朱健
,
齐民
中国有色金属学报
在二元Cu-Zr合金中添加Al元素可明显提高合金的非晶形成能力.根据非晶与其晶化相存在结构遗传关系,以Cu-Zr基非晶晶化相Cu10Zr7中的Cu6Zr5阿基米德反棱柱为团簇模型,利用离散变分方法从电子层次研究了Al元素对Cu基非晶合金团簇稳定性的影响.结果表明:当团簇中加入一个Al原子时,Fermi能级处的态密度明显降低,团簇稳定性提高;但继续加入Al原子,Fermi能级处的态密度又开始上升,态密度处于较高位置,团簇稳定性下降;计算结果与实验结果相吻合.
关键词:
Cu基非晶合金
,
团簇模型
,
离散变分
,
原子亲和力
,
态密度
叶飞
,
许斐范
,
刘金美
,
谭毅
材料导报
B和O是太阳能级多晶硅中的主要非金属杂质,它们经常以B-O原子对的形式存在.利用第一性原理计算方法,通过对比B-O对在真空、B2 O3和硅中的键合状态,理解Si环境对B-O键合特征的影响.计算结果表明,在这3种原子环境中,O原子的s和p轨道对键合的贡献都比B原子的s和p轨道大得多.其中,在真空中主要是O的2p轨道参与成键,而在氧化物和硅中O原子的2s轨道和2p轨道都参与成键.在硅中,由于B-O间距较大,以及与Si键合导致B-O键合电子态密度的降低,使B-O对在硅中的结合强度低于在氧化物和真空中.
关键词:
第一性原理
,
多晶硅
,
杂质
,
态密度
,
键合
唐斌
,
罗强
,
张强
,
伍振海
,
冉曾令
人工晶体学报
基于密度泛函理论第一性原理,在广义梯度近似下,本文研究本征石墨烯和掺杂不同浓度P的石墨烯结构和电子性质并发现本征石墨烯禁带宽度为零;对于P∶C掺杂比分别为1∶17、1∶7、1∶1的石墨烯,其P-C键长由0.142nm的C-C键分别增大为0.1629 nm、0.1625 nm、0.1751 nm,其对应带隙分别由零带隙变为0.28 eV、0.44 eV、1.21eV:费米能级逐渐下降.分析分波态密度后发现,在掺P石墨烯中主要为P原子的3p态电子影响其总态密度.
关键词:
第一性原理
,
石墨烯
,
电子性质
,
态密度
丁增辉
,
熊予莹
,
张蜡宝
,
熊建文
,
侯贤华
材料导报
利用密度泛函理论平面波赝势法,结合广义梯度近似构建了纯净ZnO和空位ZnO的超晶胞模型,利用第一性原理进行计算.结果表明,纯净ZnO中O原子或者Zn原子的减少都会使ZnO的禁带宽度增大,O空位是施主缺陷,Zn空位是受主缺陷.O原子的减少将使Zn 3d电子态不再发生能级分裂,同时氧空位的增多将导致ZnO电导率下降.
关键词:
密度泛函理论
,
能带
,
态密度
,
P型ZnO
费英
,
成爽
,
史力斌
,
袁宏宽
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势(USP)方法,结合广义梯度近似(GGA)计算了岩盐结构(B1)和纤锌矿结构(B4)ZnO的相变、弹性性质,并分析了B1和B4相ZnO在相变点处的电子结构特征.计算结果表明:ZnO在12.72 GPa时发生了由B4相向B1相的转变.B1和B4相ZnO的体弹性模量分别为171.5 GPa和132.8 GPa.能带结构的结果表明B1相是间接带隙半导体,带隙值为1.404 eV,而B4相是直接带隙半导体,带隙值为1.107 eV.
关键词:
第一性原理
,
相变
,
弹性性质
,
态密度
,
能带结构
柴跃生
,
罗春云
,
张敏刚
,
伍静
人工晶体学报
采用第一性原理平面波赝势方法计算了SiO_2基质包埋不同尺寸纳米晶粒Si_3和Si_5的电子结构及光学性质.结果表明,随着包埋纳米晶粒尺寸的减小,包埋Si_3结构的带隙比包埋Si_5结构宽,但包埋Si_5结构对可见光区的吸收优于包埋Si_3结构.Si_3结构的第一个吸收峰在约3.9 eV处,Si_5结构的第一个吸收峰在约4.6 eV处.计算表明,Si纳米颗粒中Si原子数与包埋基质的分子数之比为45.46%是一种较好的结构参数,对可见光区吸收效果好.
