氢原子在Si低指数表面吸附的第一原理研究

利用局域密度近似第一性原理方法，研究了氢在Si低指数面（100）、（110）、（111）上的吸附结构。用两种不同的势（US—PP和PAW）对Si晶格常数优化，计算表明两种势对Si晶格常数的影响较小（仅为0．002nm）。US—PP势总能计算表明：对于Si体系，清洁Si表面的（111）面最稳定；随氢环境的改变（氢化学势的不同），表面稳定结构也随着变化，与实验结果相一致。     

铁离子表面掺杂锐钛矿TiO2（001）面的第一性原理研究

基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2（001）面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现：Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现：Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。     

Au/SrTiO3（001）界面电子结构的第一性原理研究

采用在密度泛函理论框架下的第一性原理方法,系统地分析了4种可能Au/SrTiO3（001）界面模型的界面能、原子间距、电子结构及其化学键特征.研究表明：Au/SrTiO3（001）界面的稳定性与其界面原子构型密切相关;Au与排列在以TiO2原子层截止SrTiO3（001）表面的氧原子上的界面构型最为稳定.     

H原子在ZnO（1010）非极性面上吸附的第一性原理研究

基于密度泛函理论理论的第一性原理平面波超软赝势方法,分析了H原子吸附在ZnO（1010）面上的吸附能、态密度和能带结构.结果表明：①单原子吸附时,H在ZnO（1010）面上的吸附（用ZnO（1010）-H表示）只形成OH原子团,没有ZnH出现;面上剩余的Zn悬挂键导致此面显示出很强的金属性.DOS和能带分析显示导带（CB）底的Zn4s电子态向禁带中扩散,价带导带在禁带中出现交叠,呈现明显金属化.②在ZnO（1010）-2H吸附面上,2H分别吸附在O、Zn上,饱和面上的两个悬挂键,DOS和能带分析显示ZnO（1010）-2H吸附面与清洁ZnO（1010）面大致相同,均为绝缘面.③计算结果与以往的实验和理论结论吻合很好.     

氧化铟001表面的氯原子吸附研究

基于密度泛函理论,用第一性原理计算研究了氯原子在氧化铟半导体表面的吸附作用．结果表明,经过氯原子吸附后的氧化铟表面功函数随着氯原子覆盖度的增大而线性地增大．电子局域态密度及电荷转移分析发现,氯原子吸附能够饱和氧化铟表面悬挂键,使得表面铟原子的电荷转移到氯原子上,在氧化铟表面形成一层电偶极子．表面电偶极子的形成导致氯吸附的氧化铟表面势能被抬高,从而提高了其表面功函数．     

铁离子表面掺杂锐钛矿TiO_2(001)面的第一性原理研究

基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2(001)面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现:Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现:Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。     

石墨烯吸附甲烷的第一性原理研究

本文采用第一性原理研究了无电场存在时石墨烯吸附甲烷（CH4）的电子结构。结构表明：随着甲烷（CH4）与石墨烯距离的不同,所需的结合能也会不同。由电子态（DOS）密度分布图可知,所呈现的电子态密度（DOS）峰位向导带会发生微小的移动。     

N掺杂2TiO（001）面调制效应的第一性原理研究

采用基于周期性密度泛函理论的第一性原理,文章计算了N吸附于锐钛矿2TiO 晶体表面和掺杂于2TiO （001）的表面及次表面后晶体结构的变化及形成能,并讨论了能带结构及态密度的变化。通过形成能的比较发现, N最佳掺杂位为2TiO （001）表面空穴位,且掺杂后在2TiO 表面形成新的成键结构。通过对能带的观测可以发现由于N的掺杂使得2TiO 出现明显的半金属性。     

金属Sc修饰C70富勒烯储氢性能的第一性原理研究

采用第一性原理方法研究了掺杂过渡金属Scandium(Sc)原子对C70富勒烯储氢性能的影响.通过吸附能等参数比较了金属Sc原子在C70富勒烯的五元环和六元环上的吸附强度,进而分析了C70富勒烯吸附金属Sc原子后的储氢性能.研究结果表明,当五元环全部吸附上12个Sc原子后,每个金属Sc原子最大可吸附四个氢分子,系统的储氢率可达6.50%.本文为未来研究高储氢材料提供了一个可探索的方向.     

