CaF_2电子结构与光学性质的计算

根据密度理论, 采用平面波赝势和广义梯度方法, 在对C aF2 晶体结构进行了几何优化的基础上, 计算了电子结构与光学性质. 计算结果表明, 两个 价带的宽度分别为1. 873eV 与4. 549eV, 静态介电常数为??1 ( 0) = 1. 9335, 具有很宽的透光范围、很低的反射系数.     

高压下硫化钙的电子结构与光学性质

根据密度泛函理论,采用平面波赝势和广义梯度方法,对硫化钙晶体在0～ 200GPa压强范围内的电子结构与光学性质进行了第一性原理计算.得到零温零压下的原胞晶格常数a=4.029A,带隙为2.390eV;随着压强的增加,能带展宽、带隙逐渐减小到零,吸收光谱与反射光谱的峰值向高能量方向移动,即出现蓝移现象;150GPa为硫化钙晶体从半导体变为导体的临界压强.     

Stone-Wale缺陷对单壁碳纳米管的电子结构和光学性质的影响

文章在简单阐述碳纳米管的几何结构特征、基本物理特性的基础上,结合Universal力场和紧束缚方法,研究在单壁碳纳米管中,由于Stone-Wale缺陷的存在对系统电子结构和光学性质的影响。结果表明Stone-Wale缺陷的出现使得碳纳米管中的电子受到缺陷的散射,从而极大的修改了费米面附近系统的性质,使态密度和线性光学发生明显的改变,并具体分析了在缺陷附近局域态的分布情况。     

正交CaTiO3电子结构及光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论,采用第一性原理投影缀加波方法(PAW),应用广义梯度近似(GGA)处理交换关联能,计算了正交CaTiO3块体材料的晶格参数、电子能带结构、态密度和光学性质。几何优化结果获得的晶格参数和原子坐标与已有的理论和实验数据很吻合。研究表明,正交CaTiO3是带隙为2.43 eV,价带顶和导带底都在Γ点的直接带隙半导体,价带顶和导带底主要由Ti-3d,O-2p态杂化而成。另外,计算了正交CaTiO3的吸收光谱,发现在波长较短的紫外光波段有一强烈吸收峰,基于能带和态密度分析了吸收光谱与电子跃迁间的关系,为正交CaTiO3的应用提供了理论依据。     

掺硫GaSe电子结构及光学性质的第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函理论,采用局域密度近似的赝势平面波方法计算了掺硫元素红外光学材料Ga Se晶体的物性,包括晶体结构参数优化、微观电子结构和宏观光学性质.计算的纯Ga Se晶格常数的结果与其他实验值较吻合,随着硫含量的增加Ga Se1-xSx晶格常数呈减小趋势.计算得到的电子带结构表明,Ga Se1-xSx是直接带隙半导体材料,能带带隙宽带随着硫含量增加而逐步增加.通过分析计算所得的Ga Se1-xSx光吸收曲线发现该系列晶体具有良好的光学质量,随组分比增加,固溶体Ga Se1-xSx吸收曲线低能端光吸收限蓝移.     

CdS电子结构与光学性质的第一性原理计算

基于密度泛函理论,利用超软赝势平面波方法对CdS的电子结构和光学性质进行了第一性原理计算.结算结果表明CdS的直接节隙为1.158eV,价带主要由Cd的4d与S的3s、3p态电子构成,导带主要是Cd的5s态与S的3p电子构成;静态介电常数ε1(0)=6.929;折射率n0=2 632;吸收系数最大峰值为252420 cm-1.     

密度泛函理论研究MnPm^-团簇的结构和电子性质

利用密度泛函理论对MnPm^-（M=Al,Ga,and In,2≤n＋m≤3）团簇的几何结构和电子性质及稳定性进行了研究．结果表明,三原子的MnPm^-团簇是单重态,而MP^-则是二重态．富P的MP2^-和富M的M2P^-团簇的最低能量结构都是具有C2v对称性的等腰三角形,前者是锐角三角形,P—P键具有很大的强度;而后者则是钝角三角形,不存在M—M间的键合．在三原子磷化物阴离子团簇中,MK团簇比M2P^-团簇稳定,而后者中M—P键的强度比前者强．M2P^-比MP2^-和MP^-团簇的垂直电离能（VDE）和HOMO—LUMO能隙都高,MnPm^-阴离子团簇的垂直电离能与实验值是一致的．     

密度泛函理论研究MnP-m团簇的结构和电子性质

利用密度泛函理论对MnPm^-（M=Al,Ga,and In,2≤n＋m≤3）团簇的几何结构和电子性质及稳定性进行了研究．结果表明,三原子的MnPm^-团簇是单重态,而MP^-则是二重态．富P的MP2^-和富M的M2P^-团簇的最低能量结构都是具有C2v对称性的等腰三角形,前者是锐角三角形,P—P键具有很大的强度;而后者则是钝角三角形,不存在M—M间的键合．在三原子磷化物阴离子团簇中,MK团簇比M2P^-团簇稳定,而后者中M—P键的强度比前者强．M2P^-比MP2^-和MP^-团簇的垂直电离能（VDE）和HOMO—LUMO能隙都高,MnPm^-阴离子团簇的垂直电离能与实验值是一致的．     

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。     

六方HfB_2晶体电子结构及光学性质的第一性原理计算

基于密度泛函理论,运用广义梯度近似超软赝势平面波方法,对六方二硼化铪(Hf B2)晶体的结构进行几何优化,得到与实验值相符的晶格参数,然后对其能带和态密度进行了计算,得出Hf B2具有一定的金属性,其内部存在着金属键和共价键,晶体中的所有价态电子对导带都有贡献,但Hf原子的5d和5p电子占主要部分.在0~200 GPa范围内,随着压强的增大其晶格参数减小.在零压下,对Hf B2晶体在入射光偏振方向的导电性、介电函数、损失函数、折射率、反射率和吸收率等光学性质进行计算,最后讨论了0~200 GPa压强下的吸收系数和反射率随压强的变化关系.     

