完整PbWO4晶体偏振性质的模拟计算

利用完全势缀加平面波局域密度泛函近似，计算了完整的PbWO4(PWO)晶体的电子结构，模拟计算了复数折射率、介电函数及吸收光谱的偏振特性．分析了各个吸收光谱的峰值所对应的可能的电子跃迁以及PWO晶体的偏振特性．     

KMgF3:Ni2+晶体局域结构研究

采用赵敏光等的μkα模型,在强场图象中建立了3d8电子组态的多重态计算公式,利用高阶微挠公式推导出顺磁g因数的计算解析表达式,并在能量矩阵、g因数与掺杂真实晶体结构常数之间建立起关联公式.将此模型应用于KMgF3:Ni2 晶体,计算其d-d跃迁光谱和EPR谱并与实验数据对比,发现KMgF3晶体在掺入Ni2 后其结构应发生同向延伸变化,畸变量ΔR=0.004nm,计算结果与实验值符合较好.     

第一性原理计算B-Nb_2O_5晶体的电子结构和光学性质

采用第一性原理的GGA/PBE算法计算了B-Nb_2O_5晶体的电子结构和光学性质。结果表明B-Nb_2O_5是n型宽禁带且具有较强金属特性的半导体材料,禁带宽度为2.622eV,利用能带和态密度的计算结果从电子微观结构分析了介电函数、吸收系数、折射率、反射率和能量损失函数之间的关系,为B-Nb_2O_5提供了更加深入的理论依据,计算结果符合较好。     

[Cu(H2O)2(en)][SO4]晶体的局域结构和吸收光谱研究

根据赵敏光等提出的半自洽3d轨道模型和点电荷模型,建立了过渡金属离子晶体的局域结构与吸收光谱之间的定量关系,对[Cu(H2O)2(en)][SO4]晶体的局域结构和吸收光谱进行了统一解释,还预测了其EPR谱的值.其理论计算结果与实验观测值符合.     

NaCl晶体中电子型色心的电子结构研究

运用密度泛函离散变分（DV-Xα）方法研究了NaCl晶体中可能存在的色心，模拟计算得到含色心的NaCl晶体的电子结构．计算结果表明，F、F2心在禁带中引入了新的能级；分析了可能存在的光学跃迁，并用过渡态方法计算得到相应的跃迁能量为2．74eV和1．74eV．该计算结果与实验测得的吸收光谱的峰值位置吻合较好．而F^＋心不存在光学跃迁吸收，但使晶体的禁带宽度变窄．计算结果还解释了NaCl晶体吸收光谱的结构起因．     

Zn掺杂GaN电子结构及光学性质的第一性原理研究

用密度泛函理论平面赝势方法,利用Materials Studio中的Castep软件包,对GaN及Zn对GaN的Ga位掺杂和N位掺杂进行了模拟计算,并对本征GaN和Zn掺杂GaN的能带结构和态密度、差分电荷密度分布及光学性质进行了分析.计算结果表明,Zn原子替换N原子能改善GaN晶体的电学性能,在光学方面,Zn掺杂GaN的动态介电函数表现出光学各向异性.     

应力作用下Ru2Si3的光学性质

采用赝势平面波法（源自第一性原理的密度泛函理论）,计算了Ru2Si3在不同外压（-20GPa、0GPa、20Gpa）作用下的吸收谱、光电导谱、反射谱及能量损失函数,对Ru2si3在外压作用下的光学性质进行了理论研究。计算结果表明：随着压力由负压变化至正压,Ru2Si3对光的吸收性能增强,反射特性减弱。这一特性将有利于Ru2Si3材料在光电子领域中的应用。     

4,4′-二巯基联苯分子电输运性质的第一性原理研究

以4,4′-二巯基联苯分子为研究对象,利用第一性原理计算方法和非平衡格林函数理论,研究了分子与电极之间连接方式以及电极距离的改变对分子的电子结构和分子电输运性质的影响.计算结果表明,分子与电极之间连接方式以及电极距离的不同会改变分子的几何结构和电子结构,从而影响分子体系的电输运特性,并且发现双硫原子的连接方式比单硫原子的连接方式更加有利于分子电导率的提高,扩展分子的平衡态不是电子输运的最佳状态,适当调节两电极之间的距离可以改善分子的电输运特性.     

S掺杂锐钛矿TiO2电子结构的第一性原理研究

对完整锐钛矿TiO2晶体及S掺杂锐钛矿TiO2晶体电子结构进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究.通过对能带、态密度的分析,发现在S掺杂后,O原子,S原子与Ti原子在导带区发生了强烈的相互关联作用,致使Ti原子3d轨道上的电子向S原子的3p轨道,O原子的2p轨道移动,使得导带向低能区移动,从而使TiO2的禁带宽度变小,吸收边红移.从而揭示了S掺杂导致锐钛矿TiO2晶体禁带宽度变小的机理.理论计算与实验结果基本相符.     

镀金属四包层长周期光纤光栅特征方程的建立与求解

根据耦合模理论,建立了镀金属四包层长周期光纤光栅气体传感器的模型和特征方程,讨论了由于金属的复折射率虚部较大,引起特征方程中贝塞尔函数溢出的问题.提出了采用在贝塞尔函数源程序中乘上一个缩放因子解决溢出问题的方法,并给出了3种解决办法———积分法、幂级数法和渐进展开法.