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.     

Al、P掺杂Si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的方法对直线硅原子链及其分别掺杂Al、P原子的电子输运性质进行了第一性原理计算.结果发现未掺杂Si原子链的平衡电导为1.237 G_0,电子主要通过p轨道电子形成的π键进行输运;掺杂Al能改变Si原子链的电子输运行为,使LUMO隧穿共振峰离费米面更远,平衡电导减小为0.491 G_0;掺杂P原子使Si原子链的LUMO峰离费米面更近,平衡电导增加为1.621 G_0,更有利于改善Si原子链的电子输运性能.     

锚原子对碳原子链电子输运性质的影响

模拟了两侧包附苯环的碳原子链通过二硫代羧基和硫醇基与金电极（111）面连接组成的分子结的电子输运特性。计算结果表明,锚基团的调制可以改变整个分子器件的电子输运性质。在苯环两侧的锚基团都是二硫代羧基的情况下,在体系电流-电压曲线上发现了新奇的负微分电阻现象;当苯环两侧的锚基团分别为二硫代羧基和硫醇基时,整个体系表现出明显的分子整流效应。     

HBT分子核磁共振谱和热力学性质的理论计算

双四唑肼(HBT)是一种新型富氮含能材料,采用密度泛函理论对HBT分子进行了结构优化、频率和热力学性质的计算,得到了红外光谱、溶剂效应下的核磁共振谱和不同温度下的热力学性质.结果显示,优化后的HBT分子中二面角增大,整个分子的对称性降低;HBT分子中碳原子的化学位移与实验结果吻合;标准摩尔焓、热容、熵与温度之间存在较好的函数关系.     

BP分子基态的势能函数研究

本文以cc-pVDZ为基函数,采用密度泛函理论中的B3LYP方法对BP分子基态的势能进行了数值计算,并采用最小二乘法拟合出了Murrell-Sorbie势能函数的参数.根据拟合的结果计算出了与BP基态分子相对应光谱数据.     

锯齿形单壁碳纳米管的电子结构与光学性质的计算

基于密度泛函理论第一性原理,运用超软赝势平面波方法局域密度近似对锯齿形单壁碳纳米管（6,0）的结构进行几何优化,然后对能带、态密度、介电常数、折射率、反射谱及吸收谱进行了理论模拟计算．     

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.     

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.     

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。     

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．     

A rational reconstruction of the kinetic molecular theory of gases based on history and philosophy of science and its implications for chemistry textbooks

Research in science education has recognized the importance of history and philosophy of science. Given this perspective, the study was designed to develop a framework for examining the way in which chemistry textbooks describe the kinetic theory and related issues. The framework was developed by a rational reconstruction of the kinetic molecular theory of gases based primarily on the interpretations of Maxwell and Boltzmann, by historians and philosophers of science. Another aspect of the framework was based on an analysis of freshman chemistry students' performance on gas problems that required the use of algorithms or conceptual understanding. Subsequently, 22 textbooks were evaluated using a framework consisting of six criteria. Results obtained showed that most textbooks lacked a history and philosophy of science framework and did not deal adequately with the following aspects: (1) Postulates of the kinetic theory were speculative and played the role of simplifying assumptions, considered to be the rule in science rather than being the exceptions; (2) Based on these simplifying assumptions, the theorists built a series of tentative models that progressively incorporated the behavior of real gases; (3) Similar to other research programs in the history of science, Maxwell's was based on inconsistent foundations; (4) Development of the kinetic theory had to compete with chemical thermodynamics, a rival research program; (5) Maxwell and Boltzmann facilitated our understanding of gas behavior beyond the observable hydrodynamical laws, by explaining the internal properties (e.g., molecular collisions).