简介：利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了新型稀磁半导体母体YCuSO的能带结构和态密度以及介电函数、反射函数和吸收函数等光学性质.计算结果表明,YCuSO属于直接带隙半导体,禁带宽度约为1.22eV.其费米面主要由Cu3d和S3p层电子构成.YCuSO半导体晶体在80~90nm处存在明显的光损失,在80~350nm区间光反射较大,光吸收主要发生在50~680nm区间,表明YCuSO在红外与远紫外波段具有潜在的应用价值.这些结果为实验室合成基于YCuSO母体、电荷自旋注入机制分离的新型稀磁半导体,进而研究其性质提供了依据.

简介：通过第一性原理计算可以预测材料的组分、结构与性能，设计具有特定性能的新材料，甚至可以模拟实验无法实现的工作。密度泛函理论巧妙地将电子之间的交换相关势表示为密度泛函，使得薛定谔方程在考虑了电子之间的复杂作用后，依然可以利用自洽的方法求解。利用CASTEP软件在不同机制下计算了立方氮化硼的能带结构、电荷密度分布、状态密度、折射率谱、反射率谱、吸收谱。

简介：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、热膨账系数以及体积随着压强的变化关系.

简介：采用基于密度泛函理论（DensityFunctionalTheory）的第一性原理计算了GaP（001）面吸附硫原子后的表面结构和电子结构。计算表明,在Ga和P截止的GaP（001）-（1×2）表面吸附两个硫原子后,会形成（1×1）的重构表面,硫原子吸附在桥位置（HB）。电子结构的计算显示,吸附硫原子后,GaP带隙中的表面态密度（DensityofStates）明显减少了,这表明在GaP（001）表面吸附硫原子后达到了钝化的效果。

简介：基于局域密度近似（LSDA,Localspin-densityapproximation）和有效库仑相关能（Uapproach）,采用第一性原理计算软件VASP,计算了钙钛矿型钆铝酸盐（GdAlO3,GAP）电子结构,并研究了铽离子（Tb3＋）掺杂后（GdAlO3∶Tb,GAP∶Tb）对能带带隙（Eg,Energyofgap）的影响。计算结果表明：GAP为直接带隙半导体,带隙宽度主要由价带（VB,Valenceband）顶部的O-2p和导带（CB,conductionband）底部Al-3（s＋p）、Gd-（s＋d）（p）决定,Eg值为4.8eV;随着Tb3＋的掺入,当掺入量为1/4原子比时（GAP∶Tb0.25）出现杂质能级,为3eV、2.3eV,分别对应Tb3＋的5D3-7FJ（J=3,4,5,6）电子跃迁和5D4-7FJ（J=3,4,5,6）电子跃迁。当掺入量为1/16时（GAP∶Tb0.0625）,仅杂质能级2.3eV较为明显,这一计算结果与GAP∶Tb0.7荧光粉在紫外激发下绿色荧光发射明显这一实验现象相符合（荧光发射主峰对应5D4→7F5（544nm））。

简介：镁元素可以降低铝的本征层错能，因而Al-Mg合金被认为具备孪晶变形的潜力。然而在多种大变形Al-Mg合金中很难发现变形孪晶。为了探究Al-Mg合金的孪晶变形潜能，采用第一性原理计算研究镁和空位对铝广义层错能的影响。研究发现Mg和空位均具有层错Suzuki偏析特性，并且会降低Al的本征层错能。但是随着镁含量的提高，铝的本征层错能不会持续降低，孪晶特性参数τa也不会持续升高。基于Al-Mg合金的孪晶特性参数τa，我们预测即使在高固溶镁含量下，Al-Mg合金依然很难发生孪晶变形。镁和空位所引起的本征层错能的降低在一定程度上能够提高大变形Al-Mg合金的加工硬化速率并且促进变形带的形成。

简介：本文利用第一性原理赝势平面波方法计算分析了不同浓度稀土Y掺杂CdS的光电性质。计算结果表明：不同浓度的稀土Y掺杂后,CdS的晶体结构发生了改变,晶格常数及晶胞体积随掺杂浓度的增加而增大,能带明显增多、变密,价带和导带均明显向下移动,费米能级进入导带中,导电类型变为n型的直接带隙半导体且带隙有所展宽。随着稀土Y浓度的增加,CdS的静态介电常数、反射率峰值及能量损失函数峰值明显减小,吸收系数峰值明显增大。以上结果可为充分开发和利用稀土掺杂CdS材料调制其光电性质的研究提供理论依据。

