Fe、Ir掺杂单层MoS2的构型及电子结构的第一性原理研究

采用密度泛函理论方法对MoS2完整表面、吸附式掺杂和替换掺杂缺陷MoS2表面(Fe-MoS2、Ir-MoS2)的构型、电子结构进行了研究.结果表明:通过比较Fe、Ir原子吸附的吸附能,发现Ir比Fe在表面的吸附性更强,且在Mo原子的上方吸附最强,电子态密度分析说明了在Z方向上,Mo原子的4dyz、4dz2、4dxz轨道...     

Na掺杂CuInSe2电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理全电子势线性缀加平面波方法（FPLAPW）,对金属Na掺杂CuInSe2晶体的几何结构进行了优化,从理论上给出了Na掺杂CuInSe2晶体结构参数并对掺杂前后总态密度及分态密度进行了对比分析,讨论了Na掺杂对CuInSe2晶体性能的影响。     

Cu_2O@TiO_2核壳异质结的制备及其光催化性能研究

由于二氧化钛和氧化亚铜具有优异的光催化性能,从而被广泛应用于许多领域,如降解污染物,自清洁的涂料等.设计一种反应温度为180℃和反应时间为3 h的溶剂热方法,以乙二醇作为溶剂,硝酸铜作为反应试剂,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,合成具有球状结构的Cu_2O颗粒.进一步以酞酸四丁酯(TBOT)为钛源,采用溶剂热法合成具有核/壳结构的Cu_2O@TiO_2球状颗粒.这种具有核壳结构的复合材料形成p-n异质结.创新点在于在两种不同半导体金属氧化物之间成功形成均匀的核壳异质结.所制备的样品采用带有能谱(EDS)仪的扫描电子显微镜,透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对样品形貌进行表征.在室温条件下,以500 W氙灯为光源,对甲基橙(MO)溶液进行光催化降解测试.结果表明,产物的光催化性能明显高于Cu_2O和TiO_2光催化性能.     

A1原子链电导的第一性原理计算

基于密度泛函理论结合非平衡格林函数方法对5个Al原子构成的链耦合在两半无限Au（100）电极之间形成三明治结构的纳米结点的电导进行了第一性原理计算．结果得到电导随两极距离的变化关系,当两极距离为22．116A时,体系总能量最低,几何结构最稳定,此时电导为0．596C0（G0=2e^2／h）,电子主要通过Al链原子的P电子轨道进行传输;而当电极距离为24．116 A时,电导最大,其值为2．156G0．结果表明Al链的稳定结构并不是电子输运的最佳结构．     

ZnGeP_2晶体力学性质的第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函理论,采用广义梯度近似的赝势平面波方法计算了中红外非线性光学材料ZnGeP_2晶体的几何结构,弹性常数和力学性质.利用计算得到的平衡晶格体积附近不同原胞体积所对应的晶格总能量,通过拟合Birch-Murnaghan状态方程,得到了ZnGeP_2晶体的体弹模量B0以及其对压力的一阶导数B′0.利用计算得到的弹性常数Cij,我们获得了ZnGeP_2晶体的剪切模量G,杨氏模量Y,泊松比ν,各向异性因子A等力学性质.     

C掺杂TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了C元素掺杂TiO2晶体的几何结构、电子结构和光学性质。通过对比发现,由于C原子的掺入,体系的禁带宽度减小。结合态密度进行分析,给出了禁带宽度减小的主要物理机制,并给出了掺杂后材料的光学性质,提出了C掺杂TiO2体系在光学元器件方面的潜在应用。     

电沉积法制备TNTs/CdSxSey异质结及其光电性能研究

以TiO2纳米管阵列（TNTs）为基底,采用电化学沉积法制备TNTs/CdSxSey异质结,在单一变量的基础上结合正交实验,探讨了络合剂的选择、沉积时间、沉积温度、 Na2S2O3浓度、柠檬酸浓度、沉积电压等条件对TNTs/CdSxSey异质结光电压的影响。结果表明,当Na2S2O3浓度为0.009 mol·L-1、柠檬酸的浓度为0.025 mol·L-1时,在20℃、2.4 V沉积电压下电化学沉积5 min,获得的TNTs/CdSxSey异质结光电压值达0.2672 V,优于同等条件下空白TNTs的0.0917 V。XRD结果显示, CdSxSey的主要衍射峰位于2θ为26.276°、27.992°、51.285°、52.842°的位置,分别对应于标准卡片CdS0.25Se0.75的[002]、[101]、[112]、[201]晶面,属于六方晶系,在2θ为37.600°、47.565°处出现Se的单质峰,在2θ为62.728°、72.033°处出现六方晶系单质Cd的（110）、（112）晶面。根据EDS的数据分析可知, Cd、 S、 Se的原子个数百分比分别为2.57%,0.63%,4.76%,对Cd进行归一化处理后,可确定所得样品的化学式为TNTs/Cd1.02S0.25Se1.89,其中含0.02的单质Cd和1.14的单质Se,扫描电子显微镜（SEM）显示所制样品为50~100 nm量子点。     

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。     

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.     

