掺镁铝酸钙光学性质的理论计算

运用密度泛函理论平面波超软赝势,对镁离子掺杂的钙铝氧化物磷光体（Mg0．5Ca0．5Al2O4）的电子结构和光学性质进行了计算．计算结果表明,杂质的引入使材料的带隙降低了0．43 eV,光学吸收范围展宽,吸收强度增大,在低能吸收区出现一个额外吸收峰．对电子结构的分析表明,杂化了的Ca3d轨道与O2p轨道的强相互作用占据着导带底部,镁杂质能级进入导带靠近导带底部是决定掺杂材料光学性质的主要因素．     

锰氧化物CMR效应的产生机理

在对锰氧化物的晶体结构、电子结构和电子态及其CMR效应的可能机理进行全面论述的基础上 ,报道作者对La0 .67Ca0 .33MnO3掺Ga磁电阻的研究。实验结果表明Ga掺杂破坏了DE作用 ,使电阻率上升而磁有序转变推移到低温。但值得强调指出的是 ,Ga掺杂使磁电阻效应显著提高 ,证明Mn位元素替代是提高CMR的一种可能机理     

锰氧化物CMR效庆的产生机理

在对锰氧化物的晶体结构、电子结构和电子态及其CMR效应的可能机理进行全面论述的基础上,报道作对La0.67Ca0.33MnO3掺Ga磁电阻的研究,实验结果表明Ca掺杂破坏了DE作用,使电阻率上升而磁胡序转变推移到低温,但值得强调指出的是,Ga掺杂使磁电阻效应显提高,证明Mn位元素替代是提高CMR的一种可能机理。     

Co掺杂ZnO的电子结构及磁性质

本论文选择目前研究较少的ZnO立方闪锌矿结构,基于密度泛涵理论的超软赝势法(USPP),结合局域密度近似(LDA),应用Material Studio5.5软件采用LDA+U方法进行计算。计算本征态下ZnO(1*1*1,2*1*1,2*2*1不同超晶胞)的电子态密度,能带结构,分析得出本征态ZnO的总态密度价带主要由Zn的3d和O的2p轨道电子组成,验证了靠近费米能级附近处的价带。计算Co替代立方结构ZnO的Zn的态密度和能带结构,并与本征态下ZnO的态密度和能带结构做比较,发现掺杂后电子态密度无较大变化,导带在Co掺杂浓度为25%时最宽即导电性最强,禁带宽度在掺杂后变窄。由实验得出的Zn1-xCoxO的磁化强度随温度和磁场强度的变化,绘制不同掺杂浓度样品的M-T和M-H曲线,讨论材料的磁化性质,并结合电子结构计算结果。     

高压对 C 掺杂碱土金属氧化物磁性的影响

采用第一性原理的平面波赝势方法,结合广义梯度近似,分别计算了在常压和高压下,C掺杂碱土金属氧化物X4CO3（X＝Ca,Sr和Ba）的磁矩,体积和总能量随压强的变化情况以及Ca4CO3的能带结构和电子态密度。结果表明,随着压强的增大,X4 CO3的铁磁性减弱最终发生磁相变由铁磁态转变为非铁磁态。特别是Ca4 CO3在69 GPa时,C原子的自旋贡献随着压强的增大显著地下降。     

N掺杂对TiO2电子结构与光催化活性影响的理论研究

采用第一性原理超软赝势平面波方法对N掺杂TiO2的基态电子结构进行了计算研究。计算结果显示N取代O掺杂不仅把TiO2的价带位置升高了0.27 eV,而且在带隙中诱导了有N 2p、O 2p和Ti 3d构成的未占据电子态。这三态的相互作用使带隙态具有了展宽和离域化的特性。N掺杂TiO2电子结构改变的原因是由于形成了相对较强的N-Ti共价键。价带上移和扩展带隙态共同促进了N掺杂TiO2可见光催化活性的提高。     

界面掺杂Au/SrTiO3（001）/Au的电子传输

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法研究了Au/SrTiO3(001)/Au异质结界面Y、Zr、Nb和Mo元素置换掺杂与电子传输相互作用的微观机制.通过分析各通道原子的电荷差分密度以及投影态密度,发现Au/SrTiO3(001)/Au中导电通道的开关状态对于不同界面掺杂金属元素差异明显.当Y和Zr分别置换界面层Ti(1)原子时,尽管界面电子态有局域化现象,但并没有改变理想界面模型导电通道的关闭状态;当Nb、Mo分别置换界面层Ti(1)原子时,电子掺杂效应使原来理想界面模型的导电通道从关闭状态转变为开放状态,从而提高了异质结界面体系的导电性能.     