简介：摘要：当今，随着我国经济的飞速发展，超硬材料在工业发展中扮演着举足轻重的角色，特别是地质钻探行业中超硬材料的研制与应用更显突出。以前钻探界有句话：“有什么样的磨料就有什么样的钻进设备和钻进工艺”，这充分说明了它们的因果关系。金刚石钻头随着人造金刚石的品种、结构、性能、品质等方面不断提高，很大程度上满足了地质钻探行业的需求，并推动了钻探行业的飞速发展；同样钻探应用中提出的新需求，又不断促进超硬行业继续探索。两者相辅相成，互相促进，共同发展。本文结合大量实例阐述了地质钻探行业中使用的超硬产品的特点、种类、性能等。真切地期待未来超硬材料能够更精更新，更多地在钻探产业实现创新突破。

简介：利用基于密度泛函理论（DFT）的广义梯度近似（GGA）研究四方相BiOCuS的电子结构、化学键和弹性性质。能带结构显示,BiOCuS为间接带隙半导体,带隙宽为0.503eV;态密度和分态密度的结果表明,费米能级附近的态密度主要来自Cu-3d态。布居分析表明,BiOCuS中的化学键具有以离子性为主的混合离子-共价特征。计算得到四方相BiOCuS的晶格参数、体模量、剪切模量和单晶的弹性常数,由此导出弹性模量和泊松比。结果表明,BiOCuS是力学稳定的,且具有一定的延展性。

简介：

简介：【 摘 要 】 如今对于半导体材料硅的研究已经日渐成熟，硅已经是最广泛应用的一类半导体，在微电子和集成电路行业中硅占据着主导地位，通常通过掺杂杂质来改变硅的导电性 能，硅的掺杂技术已经被普遍应用并且越来越成熟，并制成各种器件。然而在应力和本征缺陷对硅的电学性质的作用却很少提及。在对半导体材料的研究和学习中可知，缺陷的电学特性对半导体也有着一定的影响，参杂原子可以提供载流子提高其导电特性，而空位等缺陷在禁带中产生深能级，因此缺陷影响着半导体的禁带宽度和载流子数目。因此缺陷对硅的导电特性起着至关重要的作用。当对硅晶体某一晶向上施加一个拉伸或压缩的应力时会对硅结构造成一定的影响，导致禁带宽度会发生变化，使其导电性能也发生变化。本文所进行的工作就是研究应力和本征缺陷双重因素作用下影响硅电学性质机理 的第一性原理的研究。利用 Materials Studio 6.0 软件来计算分别对硅的 和 晶向施加拉伸和压缩的应力其电学性质变化并绘制应力随应变曲线，并且绘制出能带图、态密度图、分波态密度图，进一步解释其应力和本征缺陷对硅导电性质机理的影响。从而寻找不依赖掺杂而只利用本征缺陷和应力来调控硅的电学性质的方法。利用应力和 本征缺陷调节硅的禁带宽度改变半导体的性能并通过能带图、分波态密度图、态密度图进行理论分析其机理。 并解释应力和本征缺陷作用下硅晶体宏观现象的微观本原，并为硅工业发展提供理论支持。

简介：采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算了不同Al含量的固溶体Sn-Al合金的总能量与电子结构,得到Sn0.7Al0.3合金比例最适合用于锂离子电池Sn基合金材料,并对Sn0.7Al0.3合金嵌锂后的各种物理性质和电化学性质进行了理论计算,发现该固溶体合金相具有较稳定的电化学嵌锂电位和良好的充放电循环性能.同时采用磁控溅射制备了该合金薄膜材料,测试结果与理论计算具有较好的一致性.

简介：摘要：有机-无机杂化钙钛矿近几年受到世界科学家的广泛关注。它有着高效的光电转化效率以及低成本的制备方法，属于太阳能电池领域的一颗新星。然而大部分类似的材料都是铅基的，属于有毒物质。在这项工作中，基于密度泛函理论计算系统地研究了无毒锡基的 CH3NH3SnI3和CH3NH3SnBr3两种钙钛矿材料的结构和电子特性。通过计算，我们优化出来两种材料的晶体结构，得到晶格常数并完成他们的晶体模型搭建。同时，发现它的电子特性在很大程度上取决于有机分子CH3NH3、卤原子（I和Br）。根据计算发现，这两种材料的晶体结构会随着卤原子的改变而发生变化，同时他们的带隙也会相应的变化。相信这两种材料有机会可以替代有毒的铅基钙钛矿太阳能电池，未来得到广泛的使用。

