何茗
,
张树人
,
周晓华
,
李波
,
张婷
材料导报
基于第一性原理的平面波赝势方法(PWP)的局域密度近似(LDA)/广义梯度近似(GGA)计算了β-CaSiO3的几何结构、能带结构、态密度和光学性质.其晶胞参数优化结果与实验相比,LDA/GGA的相对误差为-3.62%/1.91%.对优化后的β-CaSiO3晶体进行能带结构分析表明,β-CaSiO3晶体为间接带隙结构,禁带宽度Eg(LDA)=5.53eV,Eg(GGA)=5.18eV.对态密度图及Mulliken电荷分布的分析表明,Ca的d轨道有电子分布,即Ca的s、P、d轨道均参与了成键.β-CaSiO3晶体中Ca与SiO3基团之间形成的化学键主要是离子键,而Si与O之间的化学键是共价键.
关键词:
β-CaSiO3
,
能带结构
,
电荷分布
,
价键
姜骏
,
卞江
,
黎乐民
中国稀土学报
用密度泛函(GGA+U)方法研究YbB6晶体的电子结构. 采用FLAPW方法进行计算, 获得了比较精确的能带结构信息. 分析了YbB6能带结构的特征与Yb-B6簇间成键情况的联系. 在此基础上计算YbB6的反射率、介电函数、光电导率和能量损失函数等光学常数, 结果与实验值符合比较好. 对其光电导率(实部)和能量损失函数谱进行详细分析, 对谱峰作出指认, 阐明了各谱峰与能带间电子跃迁的联系, 证实了前人对谱峰所作经验指认的合理部分, 补充和纠正了前人经验指认的不足和不准确之处.
关键词:
YbB6
,
能带结构
,
光电导率
,
能量损失函数
,
谱指认
,
稀土
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
邢精成
,
卞建江
,
王小军
,
黄富强
,
赵景泰
功能材料
光催化剂BiNbO4采用传统固相反应分别在900和1300℃下进行制备.通过XRD粉末衍射和UV-vis吸收光谱分析,表征了样品的物相和光谱吸收特性.通过对样品的测试分析表明,低温样品为正交相,高温样品为三斜相,正交相的禁带宽度(3.4eV)比三斜相(3.0eV)更宽.以降解甲基橙来评价BiNbO4的光催化活性,对比试验表明低温正交相BiNbO4的光催化活性远高于高温三斜相,这是由于它们晶体结构不同造成的.对正交相BiNbO4的光催化性能进行了深入的研究,实验发现催化剂浓度和溶液pH值对光催化剂的活性影响很大.通过第一原理的计算,讨论了BiNbO4的电子结构和光催化反应的关系.
关键词:
BiNbO4
,
光催化
,
甲基橙
,
能带结构
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
陈莹莹
,
宓一鸣
人工晶体学报
本文基于第一性原理对硅取代、掺杂石墨烯纳米带不同位置的电子能带结构、态密度及电子器件的电子输运性质进行了分析与研究.结果表明,锯齿形石墨烯纳米带(ZGNRs)在硅原子取代及掺杂后由原来的半导体态转变为金属态.在各种模型中,对于体系态密度有贡献的一般为原子指数为1、在p轨道的硅原子(Si1p);原子指数为2、在p轨道的硅原子(Si2p)和碳原子(C2p);少量的原子指数为1、在s轨道的氢原子(H1s)和碳原子(C1s).经分析,在各取代位置中两端硅原子取代的锯齿形石墨烯纳米带的体系能量最小,表明其为最有可能发生的取代位置.在掺杂位置中,体系能量计算结果显示填隙硅原子的能量更低,最有可能发生此种掺杂.电子输运性质的研究中,在所有的取代位置中单边硅原子取代组成的电子器件电子输运性质最好.在所有电子器件模型中电子输运性质最好的是填隙硅原子掺杂模型.
关键词:
石墨烯纳米带
,
第一性原理
,
能带结构
,
态密度
,
输运性质
舒海生
,
董立强
,
李世丹
,
刘伟
,
林航
人工晶体学报
从弦的波动方程出发,采用传递矩阵法,分析了无限周期的布拉格型声子晶体弦的横向振动能带结构.研究表明布拉格型声子晶体弦具有横向振动带隙,弦内拉力对带隙特性有显著影响,可以方便地用于带隙调节.利用有限元软件和Matlab软件对有限周期的布拉格型声子晶体弦的横向振动传输特性分别进行了仿真和数值计算,结果表明带隙范围内表现出明显的振动衰减,不同拉力条件下的带隙变化也很好地验证了理论分析结果.
关键词:
声子晶体
,
弦
,
传递矩阵法
,
能带结构
,
带隙
侯志文
,
康爱国
,
马维清
,
赵晓龙
人工晶体学报
基于电子结构密度的第一性原理,对钛酸钡陶瓷立方结构和四方结构的电子密度、能带结构和光学特性进行计算与比较.在低能量状态下,光响应主要是从O 2p到Ti 3d的过渡.计算结果和实验数据与其他计算方式相比具有更好的吻合性.相比较于四方结构,立方结构的所有参数值向能量值降低或者参数值增加的方向移动.
关键词:
第一性原理
,
钛酸钡
,
电子密度
,
能带结构
,
光学特性
胡家光
,
张晋
,
敬守勇
人工晶体学报
将复式BN结构引入固/气型声子晶体,其基元包含两个截面半径不同的圆柱体,三角格子和石墨结构作为BN结构的特殊情况被考虑在其中.用平面波法研究了其带隙结构,发现改变两圆柱体的截面半径比及填充率,就可调节声子晶体的带隙结构和范围,从而实现有选择性的滤波效应.此外,三角晶格容易在高填充率下获得高频宽带隙,而普通BN结构及石墨结构在低填充率条件下可获得低频宽带隙.
关键词:
声子晶体
,
能带结构
,
带隙
,
平面波法
樊玉勤
,
王新强
,
王连轩
,
胡凯燕
材料导报
基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,在广义梯度近似(GGA)下分别计算了无掺杂和掺杂过渡金属Cr原子的AlN半导体的电磁性质,结果表明,掺杂后AlN由半导体转变为半金属,并具有较宽的半金属能隙.当掺杂浓度为25%、12.5%、5.6%时,半金属能隙分别为0.8eV、1.1eV、1.2eV.以掺杂浓度为12.5%的Cr-AlN(2×2×1)为例,详细分析了其能带结构、态密度分布和电子布居数以及磁矩等.
关键词:
AlN
,
电磁性质
,
能带结构
,
态密度
