫能被位錯(cuò)等缺陷捕獲，使壽命譜中相應(yīng)于位錯(cuò)捕獲態(tài)湮沒的成分減小，但當(dāng)樣品經(jīng)過適當(dāng)?shù)尿?qū)氫處理以后，充氫造成的位錯(cuò)增殖即可明顯地從d值的增大上表現(xiàn)出來。離子固體研究晶體中各種缺陷（色心）晶體中的熱缺陷隨晶體溫度的變化發(fā)問；各種色心的存在、轉(zhuǎn)換和聚集過程；摻雜對各種空位的影響；各種輻照對晶體缺陷的影響；晶體缺陷與塑性變形的關(guān)系。用PAT研究離子固體的相變用PAT研究摻雜造成的組分缺陷半導(dǎo)體各種半導(dǎo)體材料中的空位型缺陷是可能的正電子捕獲中心，因而可以用PAT研究各種情況下半導(dǎo)體中空位型缺陷的產(chǎn)生、遷移、合并、消失的過程。PAT在半導(dǎo)體中的研究課題有以下幾個(gè)方面研究輻照效應(yīng)；研究離子注入層中的損傷；研究硅氫鍵的性質(zhì)；研究硅的激光退火過程。分子材料PAT在聚合物研究中的應(yīng)用研究聚合物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變；研究聚合物的相變；研究晶態(tài)聚合物的結(jié)晶度；研究聚合物化學(xué)成份的變化；研究聚合物的聚合過程和聚合度；研究輻照對聚合物微觀結(jié)構(gòu)的影響；研究聚合物中的缺陷。PAT在液晶相變研究中的應(yīng)用其它研究高質(zhì)量分子晶體如石英、CAF2和冰中的缺陷；研究玻璃態(tài)材料的晶化和相變。謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH55歐債危機(jī)3解救方案1歐債危機(jī)簡介4近年動(dòng)態(tài)聚焦2危機(jī)原因深究5歐債危機(jī)與中國歐債危機(jī)的全面觀歐債危機(jī)56相關(guān)概念主權(quán)債務(wù)：指一國以自己的主權(quán)為擔(dān)保向外，不管是向國際貨幣基金組織還是向世界銀行，還是向其他國家借來的債務(wù)主權(quán)債務(wù)違約:現(xiàn)在很多國家，隨著救市規(guī)模不斷的擴(kuò)大，債務(wù)的比重也在大幅度的增加主權(quán)信用評價(jià):體現(xiàn)一國主權(quán)債務(wù)違約的可能性，評級機(jī)構(gòu)依照一定的程序和方法對主權(quán)機(jī)構(gòu)（通常是主權(quán)國家）的政治、經(jīng)濟(jì)和信用等級進(jìn)行評定，并用一定的符號(hào)來表示評級結(jié)果。1歐債危機(jī)簡介57歐債危機(jī)，全稱歐洲主權(quán)債務(wù)危機(jī)，是指自2009年以來在歐洲部分國家爆發(fā)的主權(quán)債務(wù)危機(jī)。歐債危機(jī)是美國次貸危機(jī)的延續(xù)和深化，其本質(zhì)原因是政府的債務(wù)負(fù)擔(dān)超過了自身的承受范圍。歐債危機(jī)簡介58開端三大評級機(jī)構(gòu)的卷入發(fā)展比利時(shí)，西班牙陷入危機(jī)蔓延龍頭國受到影響升級7500億穩(wěn)定機(jī)制達(dá)成歐債危機(jī)簡介發(fā)展過程591歐債危機(jī)簡介歐豬五國PIIGS（PIIGS—?dú)W債風(fēng)險(xiǎn)最大的五個(gè)國家英文名稱第一個(gè)字母的組合）希臘——債務(wù)狀況江河日下

葡萄牙——債務(wù)將超經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出西班牙——危險(xiǎn)的邊緣意大利——債務(wù)狀況嚴(yán)重愛爾蘭——債務(wù)恐繼續(xù)增加60目前，希臘屬歐盟經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)國家之一，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較薄弱，工業(yè)制造業(yè)較落后。