ZnO电子态密度和吸收光谱的理论计算

采用第一性原理的平面波赝势方法和广义梯度近似,研究纤锌矿ZnO的能带结构、电子态密度和吸收光谱.计算结果表明,纤锌矿ZnO为直接带隙半导体,计算带隙宽度为0.81 eV.由配位场理论分析知,Zn3 d电子劈裂后形成的t2带对应Zn—O成键态,t2*带对应Zn—O反键态,e带为非键态.计算得ZnO的光学吸收边为3.47 eV,计算结果与实验值相一致.     

YBa2Cu3-x GdxO7-δ的X射线衍射研究

用传统的固相反应法制备了掺杂稀土元素Gd的YBa2Cu3-xGdxO7-δ多晶粉末样品,并对YBa2Cu3-xGdxO7-δ结构进行X射线衍射研究。详细研究了Gd掺杂对YBa2Cu3O7-δ(Y-123)的结构与输运性质的影响。借助Rietveld方法,对不同掺杂的样品进行了细致的结构分析,并从结构的变化分析了掺杂对自旋隙产生的影响。对Gd3 离子磁掺杂自旋隙特征的研究说明自旋隙温度很大程度地依赖平面间的反铁磁关联配对的加强。     

LaMnO3的La位掺杂对输运特性和磁电阻的影响

采用固相反应法制备实验所需的多晶样品,主要探讨LaMnO3的La位分别用不同价阳离子掺杂对输运特性和磁电阻的影响,明确指出La位掺杂是提高和调制钙钛矿型锰氧化物超大磁电阻(CMR)效应的一种有效途径。实验结果表明:La1-xMxMnO3(M为Ag,Na)多晶样品当0.1相似文献   

Nb,Fe单原子掺杂单层MoSe2电子结构及光学性质的理论研究

文章基于密度泛函理论,研究了本征及Nb,Fe单原子掺杂单层MoSe₂的电子结构及光学性质。计算发现,本征单层MoSe₂和Nb-MoSe₂为直接带隙半导体,Fe-MoSe₂为间接带隙结构;Fe-MoSe₂较本征单层MoSe₂导电性大大提高,实现了由半导体向半金属的过渡。由态密度分析得出了本征及Nb,Fe单原子掺杂单层MoSe₂能量状态主要由Mo 4d,Se 4p轨道电子所贡献的结论,并对各原子掺杂体系轨道电子的能量贡献和掺杂类型做了探讨。此外,还详细分析了费米能级附近的自旋态密度、杂质带、磁性之间的联系。光学性质方面,比较了本征单层MoSe₂与各掺杂体系的复介电常数和光吸收系数,在红外光区Fe-MoSe₂的吸收系数高于本征单层MoSe₂。本征单层MoSe₂的光吸收系数为9.69×10⁴ cm^-1,是区域最大吸收峰。上述研究表明,通过对单层MoSe₂的Nb,Fe掺杂可使电子输运特性得到了增强,为高活性自旋电子和光电子器件设计和研究开辟了新的前景。     

N掺杂钛酸锶的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势计算方法,研究了N掺杂SrTiO3体系的几何结构和电子结构．通过分析N位于不同掺杂位置的SrTiO3晶格几何结构和电子态密度的变化发现：N掺杂SrTiO3使得其晶格结构发生畸变,但是N杂质原子位于不同掺杂位置导致其最近邻原子的相对位置变化存在明显差异;N掺杂SrTiO3不仅导致其费米能级进入到价带中,而且使得其光学带隙窄化,从而提高了其光吸收性能．但是,位于不同掺杂位置的N杂质原子2P态电子对N掺杂SrTiO3体系整体电子结构变化的贡献作用明显不同,从而导致其光学带隙窄化程度存在明显差异．     

Electrical Conductivity and Corrosion Resistanceof ZnFe_2O_4Based Materials Used as Inert Anodefor Aluminum Electrolysis

