倾斜度及温度震荡频率对三维多孔介质方腔自然对流换热的影响

对三维多孔介质倾斜方腔内非稳态自然对流换热进行数值研究.腔体右壁面(X=1)保持恒温T₀,左壁面(X=0)基于温度T₀按正弦规律变化,其他所有壁面保持绝热.采用Brinkman扩展达西模型及SIMPLE算法模拟方腔内的流动.方腔沿y轴转动倾角α1的变化范围为0°~90°,沿x轴转动倾角α2的变化范围为0°~45°,无量纲温度震荡频率f的变化范围为5π~90π.详细研究倾角和温度震荡频率对三维方腔自然对流换热的影响.计算结果表明:当倾角α1=46°,α2=45°及温度震荡频率f=45π时,方腔内的换热最强.     

关于Zn1-xBexO电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论和平面波赝势技术的CASTEP程序对Zn_1-xBe_xO合金电子结构和光学性质进行了计算.当0≤x≤1,其带隙从0.963 eV变化到7.293 eV.分析了晶格畸变和能带间排斥效应对带隙的影响.当Be含量x=0.125,0.25,0.375,0.5,0.625,0.75时,a/b轴压应变控制着带隙变化;当x=0.875,1时,c轴压应变控制着带隙变化.能带间的p-d排斥影响价带顶变动,Γ_1v与Γ_1c之间排斥影响导带底变动.这些能带间的排斥效应被用来分析Zn_1-xBe_xO带隙变动.另外,也分析了Zn_1-xBe_xO介电函数虚部ε₂. 关键词： 带结构 光学性质 应变 排斥     

PuH3分子的几何构型及基态附近势能特征计算

目前还没有关于PuH₃的分子结构和分子光谱公开解密的资料与数据.基于密度泛函理论的全数值自洽场计算方法——离散变分方法(DVM),数值解相对论Dirac方程,在自由的钚原子和氢原子波函数的数值基及原子能级基础上计算了PuH₃分子的不同几何结构及势能曲线.等边三角棱锥形PuH₃分子基态的数据为:Pu-H键长=2.097726Å,键角θ(H-Pu-H)=119.102Å,H-H距离为3.616817Å,轨道总能量为-19869.834a.u.,费米能级E_f=-16.856eV.分析了反演对称等价的分子态以及非质心坐标对轨道总能量的影响.比较了PuH₂和PuH₃分子参数的全电子计算结果.     

Al的微观组态与LaNi3.75Al1.25的结构和弹性第一性原理研究

在全电子水平上，采用广义梯度近似密度泛函理论和全势能线性缀加平面波方法并结合二维立方拟合方法，对LaNi_3.75Al_1.25合金的晶体结构与弹性性质进行了理论研究.计算结果给出合金的晶格常数a=b=0.5137　nm，c=0.4018　nm，Al原子在晶胞中的微观分布为同时占据部分3g和2c等价格位，弹性常数C₁₁+C₁₂=281.2，C₁₃=82.3，C₃₃=227.3，以及体弹性模量B＝124.5、切变模量G＝68.2　GPa.还对态密度、能带结构和电荷密度进行了计算分析，并给出材料LaNi_3.75Al_1.25的电子线性比热系数23.45　mJ/molK². 关键词： 3.75Al_1.25')" href="#">LaNi_3.75Al_1.25 储氢合金 全势能线性缀加平面波 弹性常数     

L12型铝合金的结构、弹性和电子性质的第一性原理研究

运用第一性原理方法研究了L1₂型铝合金相Al₃Sc和Al₃Zr的晶体结构、电子结构和弹性.结合能和形成能的计算表明,两种合金具有较强的合金化能力,且Al₃Zr较Al₃Sc具有更强的结构稳定性.电子结构分析表明,费米能级以下较多的价电子数决定了Al₃Zr具有较强的结构稳定性.计算并分析比较了两种合金相的单晶弹性常数（C₁₁,C₁₂和C₄₄）以及多晶弹性模量（体弹性模量B、剪切模量G、杨氏模量Y、泊松比ν和各向异性因子A）.通过对比实验和其他理论计算结果,进一步分析和解释了两种合金相的力学性质. 关键词： 铝合金 第一性原理 结构和电子性质 弹性     

TiO$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;纳米管电子结构和光学性质的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 系统研究了小尺寸锐钛矿相(n,0)型TiO₂纳米管(D<16 Å)的几何构型、电子结构和光学性质. 结果表明: 随着管径增大, 体系单位TiO₂分子的形成能降低, 体系趋于稳定; 在管径14 Å左右, (n,0)型TiO₂纳米管会发生一次构型的转变. 能带分析显示, TiO₂纳米管的电子态比较局域化, 小管径下(D<14 Å)其导电性更好; 随着构型的转变, TiO₂纳米管由直接带隙转变为间接带隙, 并且带隙值随着管径的增大而增大, 这是由于π轨道重叠效应的影响大于量子限域效应所导致的结果. 两种效应的竞争, 使得TiO₂纳米管的介电函数虚部ε₂ (ω)谱的峰值位置随管径增大既可能红移也可能蓝移, 管径大于9 Å (即(8, 0)管)之后, TiO₂纳米管的光吸收会出现明显的增强. 关键词： 2纳米管')" href="#">TiO₂纳米管 第一性原理 电子结构 光学性质     