海運(yùn)業(yè)發(fā)達(dá)，與旅游、僑匯并列為希外匯收入三大支柱。農(nóng)業(yè)較發(fā)達(dá)，工業(yè)主要以食品加工和輕工業(yè)為主。希臘已陷入經(jīng)濟(jì)衰退5年，債務(wù)危機(jī)持續(xù)2年多，已經(jīng)給希臘經(jīng)濟(jì)、政治和社會(huì)帶來了極大的破壞。嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)衰退帶來的直接后果是，失業(yè)率高企，民眾生活每況愈下。與此同時(shí)，政府收入銳減，償債目標(biāo)一再被推遲。2011年11月，希臘失業(yè)率高達(dá)21%，超過100萬人待業(yè)。。目前，希臘社會(huì)階層情緒對立嚴(yán)重，普通民眾認(rèn)為，正是當(dāng)權(quán)者無所作為，才將這個(gè)國家引向了目前這種災(zāi)難性局面。而政府官員普遍存在的貪污腐敗和無所作為，更是加重了民眾的不滿。希臘債務(wù)危機(jī)61葡萄牙是發(fā)達(dá)國家里經(jīng)濟(jì)較落后的國家之一，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱。紡織、制鞋、旅游、釀酒等是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。軟木產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的一半以上，出口位居世界第一。經(jīng)濟(jì)從2002年起有所下滑，2003年經(jīng)濟(jì)負(fù)增長1.3%。2004年國內(nèi)生產(chǎn)總值為1411.15億歐元，經(jīng)濟(jì)增長1.2%。2005年國內(nèi)生產(chǎn)總值為1472.49億歐元，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值為13800歐元，經(jīng)濟(jì)增長率為0.3%。葡萄牙債務(wù)危機(jī)622010年1月11日，穆迪警告葡萄牙若不采取有效措施控制赤字將調(diào)降該國債信評級。

2010年4月，葡萄牙已經(jīng)呈現(xiàn)陷入主權(quán)債務(wù)危機(jī)的苗頭。葡萄牙當(dāng)時(shí)的公共債務(wù)為GDP的77%，與法國處于相同水平；但是，企業(yè)以及家庭、人均的債務(wù)均超過了希臘和意大利，高達(dá)GDP的236%，葡萄牙債券已被投資者列為世界上第八大高風(fēng)險(xiǎn)債券。2011年3月15日，穆迪把對葡萄牙的評級從A1下調(diào)至A3。穆迪稱，葡萄牙將面對很高的融資成本，是否能夠承受尚難預(yù)料，該國財(cái)政緊縮目標(biāo)能否如期實(shí)現(xiàn)也存在變數(shù)。再考慮到全球經(jīng)濟(jì)形勢仍不明朗、歐洲中央銀行可能提高利率以及高油價(jià)帶來更高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本，該機(jī)構(gòu)決定下調(diào)該國主權(quán)信用評級。63惠譽(yù)2010年12月把葡萄牙主權(quán)信用評級從“AA－”調(diào)低至“A＋”2011年3月25日，標(biāo)普宣布將葡萄牙長期主權(quán)信貸評級從“A-”降至“BBB”，3月29日，標(biāo)普宣布將葡萄牙主權(quán)信用評級下調(diào)1級至BBB-2011年4月1日，惠譽(yù)下調(diào)葡萄牙評級，將其評級下調(diào)至最低投資級評等BBB-。稱債臺(tái)高筑的葡萄牙需要救援。2011年4月，葡萄牙10年期國債的預(yù)期收益率已經(jīng)升至9.127%，創(chuàng)下該國加入歐元區(qū)以來的新高。與此同時(shí)葡萄牙將至少有約90億歐元的債務(wù)到期，葡萄牙政府實(shí)在支撐不住了，既沒錢、沒法償還到期的債務(wù)，又沒有有效的融資途徑，不得不提出經(jīng)濟(jì)救援申請。