AlSb（110）基外延生长Bi薄膜的第一性原理研究

用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了在A lS b （110）衬底表面外延生长1～6层Bi薄膜的能带结构,计算了它们的带隙。研究发现,不同厚度的Bi薄膜显示出传导性质的奇偶振荡,1层和3层显示出非金属性质,2层和4层及更高的层数转变为金属性质。     

CH_x在Co(0001)表面吸附的第一性原理研究

采用自旋极化密度泛函理论,结合周期性平板模型,系统研究了CH3、CH2、CH和C在Co(0001)表面的吸附,给出了吸附能、稳定吸附位点、吸附结构及扩散能垒等信息.它们的吸附能按照从弱到强的排列顺序依次是CH3相似文献   

原子在Au(111)表面吸附的第一性原理研究

采用密度泛函计算方法结合周期性平板模型进行结构优化,系统研究了H、O、N、S和C原子在Au(111)表面的吸附能、稳定吸附位点、吸附结构及扩散能垒等信息.现有计算结果如下:C、S、O、N和H原子的最稳定吸附位置均为Fcc空位,吸附能由弱到强的顺序为H相似文献   

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．     

Al—Si体系亚稳相的第一性原理计算

基于特殊准随机结构模型,采用第一性原理计算对Al-Si亚稳相体系进行了研究,所得结果与实验吻合很好,表明特殊准随机结构模型可以有效地预测固溶体的结构和热力学性质.     

氮化银结构特性的第一性原理研究

用第一性原理研究了氮化银的几种可能的结构。发现反ReO3结构的Ag3N、闪锌矿结构的AgN和萤石结构的AgN2满足力学稳定性的要求,并且给出了其结构特性。     

氮化铟（000）表面结构的第一原理研究

本文利用第一原理方法研究了生长环境对极性（000）面的表面形态的影响.计算结果表明,在（000）面,富In的环境下2×2的N空位结构是最低能量结构,而富N的环境下比2×2的N吸附在T4位是最稳定的结构.     

CuFeSb电子结构和磁性的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理对层状铁磷族化合物CuFeSb的晶体结构、电子结构和磁性进行了研究.计算结果表明:不同于其他的铁基超导体,CuFeSb呈现金属性铁磁序.通过对Fe原子的d轨道进行深入分析,发现其d轨道的局域性相对减弱,巡游性增强.并发现其平面内Fe原子的相互作用较强,其金属性铁磁序与平面内Fe原子的相互作用增强有关.     

Al4团簇在NaCl（001）表面的结构和磁性

利用第一次性原理计算Al4团簇的重心吸附在NaCl表面上两种桥位,两种空位,在Na原子顶位及Cl原子顶位的结构、平均每个Al原子的吸附能、最低的Al原子和NaCl（001）表面原子之间的距离和磁矩。结果表明,Al4团簇的重心吸附在NaCl表面上Na的顶位是最稳定的结构,吸附能最大,总能最大,最低的Al原子和NaCl（001）表面原子之间的距离最小,但团簇的磁矩为0tzB,其他位置Al4团簇则保留其在自由空间的磁矩。     

不同浓度Y掺杂CdS光电性质的第一性原理研究

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.     

BiFeO3多铁性的第一性原理研究

利用第一性原理计算方法系统研究了BiFeO₃的晶格结构、电子结构、铁电性质和磁性质.计算结果表明:BiFeO₃是具有菱面体畸变钙钛矿结构的反铁磁绝缘体,这与实验结果一致;同时预测BiFeO₃的铁电极化强度高达104.0μC/cm²,显示BiFeO₃在铁电和多铁器件上的潜在应用.