解荣军
,
周天亮
,
高桥向星
,
广崎尚登
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.08.160240
基于氮化镓的白光发光二极管(LED)是目前一项崭新的背光源技术,广泛应用于宽色域、高光效的液晶显示屏.在此项技术中,作为关键材料的荧光粉决定着背光单元的色域范围、发光效率和可靠性,因而要求它应具合适的发射波长和窄带发射.β-sialon∶ Eu2+(sialon:silicon aluminum oxynitride(赛龙))就是一款非常适合背光应用的绿色荧光粉,这得益于其位于525 ～ 545 nm发射峰和只有55 nm狭窄的峰宽.此文回顾和综述了β-sialon∶ Eu2+的合成方法、光谱特性、电子结构、晶体结构、可靠性和它的具体应用.计算模拟和实验测试结果表明,Eu2+位于沿c轴方向的大孔道之中,并与6个最紧邻的(0,N)原子等距离配位.因而,Eu2+的狭窄发射峰源自于Eu2+局域结构的高度对称性.β-sialon∶ Eu2+的发射波长和带宽都能通过组成裁剪,即z值,进行调控;低z值组成能够实现更短波长发射和更窄带宽.与传统的基于钇铝石榴石(YAG)荧光粉的背光源相比,β-sialon∶ Eu2+再搭配红色荧光粉制备的背光源具有更宽的色域,色域范围可提高15％以上.其优异的发光性能和高可靠性使得β-sialon∶ Eu2+成为应用于先进显示屏的极其重要的绿色发光材料.
关键词:
稀土
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氮化物
,
beta-sialon∶Eu2+
,
荧光粉
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电子结构
,
发光二极管
,
背光源
鲁贵林
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杜梅芳
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张忠孝
,
侯宁普
,
李明强
,
张影
材料导报
采用第一性原理(First principles)的赝势平面波法,结合广义梯度近似(GGA)及PW91算法,对煤中含镁物质菱镁矿MgCO3的电子结构和热力学性质进行了计算.首先,对菱镁矿MgCO3的结构进行优化,使其达到最稳定的状态,计算结果表明菱镁矿MgCO3晶胞体积V0=289.5320a.u.3,晶胞参数为a=b=4.7888A,c=14.5785A.其次,由声子谱态密度方法计算了菱镁矿MgCO3的熵、热容、焓及吉布斯自由能.最后,由相应的数据作出图 像,再由图像拟合成函数表达式.由微观计算得出的结果为煤灰结渣问题的研究提供了理论上的指导.
关键词:
第一性原理
,
菱镁矿
,
电子结构
,
热力学性质
连景宝
硅酸盐通报
利用基于密度泛函理论的第一原理方法研究了Gd2O2S的电子结构及光学性质.能带结构分析表明:Gd2O2S是一种间接带隙的半导体材料,其间接带隙值为3.22 eV,且价带顶和导带底分别位于G点和M点.态密度计算表明价带顶部由O2p和S 3p态杂化而成,导带底部主要由Gd 5d态构成.在对带隙进行1.15 eV的剪刀修正后,通过第一原理方法研究了Gd2O2S的光学性质.计算并分析了Gd2O2S的介电函数、复折射率、吸收系数和透光率.其中,静态折射率的计算值与实验值吻合得很好,Gd2O2S在可见到红外区的理论透光率的计算值为76.5％.
关键词:
Gd2O2S
,
第一原理
,
电子结构
,
光学性质
张健
,
华熳煜
,
龙春光
,
周惦武
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了完整、含Mg原子空位及Pd原子掺杂三种MgH2(110)表面的氢脱附行为及其动力学,并从电子结构角度给出了表面空位/掺杂两类缺陷对其脱氢动力学的影响机制.结果显示:MgH2(110)表面六重配位的Mg原子位置是形成Mg空位或Pd掺杂的优先位置;相对于完整表面而言,Mg空位或Pd掺杂均极大地降低了MgH2(110)表面的氢脱附能垒,在一定程度上解释了MgH2纳米结构调制与催化掺杂可明显改善体系脱氢动力学的实验现象;电子结构分析发现,表面空位/掺杂缺陷的存在致使MgH2表面在费米能级附近能隙变窄、低能级区成键电子数减少,进而导致近表面的原子层稳定性降低,从而使得表面Mg-H间相互作用减弱.