64房地產(chǎn)泡沫是愛爾蘭債務(wù)危機(jī)的始作俑者。2008年金融危機(jī)爆發(fā)后，愛爾蘭房地產(chǎn)泡沫破滅，整個(gè)國家五分之一的GDP遁于無形。隨之而來的便是政府稅源枯竭，但多年積累的公共開支卻居高不下，財(cái)政危機(jī)顯現(xiàn)。更加令人擔(dān)憂的是，該國銀行業(yè)信貸高度集中在房地產(chǎn)及公共部門，任何一家銀行的困境都可能引發(fā)連鎖反應(yīng)。愛爾蘭5大銀行都瀕臨破產(chǎn)。為了維護(hù)金融穩(wěn)定，愛爾蘭政府不得不耗費(fèi)巨資救助本國銀行，把銀行的問題“一肩挑”，從而導(dǎo)致財(cái)政不堪重負(fù)。財(cái)政危機(jī)和銀行危機(jī)，成為愛爾蘭的兩大擔(dān)憂。史上罕見，公共債務(wù)將占到GDP的100%。消息一公布，愛爾蘭國債利率隨即飆升。愛爾蘭十年期國債利率已直抵9%，是德國同期國債利率的三倍。由此掀開了債務(wù)危機(jī)的序幕。房地產(chǎn)業(yè)綁架了銀行，銀行又綁架了政府，這就是愛爾蘭陷入主權(quán)債務(wù)危機(jī)背后的簡單邏輯。

愛爾蘭債務(wù)危機(jī)652011年9月19日，標(biāo)普宣布，將意大利長期主權(quán)債務(wù)評級下調(diào)一級，從A+降至A，前景展望為負(fù)面。在希臘債務(wù)危機(jī)愈演愈烈之際，意大利評級下調(diào)對歐洲來說無疑是雪上加霜。2010年意政府債務(wù)總額已達(dá)1.9萬億歐元，占GDP比例高達(dá)119%，在歐元區(qū)內(nèi)僅次于希臘。由于意大利債務(wù)總額超過了希臘、西班牙、葡萄牙和愛爾蘭四國之和，因此被視為是“大到救不了”的國家。意大利債務(wù)危機(jī)66

意大利和其他出現(xiàn)債務(wù)危機(jī)的歐洲國家所面臨的，并不是簡單收支失衡問題，而是根本性的經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張動(dòng)能不足問題。這些南歐國家在享受高福利的同時(shí)，卻逐漸失去全球經(jīng)濟(jì)競爭力。其不同程度存在的用工制度僵化、創(chuàng)新能力低、企業(yè)活力不足、偷稅以及政治內(nèi)耗劇烈等，是解決債務(wù)危機(jī)的重要障礙。然而，目前意政府乃至整個(gè)歐元區(qū)在應(yīng)對債務(wù)危機(jī)上，還僅僅以緊縮開支、修復(fù)政府短期資產(chǎn)負(fù)債表為主攻方向，在體制性改革問題上卻重視不夠。倘若這些陷入危機(jī)的南歐國家不進(jìn)行一番傷筋動(dòng)骨的體制性改革，債務(wù)危機(jī)將無法獲得根本性解決。672011年10月7日，惠譽(yù)宣布將西班牙的長期主權(quán)信用評級由“AA+”下調(diào)至“AA-”，評級展望為負(fù)面。2011年10月18日，繼惠譽(yù)和標(biāo)普之后，穆迪也宣布將西班牙的主權(quán)債務(wù)評級下調(diào)兩檔至A1，前景展望為負(fù)面經(jīng)濟(jì)疲軟、財(cái)政“脫軌”，加上超高的失業(yè)率和低迷的房地產(chǎn)市場讓西班牙已不堪重負(fù)。該國經(jīng)濟(jì)增長乏力、財(cái)政債臺(tái)高筑和房地產(chǎn)市場萎靡不振，以及這些問題之間不斷加深的負(fù)面反饋效應(yīng)。西班牙債務(wù)危機(jī)681.影響歐元幣值的穩(wěn)定2.拖累歐元區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展3.延長歐元區(qū)寬松貨幣的時(shí)間4.歐元地位和歐元區(qū)穩(wěn)定將經(jīng)受考驗(yàn)5.威脅全球經(jīng)濟(jì)金融穩(wěn)定1歐債危機(jī)簡介主要影響69crisis2整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力不均1協(xié)調(diào)機(jī)制與預(yù)防機(jī)制的不健全3歐元體制天生弊端4.歐式社會(huì)福利拖累6歐洲一體化進(jìn)程5民主政治的異化:2歐債危機(jī)形成原因701.歐元區(qū)內(nèi)部機(jī)制：協(xié)調(diào)機(jī)制運(yùn)作不暢，預(yù)防機(jī)制不健全,致使救助希臘的計(jì)劃遲遲不能出臺(tái)，導(dǎo)致危機(jī)持續(xù)惡化。

