包含过渡区的等离子体电子状态方程的理论研究

在改进的平均原子模型的基础上,在中心场近似下用分波法来处理部分自由电子密度分布函数,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理,给出了劈裂的能带,从而改善了物质电子状态方程的计算精度.作为算例,计算了Mo,Au等元素的原子能量、电子压强、熵及定容热容. 关键词： 自洽场原子结构 原子能量     

W含温有界下状态方程参数的理论计算

在改进的Hartree-Fock-Slater原子模型的基础上,在中心场近似下用含能带效应的全动态电子判据处理自由电子与束缚电子的密度分布,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理,给出了劈裂的能带,从而改善了物质电子状态方程的计算精度.结果部分详细计算了W元素的原子能量、电子压强、熵、定容热容及其它热力学参数     

W含温有界下状态方程参数的理论计算

在改进的Hartree-Fock-Slater原子模型的基础上，在中心场近似下用含能带效应的全动态电子判据处理自由电子与束缚电子的密度分布，提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理，给出了劈裂的能带，从而改善了物质电子状态方程的计算精度.结果部分详细计算了W元素的原子能量、电子压强、熵、定容热容及其它热力学参数     

等离子体电子压强的Hartree-Fock-Slater自洽场计算

在对传统平均原子模型(AAM1)作动态自由电子判据改进的基础上，在中心场近似下使用了带边界条件的正能态波函数，提高电子压强的计算精度，使得电子压强满足常态物理条件.作为算例，计算了Fe，Ni，Pb，Am的电子压强. 关键词： 自治场原子结构 电子压强     

Au等离子体电子状态方程的理论研究

在改进的平均原子模型的基础上,在中心场近似下用分波法来处理部分自由电子密度分布函数,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理,给出了劈裂的能带.通过使用分波法来准确计算贵金属Au的电子状态方程.     

考虑全动态电子判据的等离子体原子结构的精确计算

将自由电子连续谱界限国由准动态的原子边界处的势能V（R0）修改为原子中束缚电子能带最先出现交叠时能带的下限εic，这时的连续谱界限εic是在原子结构中通过解两类边界条件获得并参与迭代计算，因而εic是完全随结构的自洽迭代而动态变化的。将连续谱界限由V（R0）修改为εic，使得原子在密度升高的过程中，随着外壳层能级的逐渐交叠，准自由电子的离化将变得更加容易和平缓，从而使电子离化度和物质电子压强等参量的计算更加准确和光滑。     

Au等离子体电子状态方程的理论研究

在改进的平均原子模型的基础上，在中心场近似下用分波法来处理部分自由电子密度分布函数，提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度．通过平均近似处理，给出了劈裂的能带．通过使用分波法来准确计算贵金属Au的电子状态方程．     

中低温等离子体原子能量的分波法计算

在改进的平均原子模型的基础上，在中心场近似下用分波法处理自由电子密度分布函数，提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过使用分波法准确计算电子间各部分的相互作用能，使得原子能量的计算结果更加准确，零温基态能的计算结果与Hartree-Fock理论给出的结果很好地符合.作为算例，计算了W，Au，Rn，Am等元素的原子能量、熵及定容热容. 关键词： 自洽场原子结构 原子能量     

一种含势阱具有混合交换势形式的平均原子模型

对传统的简单平均原子模型（AAM）作了改进：1使用了动态自由电子判据；2将自由电子分为三种类型，分别用分波法和统计方法加以处理；3应用变分原理给出了一种混合形式的交换势取代了Slater势；4应用材料常态常数标定了原子结构中的参数.作为算例，计算并与实验比较了Fe,Ni,Cu的零温电子压强. 关键词： 平均原子结构 交换势 电子压强     

Pb等离子体电子压强的自洽场计算

对含温有界自洽场平均原子结构中,用分波法和Fermi-Dirac统计处理自由电子.在计算电子压强时考虑了共振态和交换、库仑关联对压强的影响.以Pb为算例,计算了Pb在一些温度密度点下的电子压强,并将计算结果与TF、TFD(Thomas-Fermi-Dirac)等模型作了比较.     

ZnO原子链的结构稳定性和电子性质的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,研究了ZnO原子链的结构稳定性和电子性质.结果表明：ZnO分子可以形成直线形结构、梯子形结构以及双梯子形结构等一维链式结构,而之字形链状结构是不能稳定存在的.计算结果也表明：这些稳定存在的一维原子链结构均表现出间接带隙的特征,而之字形结构的原子链却表现出了类似金属的能带特征. 关键词： 原子链 结构稳定性 电子结构 第一性原理计算     

Ni原子链填充碳纳米管的能量、电子结构和磁性的第一性原理计算

在广义梯度近似(GGA)下,利用密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理投影缀加波(PAW)赝势方法,研究了单根Ni原子链填充扶手椅型(n,n)(5≤n≤9)单壁碳纳米管的能量、电子结构和磁性.结果表明(5,5)碳纳米管直径过小排斥Ni原子链的插入,(6,6)碳纳米管是容纳Ni原子链的最小碳纳米管,特别是Ni原子链位于其中心轴线上时的形成能最低.以Ni@(6,6)和Ni@(7,7)系统为例,计算并分析了其自旋极化能带结构,电子总态密度,分波态密度和磁性,发现Ni原子的3d态电子 关键词： Ni原子链 碳纳米管 电子结构 磁性能     

The influence of coupling between chains on the conductivity of atomic carbon chains

This work presents a theoretical investigation on the electronic properties of double atomic carbon chains bridging graphene electrodes with density functional theory in combination with non-equilibrium Green's function. The influence of strain on the conductance of atomic carbon chains is significant. However, the coupling effect between adjacent chains dominates the intrinsic transport of double atomic carbon chains. For the coupled double atomic chains, the electron conductance of even-numbered atomic chains is significantly enhanced, while the electron conductance of odd-numbered atomic chains decreases to a certain degree, and the dependence of the conductance of double atomic chains on electrode configuration is stronger than the corresponding single atomic chain. More intriguingly, the coupled double atomic chains exhibit excellent spin-filtering properties with antiparallel spins on two electrodes. The current spin polarization stems from the coupling-induced changes of electron density and band offset reaches 100%. The coupled double atomic carbon chains have great potential application in spintronic devices and carbon-based field-effect transistors.     

