基于第一性原理的KMgF3晶体电子结构和光学性质研究

应用第一性原理研究了完整KMgF3晶体的态密度、介电函数、吸收光谱、复折射率和复数光电导谱.结果表明,介电函数虚部、吸收光谱、复折射率和复数光电导谱的峰值位置与KMgF3晶体的电子结构存在一一对应关系,它们都与KMgF3晶体的的电子结构有关.计算结果与实验结果相吻合.     

二氮化锇电子结构和热力学性质的第一性原理计算

文中运用密度泛函理论GGA近似方法,计算了零温零压下莹石结构和黄铁矿结构的电子结构,分析得到这两种结构的中形成了比较强的共价键.通过运用EOS模拟能量体积曲线得到,热容、热膨胀系数以及体积随着压强的变化关系.     

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.     

钛酸盐非线性光学晶体结构建模与光学性质研究

采用Materials Studio软件对钛酸钡（BaTiO3）和钛酸锶（SrTiO3）两种非线性光学晶体建立晶体结构模型,基于密度泛函理论（DFT）量子力学第一性原理方法,利用MS软件中CASTEP模块对两种钛酸盐能带结构、态密度和电子密度差异以及光学性质进行了研究.结果表明：SrTiO3晶体具有较大倍频系数,优于BaTiO3晶体;电子密度的差异对两种晶体的物理性质有决定性的影响;在不同频率变化范围,两种晶体光学性质均呈现非线性效应,具有宽的透光范围,对进一步应用其非线性光学性质提供了一定的参考.     

MCo_12原子簇的电子结构和磁性性质研究

利用分离变分局域自旋密度泛函方法,对正二十面体MCo12原子簇的电子结构和磁性性质进行了研究,结果表明:原子簇的中心原子与表面原子之间具有键长收缩效应,其相互作用得到了加强;用Ti、V、Cr、Mn、Fe和Ni原子替代中心Co原子后,原子簇的稳定性得到了一定的提高;均呈现出金属特性和一定的磁性,价带宽度随着M原子原子序数的增加而逐渐变宽。该研究将为探索以过渡金属原子簇为基础合成新的特殊功能材料提供重要的理论依据。     

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．     

并苯分子电输运性质的第一性原理研究

利用第一性原理计算方法和非平衡格林函数理论,系统地研究了苯、并二苯、并三苯分子长度的改变以及氨基与分子之间连接位置的改变对分子电输运性质的影响.结果发现,分子的电导率不仅与分子的长度有关,而且还与氨基和分子之间连接位置密切相关.     

柔性显示器用InGaZnO薄膜的第一性原理研究

采用第一性原理研究方法对InGaZnO的电子结构、晶体结构、电学、光学等性质进行了计算。结果表明,与未掺杂的ZnO结构相比,掺杂In、Ga元素使得ZnO结构的费米能级进入导带,使其带隙宽度变窄、导电性增强,适合制备应用于柔性显示器上的透明导电薄膜。     

C掺杂单层MoS_2光学特性的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了非金属C元素的不同掺杂浓度和掺杂位置对单层MoS_2光学性质的影响.计算结果显示:C掺杂能在单层MoS_2禁带中引入受主能级,使它变为P型半导体.C掺杂后能提高近红外光区、可见光区的吸收系数,并且掺杂浓度的增加可以连续增加在此波段的光吸收.这表明C掺杂的单层MoS_2可以用于设计太阳光能量收集或光催化剂等方面的材料.     

Ag、N掺杂ZnS结构及光学性质的理论研究

本文基于密度泛函理论,采用第一性原理方法研究了Ag、N单掺杂/共掺杂的ZnS结构、能带及光学性质等,结果表明,Ag单掺杂后晶格体积增大,N单掺杂后的晶格体积减小,但二者均可使禁带宽度变窄。在Ag、N共掺杂体系中,Ag、N相邻时,晶格参数的变化较大,而非邻位掺杂时,带隙宽度更小,同时,N的2p态与Zn的3d态在价带深能级的局域化作用减弱,有助于光生电子的跃迁。光学性质计算表明,Ag、N非邻位共掺杂时,体系在低能区的介电常数虚部峰值较大,对可见光的吸收增强,预示掺杂后的ZnS有更好的光催化性能。     