2.整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力薄弱：遭受危機(jī)的國家大多財(cái)政狀況欠佳，政府收支不平衡在歐元區(qū)內(nèi)部存在嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)失衡問題，地域經(jīng)濟(jì)水平的差異和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致債務(wù)危機(jī)國家的競爭力削弱；

3.歐元體制天生弊端：作為歐洲經(jīng)濟(jì)一體化組織，歐洲央行主導(dǎo)各國貨幣政策大權(quán)，歐元具有天生的弊端，經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩時(shí)期，無法通過貨幣貶值等政策工具，因而只能通過舉債和擴(kuò)大赤字來刺激經(jīng)濟(jì),《穩(wěn)定與增長公約》沒有設(shè)立退出機(jī)制；2債務(wù)危機(jī)形成原因主要原因714.歐式社會(huì)福利拖累：高福利制度異化與人口老齡化，希臘等國高福利政策沒有建立在可持續(xù)的財(cái)政政策之上(凱恩斯主義財(cái)政政策的長期濫用)，歷屆政府為討好選民，盲目為選民增加福利，導(dǎo)致赤字?jǐn)U大、公共債務(wù)激增，償債能力遭到質(zhì)疑。

5.民主政治的異化:6.歐盟內(nèi)部：德國堅(jiān)定地致力于構(gòu)建“一體化”歐洲的戰(zhàn)略，法國有相同的意向，但同時(shí)也希望通過“歐洲一體化”來遏制德國。德法有足夠的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和雄厚的財(cái)力在歐債危機(jī)之初，甚至現(xiàn)在在很短時(shí)間內(nèi)疚可遏制危機(jī)蔓延并予以解決。之所以久拖不決，其根本目的在于借歐債危機(jī)之“機(jī)”，整頓財(cái)政紀(jì)律（特別市預(yù)算權(quán)），迫使成員國部分讓出國家財(cái)政主權(quán)，以建立統(tǒng)一的歐洲財(cái)政聯(lián)盟，在救助基金及歐洲央行的配合下，行使歐元區(qū)“財(cái)政部”的職能，以便加速推進(jìn)歐洲一體化進(jìn)程2債務(wù)危機(jī)形成原因主要原因721評級機(jī)構(gòu)2財(cái)務(wù)造假3積稅與就業(yè)4EU引起威脅2債務(wù)危機(jī)形成原因關(guān)于評級機(jī)構(gòu)及其他73二、1.評級機(jī)構(gòu):美國三大評級機(jī)構(gòu)則落井下石，連連下調(diào)希臘等債務(wù)國的信用評級。(2009年10月20日，希臘政府宣布當(dāng)年財(cái)政赤字占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例將超過12%，遠(yuǎn)高于歐盟設(shè)定的3%上限。隨后，全球三大評級公司相繼下調(diào)希臘主權(quán)信用評級，歐洲主權(quán)債務(wù)危機(jī)率先在希臘爆發(fā)。)至此，國際社會(huì)開始擔(dān)心，債務(wù)危機(jī)可能蔓延全歐，由此侵蝕脆弱復(fù)蘇中的世界經(jīng)濟(jì)。