关键词:
MgH2
,
表面
,
脱氢动力学
,
能垒
,
电子结构
杨忠华
,
刘贵立
,
曲迎东
,
李荣德
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论的CASTEP程序,对单壁手扶椅型(6,6)硅纳米管施加不同程度的拉伸变形,研究其电子结构和光学性质.研究发现,拉伸变形使得硅纳米管的Si-Si键长增加,布居数减小,稳定性降低.拉伸变形过程中,导带底的电子明显向低能区偏移,而价带顶的电子向高能区移动,从而能隙宽度减小.同时,由于共价键对价带电子的束缚度降低,价电子更容易受激发向导带跃迁.拉伸变形能够增大硅纳米管的静态介电常数和实数部的吸收宽度,并使介电函数虚数部在低能区发生红移,从而硅纳米管的能隙宽度减小.在近紫外光波段,红外和可见光波段硅纳米管的发光效率随拉伸变形量的增加而提高.研究结果为硅纳米管在光电器件的应用提供理论基础.
关键词:
第一性原理
,
硅纳米管
,
电子结构
,
光学性质
陈继超
,
刘正堂
,
冯丽萍
,
谭婷婷
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了MoS2电子结构、振动和介电性质,得到了MoS2能带结构、态密度、介电谱和红外反射谱.研究表明,MoS2为间接带隙半导体.介电张量在垂直和平行于c轴方向表现出强烈的各向异性.电子屏蔽作用对介电常数贡献较强,晶格振动对介电常数贡献较弱.在300～500 cm-1波段,由于红外光学模的存在,材料与电磁波存在较强的相互作用,透波性能较差.
关键词:
MoS2
,
第一性原理
,
电子结构
,
振动
,
介电常数
夏罗生
,
朱树红
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.004
随着燃料电池、燃料电池汽车的快速发展,LiBH4被认为是最具应用前景的储氢材料之一.然而,LiBH4吸放氢温度高以及吸放氢速率相对缓慢限制了其广泛应用.为改善LiBH4吸放氢性能,在LiBH4中添加少量Al,采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,计算了LiBH4合金化前后体系的氢化物形成热、H原子解离能,体系的晶体与电子结构.氢化物形成热、H原子解离能计算结果发现:Al合金化后体系相结构稳定性变差,体系解氢过程中所吸收的热量减少,H原子解离能减小,体系解氢能力增强.电子态密度(DOS)、电子密度和Mulliken电子占据数的结果表明:LiBH4结构稳定、解氢困难的电子结构原因是B-H之间较强的共价键,Al对LiBH4体系解氢性能增强主要是Al-LiBH4体系Fermi能级附近能隙值发生变化以及Li-BH,B-H间成键作用减弱.理论上揭示Al添加改善LiBH4体系解氢性能的微观机制,为LiBH4实际应用提供理论指导.
关键词:
赝势平面波
,
LiBH4
,
解氢能力
,
电子结构
黄佳木
,
徐成俊
,
王亚平
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.05.011
采用直流反应磁控溅射工艺,在载波片和Al基材上制备出金黄色的(Ti,Zr)N薄膜.(Ti,Zr)N薄膜具有比TiN薄膜更高的硬度和更强的耐腐蚀性能.用XRD衍射方法和扫描隧道显微镜对薄膜的晶体结构、微观表面形貌和电子结构进行了测试分析.XRD结果表明,(Ti,Zr)N薄膜为多晶态,存在TiN和ZrN两种分离相;从表面形貌可知,薄膜表面平整,晶粒排列致密且无连接松散的大颗粒;STS谱表明,Zr掺杂后,禁带宽度仍为1.64eV,但在禁带内增加了新能级,新能级的宽度分别为0.33eV和0.42eV,这也正是掺杂Zr后,薄膜仍呈现金黄色的主要原因.
关键词:
(Ti,Zr)N薄膜
,
金黄色
,
表面形貌
,
电子结构
,
多晶态
邢学玲
,
刘小满
,
许德华
,
闵新民
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