稀土铕掺杂纳米发光薄膜的制备及性质研究

利用溶胶-凝胶法合成了稀土离子Eu3+掺杂的氧磷灰石稀土硅酸盐Ca2Y8(SiO4)6O2/Eu3+发光薄膜,研究表明,稀土离子Eu3+在Ca2Y8(SiO4)6O2基质中占据低对称性格位6h(Cs),并以其特征的红光发射(5D0-7F2)为主。     

改性天然丝光沸石结构与性能的研究

本文对天然丝光沸石依次进行盐酸脱铝,铵离子交换,510℃焙烧,再铵离子交换,815℃焙烧,二次盐酸脱铝,稀土离子交换等一系列处理。用热分析,X—射线衍射和红外光谱等方法讨论了上述处理对催化剂的结构和性能的影响。经上述处理的天然丝光沸石可适用于催化裂化反应。为天然丝光沸石代替合成丝光沸石作裂化催化剂提供了依据。     

退火对ZnS薄膜光学性质和结构的影响

采用真空蒸发法在石英基片上制备了ZnS薄膜,把制备好的ZnS薄膜进行退火处理,温度从300℃到900℃,退火时间为1h.利用扫描电镜（SEM）研究了薄膜厚度随退火温度的变化,利用光致发光谱（PL）和光吸收研究了在不同退火温度处理下薄膜光学性质的变化.结果显示,700℃随退火温度的升高,薄膜厚度变小,而700℃以后,随退火温度的升高薄膜厚度变大.光吸收显示,随退火温度的升高,薄膜在可见光范围内的光吸收逐渐降低,光学带宽发生蓝移,700℃以后,随退火温度身高,光吸收有一定的升高,光学带宽发生红移.光致发光显示,随退火温度的升高,ZnS薄膜与深能级缺陷相关的发光带（DLE）增强,700℃后薄膜,随退火温度的升高,DLE减弱.     

Tl-2223超导体电子结构研究

利用正电子湮没实验并结合量子化学理论计算研究了有3d元素掺杂的Tl-2223超导体的扩展态电子结构.实验发现在B=0.4 T时,S/W因子明显下降.理论和实验都表明,费米能级附近扩展态电子的转移是造成S/W因子变化的直接原因.     

Ni(100)表面吸附Sn的第一性原理研究

用第一性原理的密度泛函理论分析了Sn吸附在Ni(100)表面的几何结构和稳定相吸附前后的功函变化情况。能量计算表明最稳定相是0.5ML(monolayer)的Sn替代Ni(100)表面最外层原子形成c(2×2)结构的合金相,皱褶幅度为0.049nm,与通过低能碱金属离子散射法和低能电子衍射法(LEED)所得到的实验值(0.044±0.005nm)以及全矢量线性平面波法所得理论值(0.036nm)吻合得较好,但与三维电子全息图所得值(0.09nm)和Castep程序所得值(0.018nm)相差很大,Sn在Ni(100)表面吸附前后的功函变化值为0.31eV,表明电荷从底物移向吸附物。     

纳米分等级结构氧化铟材料的制备及其气敏特性的研究

利用十二烷基硫酸钠(SDS)和N,N二甲基甲酰胺(DMF),采取水热-退火方法合成具有纳米分等级结构的氧化铟。通过X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)表征所制备的样品。结果表明,合成产物为纳米片组成的分等级结构花装氧化铟,纳米片的厚度约为20 nm。气敏性测试结果表明,以该方法合成的氧化铟,对NO2气体有较高的灵敏度与较好选择性。     

稀土掺杂复合氟化物纳米晶的制备和发光特性

综述了纳米发光材料的发展现状,着重阐述了稀土掺杂复合氟化物纳米晶的制备和荧光性质,并对这一新兴领域进一步的研究工作作了展望.     

脊型超宽带行波光调制器的建模与设计

针对光纤通信和光传感中常用的集成光学光调制嚣,运用有限差分方法分析了脊型结构光调制器的微波传播特性,建立了相应的数值仿真模型．数值计算表明,脊型结构光调制器比普通结构的调制器有更大的调制带宽和较小的半波电压．在电板宽度为8μm、高度为29 μm,电极间距为25μm,脊高为3．6μm时,调制带宽为100 GHz,半波电压为7．95 V,测试结果与文献[5]符合的较好．