铝硅掺杂碳纳米管吸附CO气体的密度泛函理论研究

采用第一原理密度泛函方法对CO分子在纯、掺杂（Al、Si）碳纳米管上的吸附行为进行了研究。研究表明,掺杂碳纳米管对于CO气体分子的吸附能明显大于纯的碳纳米管。吸附CO分子后,较之纯的碳纳米管,掺杂体系的电子态密度及Mulliken电荷均有明显的变化,特别是铝掺杂碳纳米管的变化更明显。铝原子掺杂碳纳米管有望成为探测CO气体分子的传感材料。     

碳掺杂硅原子链电子输运性质的第一性原理计算

运用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,对5个Si原子构成的链耦合在Au（100）之间所形成的三明治结构的纳米结点的电子输运性质进行了第一性原理计算,结果得到在两极距离为20.556 A时,几何结构最稳定,此时平衡电导为0.711G0（=2e2/h）;在此稳定结构中,把中间的一个Si原子替换成C原子后,其平衡电导为1.344Go.电子主要是通过Si原子链的p电子轨道进行传输的.在-1.0～1.0V的电压范围内,随着正负偏压的增大,电导减小;在相同电压下,掺C后的Si链的电导比未掺杂Si链的电导大,即掺C能有效提高Si链的电子传输性能.     

单壁纳米碳管电子比热容的研究

在忽略卷曲效应的情形下．计算（6，0）管的电子能量、群速及能态密度三个参量．然后利用这些参量推算重要热学量电子比热容．结果表明：在低温段．电子比热容的值很小，当温度升高到一定值时，电子比热容才开始变大，然后又随温度呈线性变化．     

GenSimC5(n+m=2)团簇结构与电子性质的DFT研究

在密度泛函理论基础上,对GenSimC5(n m=2,0≤n,m≤2)团簇进行了全电子、从头算研究．优化结构和频率分析表明GeC5Ge、SiC5Si、GeC5Si团簇的基态都采取单重态的线性结构．结果证实了在这些二元或三元富碳团簇中,最强、最多的CC双键的形成主导团簇同分异构体的相对稳定性．     

纯铂小团簇的结构与电子性质

在相对论有效原子实势（RECP）近似下,用Gaussian98程序和B3LYP／LANL2DZ密度泛函方法,对纯Ptn（n=2—6）小团簇的各种几何构型进行全优化计算,得到它们的基态结构。结果表明,Pt2的基电子态是^3∑n^＋,Pt3的基态结构为具有c。对称性的三角形结构,其电子态为^1A＇。Pt4和Pt6的基态结构分别为具有C2v对称性的蝶形结构和“船形”结构,对应的基电子态分别为^3B2和^5A2。Pt5的基态结构为具有C4v对称性的四棱锥结构,其电子态为^7B1。同时计算了团簇基态结构的能级分布和最高占据轨道（HOMO）与最底空轨道（LUMO）之间的能级间隙（HLG）,讨论垂直电离势（IP）和电子亲和能（EA）。     

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。     

硅化镁的电子结构与热力学性质

利用密度泛函理论的赝势平面波方法对 Mg2Si 晶体的结构进行了几何优化,在优化的基础上对电子结构、弹性常数与热力学性质进行了第一性原理计算．结果得到 Mg2Si 是一种带隙为 0.2846eV 的间接带隙半导体;其导带主要以 Mg 的 3p、3s 与Si 的 3p 态电子构成;弹性常量 C11= 114.39GPa、C12= 22.45GPa、C44= 42.78GPa;零温度与零压下的德拜温度为 676.4K．运用线性响应方法确定了声子色散关系,得到 Mg2Si 的等容热容、德拜温度、焓、自由能、熵等热力学函数随温度变化的关系．     

密度泛函方法研究Os3(CO)12的电子结构

用密度泛函方法的NL／LDA优化分子片的几何结构，讨论此簇合物的原子电荷布局规律，为催化活性研究提供理论的依据。     

立方氮化铝在一定压强下的电子结构与热力学性质

运用超软赝势平面波第一性原理方法,对立方 AlN 晶体在 0-30GPa 的不同压强下进行了结构几何优化,得到平衡晶格参数;在优化结构的基础上计算了电子结构、弹性常数、体弹模量与德拜温度;结果表明立方氮化铝晶体为间接宽带隙半导体,随着压强的增加,晶格参量减小,弹性常数、体弹模量与德拜温度增加,带隙先增大后减小,在 7GPa 时带隙为 5.117eV,达到最大值．