LaNi4.5Al0.5储氢合金固溶体的第一性原理分析

从第一性原理出发,基于广义梯度近似密度泛函和全势线性缀加平面波方法(FLAPW),对LaNi4.5Al0.5储氢合金固溶体相α-LaNi4.5Al0.5H0.5的晶体结构、电荷密度和态密度等特征进行了研究.对α-LaNi4.5Al0.5H0.5从能量角度计算得出H原子最可能占据6m格位,并给出了态密度(DOS)和电荷密度图,分析了H与Al之间的相互作用,以及H的加入对固溶体性质的影响,计算结果与实验值符合的相当好.     

Ti，C，N在a-Fe基中的合金化效应及对键合性质的影响

基于第一性原理赝势平面波方法研究了合金元素Ti,C,N对a-Fe基电子结构及键合性质的影响,计算了含Ti,C,N的Fe基固溶体的总能量、结合能,分析了态密度、电荷布居数、交叠布居数和电荷密度,从理论上解释了在Fe基中固溶Ti,C,N后其性能改善的原因．结果表明,随着Fe基固溶体中Ti（0-12．5ac％）,C（0—11．11at％）,N（0—11．11at％）含量增加,结合能略有增加;Ti,C,N的固溶使各Fe基固溶体在费米能级处强烈成键,结合能力增强,并且在费米能级附近出现赝能隙,表明固溶体中金属键与共价键共存;随着Ti,C,N含量的增加,C,N分别与Ti,Fe之间的共价键结合强度加强,部分c,N原子会与Ti原子结合形成TiC,TiN颗粒,起到沉积相颗粒强韧化作用．     

H2O分子在不同电荷态的重离子作用下的离化

利用含时密度泛函理论和局域密度近似方法，计算了H2O分子在速度为12．5α0／fs的重离子C^＋和C^2＋作用下产生的各种电荷态的H2O分子离子的几率、平均逃逸电子数和偶极矩的变化随时间的演化。计算结果表明，在重离子势最大时，电偶极矩的变化最大，重离子的电荷态越高，得到高电荷态H2O分子的几率越大；重离子远离分子时，电偶极矩的变化趋于平缓。The time-dependent density functional theory （TDDFT） and local density approximation （LDA） are used to calculate the dipole moment changes, the ionization probabilities of the H20 molecule and the time-dependent probabilities of escaped electrons in the process of excitation of H2O molecule by C^＋ , C^2＋ with energy of 2.3 MeV/u. It is shown that the dipole moment changes of H2O are the greatest and the higher the charge staate of heavy ion, the bigger the probabilities of the high charge state of H2O molecule at maximal heavy ion potential. The dipole moment changes slightly when heavy ion leaved far from molecule.     

窄带隙Pr0．6Ca0．4MnO3体系的电荷有序和多重磁化转变

研究了窄带隙Pr0．6Ca0．4MnO3体系的电荷有序及低温下的团簇玻璃现象．实验表明，样品具有典型的相分离特征，在高温区于241K左右发生电荷有序（Charge Ordering，CO）转变，在高的外加磁场下破坏了样品的电荷有序和反铁磁，使材料发生绝缘—金属转变．在低温下（T～41K），形成自旋玻璃态（Spin Glass，SG）．发现了存在于低温团簇玻璃相中的多重磁化跳跃现象，利用外场作用下AFM团簇中磁矩的翻转而导致铁磁成分的增加对实验结果给予了初步解释，证明了磁场作用对Pr0．6Ca0．4MnO3的CO与团簇玻璃态冻结之间的直接关联作用．     

水分子在不同电荷态的重离子作用下的离化作用

运用舍时密度泛函理论和局域密度近似方法，计算了水分子H2O在速度为12．5a0／fs的重离子C^＋和C^2＋作用下产生的各种电荷态的水分子离子的几率，平均逃逸电子敷和偶极矩的变化随时间的演化，计算结果表明，在重离子势最大时，电偶极矩的变化最大；重离子远离分子时，重离子的电荷态越高，产生高电荷态分子的几率反而越小。     

