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．     

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．     

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.     

二维正方形复式晶胞光子晶体光电特性的FDTD计算分析

用FDTD方法计算了二维情况下正方形复式晶胞光子晶体的光子特性.通过光子能带结构、光子态密度的分布以及沿гX方向透射特性的计算,发现透射谱光子带隙的位置与能带结构符合的很好.光子态密度的分布也表明在带隙范围内态密度为零,而且我们计算的带隙比平面波展开法给出的带隙大.     

二维圆柱六边形晶格光子晶体可控光子带隙计算

研究了以GaAs为背景介质,将一定密度的EIT原子气体充人二维圆柱六边形晶格光子晶体中,通过调控自发射率、无辐射衰变率、控制光的Rabi频率、原子数密度等外参数以及圆的结构参数,使高频区的能带从完全光子带隙向零带隙转变.     

硫化镉的弹性与热力学性质的计算

利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法对CdS晶体的结构进行了几何优化,在优化的基础上对弹性常数与热力学性质进行了系统地计算.计算结果得到弹性常量C11=82.39GPa、C12=66.68GPa、C44=23.62GPa;零温度与零压下的德拜温度为204.9K;运用线性响应方法确定了声子色散关系,并得到CdS的等容比热容、焓、自由能、熵等热力学函数随温度变化的关系.科用基于密度泛函理论的赝势平面波方法对CdS晶体的结构进行了几何优化,在优化的基础上对弹性常数与热力学性质进行了系统地计算.计算结果得到弹性常量;零温度与零压下的德拜温度为204.9K;运用线性响应方法确定了声子色散关系,并得到CdS的等容比热容、烩、自由能、熵等热力学函数随温度变化的关系.     

用第一性原理分析两维半导体材料WSe2电学和动力学性质

应用第一性原理,研究两维p-n结半导体材料二硒化乌(WSe₂)体相及其电子结构和动力学性质.结果显示,从体相的间接带隙到两维平面的直接带隙的改变,得益于形成的p-n结改变载流子浓度输运方式及其强烈的轨道自旋耦合作用.零压下布里渊区的声子色散曲线没有虚频,证明动力学性质是稳定的.最近邻原子间相互作用致使G点两声学模频率为零,两光学膜频率兼并.随着压强的增加色散曲线出现明显的虚频.通过理论分析,可以为两维平面载流子的输运电子学和光子学方面提供理论支持.     

二维三角晶格光子晶体的光子带隙分析

运用平面波法研究了光波由面内入射到二维三角晶格光子晶体时的光子带隙,详细讨论了原子半径、原子介电常数及引入不同结构缺陷对光子晶体光子带隙的影响.结果表明:一般情况下,TM波和TE波形成的光子带隙并不重合;引入不同的缺陷,在光子带隙的位置出现了不同个数的通带,频率范围很窄,近似为单一的频率,这为实现不同波长的光波传输提供了条件.     

ZnS半导体高压结构相变和弹性性质的理论研究

基于第一性原理平面波赝势密度泛函方法,研究了ZnS的高压结构相变和弹性性质.计算结果表明,在零温下ZnS从B3结构到B1结构的相变压强为17.04 GPa,这与实验值和其他的理论计算结果符合得很好.     

二维正方晶格光子晶体的光子带隙分析

运用平面波法研究了光波由面内入射到二维正方晶格光子晶体时的光子带隙,详细讨论了原子半径、原子介电常数及引入不同结构缺陷对光子晶体光子带隙的影响.结果表明:设置不同的原子半径和介电常数,可以得到不同波长范围的光子带隙;引入不同的缺陷结构,可以在禁带中形成不同频率的通带.因此,为了使不同波长的光波通过,可以在光子晶体中引入不同类型的缺陷.