2財(cái)務(wù)造假埋下隱患：希臘因無法達(dá)到《馬斯特里赫特條約》所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，即預(yù)算赤字占GDP3%、政府負(fù)債占GDP60%以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，于是聘請高盛集團(tuán)進(jìn)行財(cái)務(wù)造假，以順利進(jìn)入歐元區(qū)。3.稅基與就業(yè)不樂觀：經(jīng)濟(jì)全球化深度推進(jìn)帶來稅基萎縮與高失業(yè)4．歐盟的威脅：馬歇爾計(jì)劃催生出的歐共體，以及在此基礎(chǔ)上形成的歐盟，超出了美國最初的戰(zhàn)略設(shè)定，一個(gè)強(qiáng)大的足以挑戰(zhàn)美元霸主地位的歐元有悖于美國的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2債務(wù)危機(jī)形成原因關(guān)于評級機(jī)構(gòu)及其他741歐盟峰會(huì)成果（2011.10）2歐盟峰會(huì)成果（2011.12）3宋鴻兵3解救方案75一、銀行體系注資問題

3解救方案之10月峰會(huì)歐盟被迫采取一系列措施提供流動(dòng)性，借以穩(wěn)定銀行體系：歐洲央行聯(lián)合美聯(lián)儲(chǔ)、英國央行、日本央行和瑞士央行在3個(gè)月內(nèi)向歐洲銀行提供無限量貸款；歐洲央行重啟抵押資產(chǎn)債券的收購；歐洲央行重新發(fā)放12個(gè)月期銀行貸款。在此次峰會(huì)上，歐盟領(lǐng)導(dǎo)人達(dá)成一致，要求歐洲90家主要商業(yè)銀行在2012年6月底前必須將資本金充足率提高到9%。銀行國別資本補(bǔ)充額度（單位：億歐元）希臘300西班牙262意大利147葡萄牙78法國88德國52總計(jì)約1060763解救方案之10月峰會(huì)二、EFSF擴(kuò)容問題實(shí)現(xiàn)“EFSF的杠桿化操作”，即以目前現(xiàn)有資金向高比例債券提供擔(dān)保，主要分為兩種方式：方式一：按20-25%的比例，用EFSF剩余資金額度為新發(fā)債券提供“信用增級”，投資者購買債券時(shí)可以購買“風(fēng)險(xiǎn)保險(xiǎn)”，從而使債券獲得EFSF的擔(dān)保，當(dāng)債券出現(xiàn)違約損失時(shí)，債權(quán)人可以從EFSF獲得至少20%的面值補(bǔ)償；方式二：依托EFSF成立“特別用途工具”（也有稱“特別用途投資工具”，縮寫為SPV/SPIV），吸納歐盟以外民間或主權(quán)基金以充實(shí)EFSF可用資金額度。773解救方案之10月峰會(huì)三、希臘主權(quán)債務(wù)減記問題歐盟和IMF：1090億歐元援助貸款銀行等私人投資者：自愿減記21%私人債僅減記幅度第二輪救助計(jì)劃所需資金21%252050%114060%1090私人債僅減記幅度與第二輪救助希臘計(jì)劃所需資金對比783解救方案之12月峰會(huì)一、達(dá)成“新財(cái)政協(xié)議”財(cái)政協(xié)議的主要內(nèi)容包括：1.政府預(yù)算應(yīng)實(shí)現(xiàn)平衡或盈余，年度結(jié)構(gòu)性赤字不得超過名義GDP的0.5%；2.成員國超過歐盟委員會(huì)設(shè)定的3%的赤字上限，將受到歐盟制裁，除非多數(shù)歐元區(qū)成員國反對；3.債務(wù)占比超過60%的國家，其債務(wù)削減數(shù)量指標(biāo)的細(xì)則必須依據(jù)新的規(guī)定；歐盟將加強(qiáng)對成員的財(cái)政監(jiān)督和評估，有權(quán)要求涉嫌違反《穩(wěn)定與增長公約》的成員國重新修改預(yù)算；4建立并落實(shí)各成員國政府債券發(fā)行計(jì)劃事先報(bào)告制度5.加強(qiáng)財(cái)政一體化；加強(qiáng)協(xié)調(diào)與管理，強(qiáng)化歐元區(qū)。