１　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｉｎ１８８９,Ｃ．Ｍ．Ｈａｌｌａｐｐｌｉｅｄｔｈｅｆｉｒｓｔｐａｔｅｎｔｏｎｉｎｅｒｔａｎｏｄｅｆｏｒａｌｕｍｉｎｕｍｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ［１］．Ｆｒｏｍｔｈｅｎｏｎ,ｔｈｅｒｅｈａｖｅｂｅｅｎａｑｕｉｔｅｎｕｍｂｅｒｏｆｐａｔｅｎｔｓａｎｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｉｓｓｕｂｊｅｃｔ,ｂｕｔｎｏｎｅｏｆｔｈｅｍｈａｓｂｅｅｎｐｕｔｉｎｔｏｐｒａｃｔｉｃｅ．ＢｉｌｌｅｈａｎｇａｎｄＯｙｅｈａｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｓｂｅｆ…     

锡氧化物电热膜材料能带的研究

从电热转换元件的电毁现象出发，利用膜材料电性能的各向同性的性质，建立了一维晶粒列模型，给出了晶粒列模型的平衡态能带图和带尾态分布；分析了电子在越过晶间势垒时受到的散射情况．根据带尾态的分布给出了晶粒子大小与材料电导的关系．     

ZnO基稀磁半导体材料的研究进展

稀磁半导体（DMS）材料同时利用了电子的电荷和自旋属性,具有优异的磁、磁光、磁电等性能,在材料科学和未来自旋电子器件领域具有广阔的应用前景.ZnO基稀磁半导体材料的研究主要集中在：（1）优化生长参数,获得高质量的薄膜;（2）选择不同的掺杂元素与掺杂量,通过单掺杂或共掺杂技术,提高材料的居里温度,奠定其应用的基础.     

均匀沉淀法制备Ba1-xSrxTiO3介电材料

利用四氯化钛、氢氧化钡、氢氧化锶及氨水为原料,采用均匀沉淀法制备了Ba1-xSrxTiO3超细粉体.通过XRD物相分析,产品为立方晶系的完全固溶体,结果符合Vegard定律.TEM形貌观察,粒子为均匀球形,平均粒径小于100nm.用所合成的粉末压片,1200℃烧结即可得致密烧结体,介电常数6700,介电损失较纯钛酸钡有所降低.     

Electrical conductivity and corrosion resistance of ZnFe2O4-based materials used as intert anode for aluminum electrolysis

ZnFe₂O₄ and ZnFe₂O₄-based materials were tested to obtain the electrical conductivity and corrosion resistance in melting bath for aluminum electrolysis. The results proved that adequate additives, such as Ni₂O₃ CuO, Cu, ZnO and CeO₂ would increase the electrical conductivity, and the ZnFe₂O₄-based anodes with these additives were of good corrosion resistance. The current density on anode, the mole ratio of NaF/AlF₃ (MR) and the content of alumina in the bath effect the anode corrosion rate in different way. Project supported by the Science Foundation of Liaoning Province, P. R. China (95 – 156)     

Physical Electronics Underlying Junction Transistor Characteristics

In most transistors which are useful to engineering, densities of electrons and holes are low enough so that random energies have the classical Maxwell-Boltzmann distribution. Also, the customary large ratios of majority-to-minority carrier densities result in majority-carrier flow occurring in response to electric gradients, and minority-carrier flow by diffusion due to concentration gradients. Steps using these principles to derive junction transistor volt-ampere characteristic equations are: 1) interface contact potential determination, 2) expression of emitter and collector currents in terms of random-motion interface penetration, 3) boundary-value solution of the diffusion-flow differential equation, to give minority-carrier density distributions, 4) expression of currents in terms of at-interface density distribution gradients, 5) elimination of at-interface minority-carrier densities between 2) and 4), giving the Ebers and Moll volt-ampere equations. These equations show how base thickness, diffusion lengths, and relative majority carrier densities in emitter, base, and collector affect the characteristics. The residual collector current is found to be a measure of electron-hole pair generation. The relation of this current to surface energy states, and to the associated double layer of charge at and near the surface, is discussed.     

Density Functional Theory Calculations for the Evaluation of FePS_3 as a Promising Anode for Mg Ion Batteries

FePS_3, a classical 2D layered material with transition metal phosphorous trichalcogenides, was investigated as an anode material for Mg ion batteries. We used density functional theory to calculate the Mg storage properties of FePS_3, such as Mg adsorption energy, theoretical specifi c capacity, average voltage, diff usion energy barriers, volume change, and electronic conductivity. The theoretical specifi c capacity of the FePS_3 monolayer is 585.6 mA h/g with a relatively low average voltage of 0.483 V(vs. Mg/Mg~(2+)), which is favorable to a high energy density. The slight change in volume and good electronic conductivity of bulk FePS 3 are benefi cial to electrode stability during cycling.