关键词:
第一性原理
,
密度泛函理论
,
价键畸变
,
态密度
李翔
,
周园
,
任秀峰
,
年洪恩
,
曹萌萌
人工晶体学报
采用机械合金化结合后续热处理成功制备出Fe1-xCoxSi2化合物,探讨Co掺杂对化合物热电性能的影响；利用基于密度泛函理论赝势平面波方法对Co掺杂前后β-FeSi2的电子结构进行计算.结果表明:Co元素掺杂量x应控制在0-0.05之间；β-FeSi2的费米面位于价带顶,其电阻率随温度升高而降低,为非简并半导体；Co掺杂后费米面进入导带底,使其成为n型简并半导体,电阻率较掺杂前大幅度降低；本实验条件下,热电性能检测发现,当x=0.03,温度873 K时,试样的功率因子达到最大值为60μW·m-1·K-2.
关键词:
Fe1-xCoxSi2
,
机械合金化
,
热电性能
,
能带结构
,
态密度
陈艳平
,
秦宏伟
,
李玲
,
胡季帆
金属功能材料
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015061
用第一性原理密度泛函理论研究了CO在Pt(111)、Pt(100)面上的吸附行为,并对吸附体系的吸附热、C-O键和C-Pt键的键长、布居数分析、电子态密度进行了研究.经比较吸附能、化学键参数和CO布居数,发现在CO主要以C朝下的方式吸附在Pt位,C原子与Pt原子间发生了强烈的杂化作用.为防止铂CO中毒,一般可采用在燃料气中充入一定量的氧气,这些氧气与CO反应生成CO2.计算表明,CO2不会在Pt(111)与(100)上面吸附,从而表明生成的CO2不会阻挡CO与Pt的作用,不会降低Pt的催化效应.
关键词:
第一性原理
,
CO
,
CO2
,
Pt
,
态密度
付现凯
,
宫长伟
,
王家恒
,
焦俊荣
,
柴跃生
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理对La和Ce单掺杂及La-Ce共掺杂锐钛矿TiO2前后的晶格参数、能带结构、态密度以及光吸收特性进行了计算.结果表明:掺杂后导致锐钛矿TiO2晶胞膨胀,晶格发生明显畸变并减小了锐钛矿相TiO2的禁带宽度;La-Ce共掺杂后引入新的杂质能级,导带下移,TiO2的光吸收带边发生明显红移,在紫外区和可见光区的吸收系数增大,有效提高了TiO2的光催化效率.
关键词:
第一性原理
,
锐钛矿TiO2
,
La,Ce共掺杂
,
态密度
陈丽
,
李华
,
董建敏
,
梅良模
,
张爱国
功能材料
用Xα方法计算了氧化物La2-yBayCuO4中O原子的电子态密度及电荷转移.计算结果表明,Ba进入晶格,不仅导致同一原子层内的原子间轨道杂化增强,而且产生了较强的层间轨道杂化效应.这种层间互作用对于氧化物出现绝缘体-金属相变并进而产生超导电性有重要影响.因此尽管氧化物La2-yBayCuO44准二维特性,但在研究此类氧化物的微观性质时,不应该简单地将其作为二维系统处理,还必须考虑氧化物中的层间耦合效应.因为强烈的轨道杂化效应,使得Fermi面附近的d电子态密度显著增大,价电子的局域性减弱,而扩展性明显增强.由于Ba掺杂所产生的空穴主要进入O格点,并有少量d空穴进入Cu格点周围.本文认为,d空穴进入Cu格点等效于用三联族元素(Fe、Co、Ni)替代Cu原子,在格点上产生(或诱发)空间净磁矩.因此,空穴进入O格点导致超导电性和d 空穴进入Cu格点诱发磁致"对"破坏机制,成为系统中的两个彼此消长、互相竞争的因素.由此可以较好地解释高温超导氧化物材料的超导转变温度随空穴浓度的变化行为.
关键词:
原子簇
,
态密度
,
层间耦合
,
电子迁移