La1．85Sr0．15CuO4纳米线阵列的微结构与超导电性

采用溶胶凝胶结合多孔氧化铝硬模板约束的方法，成功制备出直径约30nm的La1．85Sr0．15CuO4纳米线阵列，用XRD与X-ray EDX测定了所制备纳米线的物相与成分；FE-SEM与TEM表征了其形貌特征；由HRTEM与SAKD测量分析了其微结构；磁化强度的测量结果表明样品具有L-30K的超导电性，比块材La1．85Sr0．15CuO4的Tc稍低．分析表明所制各的样品中存在一种α，b轴拉伸，c轴压缩的结构畸变，减弱了铜氧面内Cu3d和O2p轨道的杂化程度，减小了α，b面内的态密度，从而压制了体系的超导电性．     

(α,β,γ)-Nb5Si3电子结构和光学性质研究

基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,采用局域密度近似,计算了不同结构的α-Nb₅Si₃,β-Nb₅Si₃和γ-Nb₅Si₃的电子结构、态密度以及光学性质.计算结果表明,Nb₅Si₃费米能级附近价带主要是由Nb的4d轨道及Si的3s和3p轨道贡献,导带主要由Nb的4d轨道贡献;Nb₅Si₃的光学性质具有各向异性的特征,其零频介电常数ε₁（0）=207,折射率n₀=13;在15 eV以上的高能区表现为无色透明.     

金属Fe与间隙H原子相互作用的密度泛函研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 研究了不同摩尔比下H在α-Fe和γ-Fe晶格中的间隙占位情况, 计算了稳态晶体的总能量、结合能、溶解热、电子态密度、电荷差分密度和电荷布居, 分析了间隙H原子和Fe晶格之间的相互作用, 讨论了H溶解对α-Fe和γ -Fe晶体电子结构的影响. 结果表明: H溶解引起α-Fe和γ-Fe晶体点阵晶格畸变, 体积膨胀率随着溶氢量的增加而增加. 从能量角度分析发现, H优先占据α-Fe的四面体间隙位, 而在γ -Fe中优先 占据八面体间隙位. 态密度、电荷差分密度以及电荷布居分析发现, 间隙H原子与Fe晶格的相互作用仅由H的1s轨道电子和Fe的4s轨道电子所贡献, 二者作用力相对较弱, 这是造成H在Fe晶格中固溶度较低的主要原因之一. 关键词： 金属Fe 间隙H原子 第一性原理 溶解热     

5-羟基-7,4′-二甲氧基二氢黄酮分子结构的理论计算研究

分别应用Hartree—Fock从头算方法和B3LYP密度泛函方法从黑沙蒿中分离得到的5-羟基-7，4’-二甲氧基二氢黄酮分子的几何构型进行优化，并采用规范不变原子轨道GIAO法，进行核磁共振化学位移计算，得到其两种构型的结构参数和NMR化学位移值。并对理论计算值与实验值的误差进行了统计分析、由计算结果推测该化合物分子结构中C（2）上的H在B位，即C（2）的绝对构型为S型．     

SilooP2．5（GaP）1．5中随机孔洞对热电性能的影响

纯硅由于原材料来源广、熔点高，是潜在的太阳能热发电用热电材料．它的热电绩效因子ZT很小，室温只有0．01．本研究小组通过掺杂和结构纳米化制备了Si100P25（GaP）1．5，获得813℃时的ZT为0．47．本文在此基础上，通过引入一种新的机制——随机孔洞——来进一步提高纯硅基材料Si100P2．5（GaP）1．5的ZT．结果表明：由于孔洞增加了对低能载流子的过滤，Seebeck系数得到了提高；又由于孔洞对主要携带热量的声子的散射，晶格热导率大大降低，结果Si100P2.5（GaPh5的ZT提高了32％．研究结果表明引入随机孔洞是增加纯硅基体系ZT的有效途径．