简介：摘要石墨烯因其出色的气敏特性成为了近年研究热点。对石墨烯吸附气体后的电学性质研究，是将其应用于气体传感器，半导体仪器等器件的基础。本文结合密度泛函理论对仿真进行指导，通过MaterialStudio仿真软件以及Castep模块对石墨烯进行建模、计算、分析。建立石墨烯吸附一氧化碳分子物理模型，优化模型结构，结合理论与实验经验计算石墨烯吸附气体的电学性能；对比本征、掺杂Al、掺杂N石墨烯对气体分子吸附的影响，并得到吸附模型的稳定结构、能带以及态密度，对其进行分析。计算结果表明本征石墨烯对一氧化碳气体的吸附属于偏弱的物理吸附。对于吸附一氧化碳气体来说Al掺杂石墨烯与吸附气体形成了共价键，吸附类型也变为较强的化学吸附，N掺杂石墨烯适当的增强了吸附效果，但整体吸附能力并没有像Al掺杂石墨烯一样形成稳定的共价键。

简介：

简介：基于第一性原理，计算了MgSiP2的能带结构，结果显示压强减小了能带带隙值，部分电子有效质量随着压强增大而减小。费米能级附近电子态密度计算结果显示：随着压强的增大，价带顶电子态密度的斜率逐渐减小，而导带底电子态密度的斜率逐渐增加。结合半经典玻耳兹曼理论，分别计算了p型和《型MgSiP2的电导率与弛豫时间的比值、赛贝克系数以及功率因子与弛豫时间的比值。结果发现：压强所致部分电子有效质量的减小，提高了p型和.型MgSiP2的电导率，但在一定程度上降低了MgSiP2的赛贝克系数。在压强作用下，相对于n型MgSiP2，，型MgSiP2的电导率增加幅度更大，补偿了压强所致乡型MgSiP2赛贝克系数的降低，提高了型MgSiP2的功率因子，使其大于n型MgSiP2的对应值。计算结果表明，通过增大压强可以提高p型MgSiP2的热电性能，为实验制备具有良好热电性能MgSiP2提供了指导方案。

简介：基于密度泛函理论（DFT）平面波超软赝势方法，对MgF：晶体近邻F位进行双空穴调制掺杂，选择PBE泛函进行计算，对比N单掺杂MgF：晶体和N近邻双掺杂MgF。晶体的晶体结构、电子结构以及吸收光谱．通过对电子结构的比较，研究了N近邻双掺杂对MgFz光催化活性的影响，给出了离子之间的协同作用机理．通过对比可以看出，N近邻双掺杂对MgF：晶体光学性能具有较佳的调制效果，其效果优于（N，Fe）双掺杂调制．

简介：基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理平面波超软赝势方法，计算了纯MgF2晶体、Co掺杂MgF2晶体、P掺杂MgF2晶体和（Co，P）双掺杂MgF2晶体的电子结构和光学特性．结果表明，掺杂后的MgF2晶体发生了畸变，原子之间的键长也有所变化．（Co，P）双掺杂后，由于非金属原子P态和金属原子d态之间的轨道杂化，在MgF：的导带与价带之间形成了新的杂质能级，这些杂质能级一方面减小了MgF2的带隙宽度，使光吸收曲线红移到可见光区，另一方面有利于光生电子一空穴对的分离，提高了MgF2光催化效率．（Co，P）双掺杂使位于禁带中的杂质能级的态密度明显增加，导致电子从价带跃迁到杂质能级和从杂质能级跃迁到导带的概率增加，从而使其对太阳能的利用率提高．并揭示了（Co，P）双掺杂MgF2在光学元器件方面的潜在应用．

简介：通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对MgCu2,Mg2Ca和MgZn2的力学性能和电子结构进行计算,计算所得晶格参数与实验值和文献值相吻合。合金形成热和结合能的计算结果表明,MgCu2具有最强的合金形成能力和结构稳定性。计算了MgCu2,Mg2Ca和MgZn2的弹性常数,推导了体模量、剪切模量、弹性模量和泊松比。结果表明,MgCu2、Mg2Ca和MgZn2均为延性相,MgCu2的刚度最大,MgZn2的塑性最好。通过对结合能和弹性常数的计算,预测了MgCu2、Mg2Ca和MgZn2的熔点。通过对态密度（DOS）、Mulliken布居数、电子占据数和差分电荷密度的计算,分析了MgCu2、Mg2Ca和MgZn2的结构稳定性和力学性能机制。最后,计算和讨论了3种金属间化合物的Debye温度。

简介：采用密度泛函理论的第一性原理方法对氨(NH3)在Ru(1120)表面的吸附和脱氢反应进行了研究。通过清洁表面模型的计算,找到NH3及其脱氢中间产物NH2、NH和N在表面的稳定吸附位,进而研究了NH3逐步脱氢的反应过程。结果表明:第二步的脱氢反应为整个过程的速控步,NH3脱氢的中间产物主要是NH2和NH,从理论上阐明了NH3在Ru(1120)表面脱氢的微观过程。