793解救方案之十二月峰會(huì)二、強(qiáng)化EFSF和ESM強(qiáng)化EFSF：迅速實(shí)施EFSF的杠桿化擴(kuò)容方案；歡迎歐洲央行作為EFSF介入市場操作的代理機(jī)構(gòu)；EFSF將繼續(xù)發(fā)揮作用，為已啟動(dòng)的項(xiàng)目提供融資。調(diào)整ESM：ESM提前至2012年7月啟動(dòng)；歐盟委員會(huì)和歐洲央行為維護(hù)金融和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，可對金融援助做出緊急決定，達(dá)到85%多數(shù)同意即可；實(shí)繳資本和ESM已發(fā)放貸款的比率維持在15%以上。（同時(shí)運(yùn)行，強(qiáng)化救助能力）

803解救方案之12月峰會(huì)三、向IMF注資，提高救助資金的融資規(guī)?！半p邊貸款”：共注資2000億歐元?dú)W元區(qū)國家央行：1500億歐元非歐元區(qū)國家：500億歐元813解救方案之宋鴻兵建議化解危機(jī)的辦法：一、財(cái)政同盟（效仿美國統(tǒng)一的財(cái)政部所具備的轉(zhuǎn)移支付的功能）二、歐洲央行（ECB）入市，收購流動(dòng)性差的資產(chǎn)三、發(fā)行歐盟債券四、銀行同盟，使銀行資本能夠跨境自由流動(dòng)822014--06情況好轉(zhuǎn)，恢復(fù)態(tài)勢良好各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)觸底回升財(cái)政監(jiān)管、金融監(jiān)管機(jī)制2014--07歐債危機(jī)重演趨勢增加歐洲股市全線大跌的元兇“歐洲銀行業(yè)”歐版QE計(jì)劃遲遲未公布（量化寬松，簡稱QE，是一種貨幣政策，主要指各國央行通過公開市場購買政府債券、銀行金融資產(chǎn)等做法。）4歐債危機(jī)新動(dòng)態(tài)（2014-06至今）832014--09急性后逐漸平息轉(zhuǎn)入“慢性期”金融市場危機(jī)將漸漸“轉(zhuǎn)移”成實(shí)體經(jīng)濟(jì)減速低增長、高通脹2014--10增長遲滯的頑固期大規(guī)模的債務(wù)負(fù)擔(dān)危機(jī)引發(fā)的并發(fā)癥（失業(yè)差距南北分化）2014年歐盟經(jīng)濟(jì)增長率進(jìn)入了1.3%，歐元區(qū)只有0.8%4歐債危機(jī)新動(dòng)態(tài)842014--11歐央行進(jìn)一步放寬貨幣政策量化寬松政策(QE)央行的資產(chǎn)負(fù)債表將增加1萬兆歐元2015--01歐債危機(jī)持續(xù)發(fā)酵歐元貶值創(chuàng)出九年新低（2014年歐盟債務(wù)率85.6%，這個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該說比2009年爆發(fā)債務(wù)危機(jī)數(shù)據(jù)還是呈上升的趨勢。）希臘的退出歐元區(qū)風(fēng)險(xiǎn)4歐債危機(jī)新動(dòng)態(tài)852015--04希臘重回歐債危機(jī)希臘短期國債連續(xù)七周遭拋售短期國債收益率飆升至28%（收益率越高，投資者越不感興趣。）評級至“垃圾級”2015--05希臘債務(wù)前途未明歐債市場急劇波動(dòng)俄羅斯邀請希臘加入金磚銀行4歐債危機(jī)新動(dòng)態(tài)86872015--05金磚銀行難救希臘金磚國家開發(fā)銀行資金主要用于支持金磚國家和其他新興經(jīng)濟(jì)體及發(fā)展中國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。金磚銀行本身還不成熟，其運(yùn)行機(jī)制還沒有理順。但是無論希臘最終是否加入金磚銀行，中國都有可能提供支持。作為金磚銀行的重要成員國之一，中國目前正在推進(jìn)的“一帶一路”、高鐵技術(shù)出口、裝備制造業(yè)走出去等重大發(fā)展戰(zhàn)略，將與希臘的發(fā)展需要不謀而合。希臘是中國參與全球化的支點(diǎn)。（原