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Ca3Co4O9的电子结构、化学键及热电性能

邢学玲 , 刘小满 , 许德华 , 新民

材料导报

Ca3Co4O9是一类很有希望的新型氧化物热电材料,用离散变分密度泛函方法(DFT-DVM)计算了失配层钴酸盐Ca3Co4O9的电子结构和化学键,讨论了它们与热电性能之间的关系.结果表明,Ca3Co4O9属于窄带半导体,在费米能级附近Co 3d主要对导带贡献,O 2p主要对价带贡献.Ca2CoO3层中Co-O键表现出明显的各向异性特征,在c轴方向上化学键比ab-面方向上强.Ca连接了CoO2和Ca2CoO3层的相互作用,Ca与周围O原子的弱结合有可能导致材料的低热导率.

关键词: Ca3Co4O9 , 电子结构 , 化学键 , 热电性能

Ca3CO2O6与掺铜体系的量子化学计算

邢学玲 , 刘小满 , 许德华 , 新民

材料导报

采用离散变分密度泛函方法计算了Ca3Co2O6及掺铜体系,讨论了电子结构、化学键等与热电性能之间的关系.结果表明,一维Co-O链对材料的电学性能起着主导作用,Ca-O之间的弱结合导致材料具有较低的热导率.价带和导带主要由Co3d、Cu3d和O2p原子轨道贡献,价带和导带之间的能隙宽度表现半导体电子结构特征,且掺铜体系的能隙变窄,离子键和共价键减弱.由此推断,掺铜后体系的热电性能将有所改善.

关键词: CasCo2O6 , 电子结构 , 化学键 , 热电性能

掺Si对热压合成Ti2AlC/Ti3AlC2的影响及理论分析

王苹 , 梅炳初 , 新民 , 洪小林 , 周卫兵

功能材料

采用热压工艺以Ti、Al、Si元素粉和活性炭为原料,分别以2.0Ti/1.1Al/1.0C(摩尔比)及以0.1和0.2mol的Si取代Al,合成了Ti2AlC/Ti3AlC2块体材料.通过建立Ti2AlC、Ti3AlC2和掺Si的计算模型,计算了平均原子净电荷和平均共价键键级.结果表明:以元素粉2.0Ti/1.1Al/1.0C为原料在1450℃热压60min合成只含有非常少量Ti3AlC2的Ti2AlC材料;当Si取代Al达到0.2mol时,作用非常明显,表现为使同一温度下Ti3AlC2含量增加而Ti2AlC含量减少.另外,应用掺Si后对原子净电荷和共价键键级的影响解释了实验结果.

关键词: Si掺杂 , 热压 , Ti2AlC/Ti3AlC2 , 理论分析

声子玻璃电子晶体和低维热电材料的研究进展

邢学玲 , 新民

材料导报

声子玻璃电子晶体(PGEC)材料和低维材料是2种很有发展前景的热电材料.对这两类材料的热电性能和理论研究进行了较为详细的论述.

关键词: PGEC材料 , 低维材料 , 热电性能 , 理论研究

Bi2Te3与SnBi2Te4的电子结构与热电性能研究

新民 , 朱磊 , 邢学玲

功能材料

用离散变分密度泛函分子轨道方法(DFT-DVM)和线性扩展平面波能带方法(LAPW)计算了Bi2Te3与SnBi2Te4,讨论了电子结构与热电性能之间的关系.Te(Ⅱ)-Bi离子键强度和Te(Ⅰ)-Bi差别不大,而Te(Ⅱ)-Bi共价键比Te(Ⅰ)-Bi强.Te(Ⅰ)-Te(Ⅰ)原子层之间的主要相互作用是范得华力而最弱.Bi2Te3掺Sn后Te-Bi离子键增强而共价键减弱,且费米能级处带隙变小.Sn主要影响导带结构.

关键词: 碲化铋 , 掺杂 , 电子结构 , 热电性能

钴酸盐类氧化物热电材料的研究进展

邢学玲 , 新民 , 张文芹

材料导报

氧化物热电材料是半导体热电材料中的一种,具有独特的优点和广阔的应用前景,介绍与其研究相关的基础理论,并讨论了改善热电性能的途径.钴酸盐类氧化物中的NaCo2O4、Ca3Co4O9和Ca3Co2O6处于氧化物热电材料的研究前沿,综述了它们的晶体结构、制备方法、元素掺杂、热电性能及影响因素,探讨了其进一步的发展方向.

关键词: 钴酸盐类氧化物 , 热电材料 , 热电性能

钴酸盐热电材料研究进展

新民 , 邢学玲 , 张文芹

功能材料

热电材料具有重要而广阔的应用前景.氧化物热电材料可以避免传统热电材料的一些缺点而倍受重视.本文综述了NaCo2O4、Ca3Co4O9和Ca3Co2O6等系列的晶体结构、制备方法、元素掺杂与改性、电子结构计算与理论分析等,并探讨了钴酸盐热电材料的进一步发展方向.

关键词: 钴酸盐 , 热电材料 , 制备 , 电子结构 , 性能

Mg2Si与掺杂系列的电子结构与热电性能研究

新民 , 邢学玲 , 朱磊

功能材料

用离散变分密度泛函分子轨道方法(DFT-DVM)计算了Mg2Si与掺Sb,Te和Ag系列,讨论了电子结构与热电性能之间的关系.掺杂使得离子键和共价键强度降低,在费米能级附近的能隙变小,从而提高材料电导率,降低材料热导率,优化了材料的热电性能.以上结论与实验结果一致.

关键词: 硅化镁 , 掺杂 , 电子结构 , 热电性能

小兴安岭北部新民金矿床地质特征及成因

李骞 , 刘海鹏 , 孔含泉 , 李永胜 , 蒋士军

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2006.03.004

新民金矿床地处小兴安岭-张广才岭多金属成矿带北缘,矿床矿体赋存于光华组长石砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹凝灰岩中; 金矿化主要表现为含矿岩石发生强烈硅化、黄铁矿化、毒砂矿化和金矿化,矿体呈脉状、扁豆状、透镜状等,规模相对较小;矿床形成明显与特定岩性有关,受断裂构造控制,矿石矿物组成简单且含量较低,矿石组构特征显示其属于浅成(低压)低温热液成因.

关键词: 浅成低温热液矿床 , 地质特征 , 矿床成因 , 新民金矿床

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