(InAs)1/(GaSb)1超晶格原子链的第一原理研究

利用第一原理平面波赝势法, 对(InAs)₁/(GaSb)₁超晶格原子链的原子结构、力学特性、电子能带结构、 声子结构和光学特性进行研究, 并结合密度泛函理论数值原子轨道赝势法和非平衡格林函数法计算量子输运特性. 与二维层结构的(InAs)₁/(GaSb)₁超晶格相比, (InAs)₁/(GaSb)₁超晶格原子链的能带结构有明显不同, 在某些情况下表现为金属能带特性. 对理想条件下(InAs)₁/(GaSb)₁ 超晶格原子链的力学强度计算表明, 该结构可承受的应变高达 ε=0.19. 通过对声子结构的完整布里渊区分析, 研究了(InAs)₁/(GaSb)₁超晶格原子链的结构稳定性. 对两端接触电极为Al纳米线的InAs/GaSb超晶格原子链的电子输运特性计算表明, 电导随链长和应变的改变而发生非单调变化.光吸收谱的计算结果表现出在红外波段具有陡峭吸收边, 截止波长随超晶格原子链的结构而变化.预计InAs/GaSb超晶格原子链可应用于红外光电子纳米器件, 通过改变超晶格原子链的结构来调节光电响应波段.     

Band-structure engineering of gold atomic wires on silicon by controlled doping

We report on the systematic tuning of the electronic band structure of atomic wires by controlling the density of impurity atoms. The atomic wires are self-assembled on Si(111) by substitutional gold adsorbates and extra silicon atoms are deposited as the impurity dopants. The one-dimensional electronic band of gold atomic wires, measured by angle-resolved photoemission, changes from a fully metallic to semiconducting one with its band gap increasing above 0.3 eV along with an energy shift as a linear function of the Si dopant density. The gap opening mechanism is suggested to be related to the ordering of the impurities.     

表面氢化的双层氮化硼的结构和电子性质

采用第一性原理方法研究了表面氢化的双层氮化硼的结构和电子性质.考虑了表面氢化的双层BN可能存在的六种主要构型,计算结果表明:AB-BN和AA-BN两种构型最为稳定.进一步分析了氢化后的双层BN最稳定构型的能带和电子性质.AB-BN和AA-BN两种构型的原子薄片均为直接带隙半导体,GGA计算的带隙值分别为1.47 eV和1.32 eV.因为GGA通常严重低估带隙值,采用hybrid泛函计算得到带隙值分别为2.52eV和2.34 eV.在最稳定的AB-BN和AA-BN两种构型中,B-N键呈现共价键,而B-H和N-H则具有明显的离子键的特点.在双轴应变下氢化双层BN原子薄片可以被连续地调节带隙,当晶格常数被压缩约8%时,原子薄片由半导体性转变为金属性.     

时间分辨原子发射光谱诊断脉冲放电气体束等离子体

建成了一套脉冲放电气体束和原子发射光谱等离子体诊断实验装置,利用这套实验装置测量了不同放电条件下等离子体的时间分辨发射光谱,并采用玻尔兹曼作图法和Hα谱线斯塔克展宽法研究了等离子体的原子温度、离子温度和自由电子密度等参数的演化。实验结果表明,脉冲放电的总电量对等离子体参数的演化有较大影响;脉冲放电气体束等离子体中的离子温度远高于原子温度,自由电子密度相对较低,等离子体处于非局域热平衡状态。A special designed pulsed discharge nozzle (PDN) ion source and a plasma diagnostics system based on the atomic emission spectroscopy were constructed. The time-resolved emission spectra of Argon atoms and ions in the region of 300-800 nm were observed and analyzed. The plasma temperatures, including atomic and ionic temperatures, were simulated by Boltzmann plot method, and the free electron density was simulated through the Stark broadening of Hα line. The evolution of these plasma parameters were investigated by high-resolution time-resolved emission spectra. The results show that the total energy struck on the pulsed gas beam is the most important factor which determines the plasma properties and its evolution. The plasma in PDN is concluded into non-local thermodynamic equilibrium (non-LTE) during the evaluation because of the low electron density and the big difference between the temperatures of Argon atoms and ions in all discharge conditions.     

激光靶耦合中的部分角量子数平均原子模型

在一维平面非平衡多群辐射输运激光靶耦合总体程序RDMG角量子数平均原子模型的基础上,针对程序在计算如Au等高Z元素时,所需计算能级太多,计算量大的问题,合理的提出了只在部分能级考虑角量子数,其它能级考虑主量子数的部分角量子数平均原子模型.对比了新旧模型的数值模拟结果,结果显示,新模型得到了与原模型符合的很好的物理图像,同时计算时间由于计算能级数的减少而大大降低.