稀土金属Yb掺杂MgF2电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理平面波超软赝势方法,研究稀土金属Yb掺杂MgF2晶体的几何结构、电子结构和光学性质。发现Yb掺杂螈凡晶体在导带底出现杂质能带,且掺杂后晶体在108．67nm和323．8nm两处出现较强的吸收峰,该结果与实验吻合较好。另外,通过分析得出Yb掺入扩大了F-s态且使F-s态与P态发生重叠Mg易晶体掺杂后的优越性能主要源于Yb4f-5d态之间的跃迁,该机理与过渡金属掺杂有本质的不同。     

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.     

聚偏氟乙烯多铁性的第一性原理研究

采用密度泛函理论的第一性原理计算方法对裁剪后的聚偏氟乙烯分子链的磁性质和铁电性质进行了理论模拟计算,计算结果表明具有C-H悬挂键的聚偏氟乙烯分子链表现出铁磁性,进一步自旋密度的结果表明磁性起因于截面处碳自旋局域化且自旋密度沿聚偏氟乙烯分子链延伸到碳原子中,但迅速衰减.差分电荷密度的结果揭示磁性的引入同时增强结构的电极化...     

In2O3/Zn0.5Cd0.5Se异质结材料创新实验设计及二氧化碳还原性能的研究

运用太阳能进行可见光催化二氧化碳还原是实现碳中和目标的有效途径.如何培养具有专业素养的环境治理人才是本科院校重要研究方向.本文以In2O3/Zn0.5Cd0.5Se异质结材料的合成为媒介,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及二氧化碳光催化还原测试等方法研究In2O3/Zn0.5Cd0.5Se复合材料的合成方法、物相成分、...     

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。     

关于 AlN（0001）／NbB2（0001）层间作用力稳定性的第一性原理研究

AlN（0001）／NbB2（0001）层间相互作用力的稳定性由第一性原理的总能量密度泛函理论表征。其计算结果表明最稳定的NbB2（0001）的结构以B为终端原子层。本文把有着不同终端的AlN（0001）层和NbB2（0001）层连接在一起去构成所有的AlN（0001）／NbB2（0001）相互作用层模型,并且计算他们之间的层间相互作用能量来确定相对稳定的模型。得出的结论是在AlN（0001）／NbB2（0001）结构中由Al在B上层的层间相互作用形式是最稳定的结构。     

沉积顺序对La0.8Sr0.2MnO3/TiO2异质PN结整流特性的影响

采用磁控溅射法在Si衬底上通过改变沉积顺序制备两类异质PN结:La0.8Sr0.2MnO3/TiO2和TiO2/La0.8Sr0.2MnO3,并时其进行电学性能研究.结果显示Si/La0.8Sr0.2MnO3/TiO2异质PN结中的Ⅰ-Ⅴ特性曲线呈现线性特征.这可能是TiO2薄膜区内垂直于生长界面的缺陷使得在垂直于衬底方向上产生载流子"通道",从而导致没有整流特性.而在Si/TiO2/La0.8Sr0.2MnO3异质PN结中的Ⅰ-Ⅴ特性曲线却呈现良好的整流特性.这可能是La0.8Sr0.2MnO3和TiO2生长的均很致密,没有给电流提供导通通道,使得呈现明显整流特性.变温电流电压特性曲线显示整流特性出现在一个50 K到350 K广泛温区,与此同时,随着测量温度的降低,扩散电压增大,这可能由于随着测量温度的变化导致了界面电子结构的变化.     

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   

氧化锌纳米棒阵列/p型金刚石异质结的制备及其光催化性能

本文通过水热法在硼掺杂金刚石膜上制备了ZnO纳米棒阵列,并采用X射线衍射仪(XRD)、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品的形貌和结构进行表征。电学性能测试结果表明,ZnO纳米棒阵列/p型金刚石异质结具有很好的整流特性。光催化性能研究结果表明,ZnO纳米棒阵列与p型金刚石之间形成的异质结效应使ZnO纳米棒阵列/p型金刚石异质结光催化剂具有良好的光催化性能,在紫外光照射下,其对甲基橙的降解率达到73%。     

GaN极性和Al组份对AlcGa1-cN/GaN双异质结IMPATTD性能的影响

GaN基碰撞雪崩渡越时间二极管(IMPATTD)是前景光明的太赫兹波源,具有输出功率高、 转换效率高、体积小、集成方便等优点．构建了GaN /Al_cGa_1-cN/GaN和Al_cGa_1-cN/GaN/Al_cGa_1-cN双异质结构(DHS)n⁺/n/i/p/p⁺型IMPATTD,通过求解半导体器件基本方程(包括泊松方程、电流密度方程和载流子连续性方程),仿真了工作于大气低损耗窗口频率0.22 THz处的IMPATTD,计算了所设计器件的直流参数(如电场分布、归一化电流密度、击穿电压等)、大信号参数(如端电压、雪崩电流密度、 端电流密度、导纳-频率关系、输出功率、转换效率等)和噪声特性参数(如噪声场分布、噪声谱密度和噪声测度等),分析了GaN极性和Al组份对Al_cGa_1-cN/GaN DHS IMPATTD性能的影响．本文提出了一种优化Al_cGa