萤石结构TiO2的电子结构和光学性质

利用第一性原理计算了立方相萤石TiO₂的晶胞参数,能带结构和电子态密度.结果显示萤石TiO₂属于间接带隙半导体材料,其间接禁带宽度(Γ→X)E_g为2.07eV,比常见的金红石和锐钛矿TiO₂的禁带宽度窄.为了更清楚地了解萤石的光学性质,利用Kramers-Kronig色散关系,分别对萤石和金红石TiO₂的复介电常数、吸收率等参数进行了计算,并将二者结果做了 关键词： 2')" href="#">萤石结构TiO₂ 密度泛函理论 能带结构 光学性质     

OsSi2电子结构和光学性质的研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,对正交相OsSi₂的电子结构、态密度和光学性质进行了理论计算,能带结构计算表明它是一种间接带隙半导体,禁带宽度为0813 eV;其价带主要由Os的5d和Si的3p态电子构成;导带主要由Si的3s,3p以及Os的5d态电子构成;静态介电常数ε₁（0）=1543; 折射率n＝393并利用计算的能带结构和态密度分析了OsSi₂的介电函数、吸收系数、折射率、反射率、 关键词： 2')" href="#">OsSi₂ 第一性原理 电子结构 光学性质     

交叉色关联噪声驱动的单模激光系统统计性质研究

采用交叉色关联的加性色噪声和乘性色噪声驱动的单模激光立方模型,通过诺维科夫理论和福克斯近似以及斯特拉托诺维奇近似,得到反映激光统计性质的强度关联函数C的表达式;研究关联时间τ、净增益系数a₀和交叉关联强度λ对强度关联函数C的影响.数值模拟发现,在阈值以上（a₀>0）时,关联函数C随关联时间τ的增大而增大;在阈值以下（a₀<0）时,关联函数C随关联时间τ的增大而减小.无论在阈值以上还是阈值以下,关联函数C均随交叉关联强度λ的增大而减小.在C-a₀曲线上存在单峰. 关键词： 单模激光 交叉关联 强度涨落 强度关联函数     

N掺杂锐钛矿TiO2光学性能的第一性原理研究

用平面波赝势方法(PWP)计算了N掺杂锐钛矿型TiO₂前后的光学特性,即介电函数虚部ε₂(ω)，光学吸收系数I(ω)和反射率R(ω). 并从能带结构上解释了为什么掺N后锐钛矿型TiO₂的光学谱在2.93，3.56和3.97eV处相对掺杂前会出现3个峰值的原因. 从光谱图上分析得出，掺杂后TiO₂要发生红移现象，实验现象证实了这一结果. 关键词： N掺杂 2')" href="#">锐钛矿型TiO₂ 光学性能 第一性原理     

旋转方形散射体对三角晶格磁振子晶体带结构的优化

用改进的平面波展开法数值计算了正方形散射体三角排列的二维磁振子晶体当散射体旋转时的带结构. 结果显示, 同样的填充率下, 旋转正方柱散射体可以在新的频率范围内打开更多的带隙, 或者使低频带隙加宽. 说明旋转散射体可以有效地优化带隙.     

K2NiF4型Sr2CrO4的磁电性质研究

以SrO和CrO₂为原料, 在高温高压的条件下直接反应生成纯相的K₂NiF₄结构的Sr₂CrO₄多晶样品. 结构用粉末X射线衍射及GSAS精修表征. 磁化率测试显示样品存在一个弱的反铁磁相变, 奈尔温度为T_N=95 K. 在奈尔温度以上, 磁化率随温度的变化遵循居里-外斯定律. 对样品进行了电阻测试, 结果显示了样品的绝缘特性.     

First-principles calculation of the structural,electronic, elastic,and optical properties of sulfur-doping ε-GaSe crystal

The structural,electronic,mechanical properties,and frequency-dependent refractive indexes of GaSe_(1-x)S_x(x=0,0.25,and 1) are studied by using the first-principles pseudopotential method within density functional theory.The calculated results demonstrate the relationships between intralayer structure and elastic modulus in GaSe_(1-x)S_x(x=0,0.25,and 1).Doping of ε-GaSe with S strengthens the Ga-X bonds and increases its elastic moduli of C_(11) and C_(66).Born effective charge analysis provides an explanation for the modification of cleavage properties about the doping of e-GaSe with S.The calculated results of band gaps suggest that the distance between intralayer atom and substitution of S_(Se),rather than interlayer force,is a key factor influencing the electronic exciton energy of the layer semiconductor.The calculated refractive indexes indicate that the doping of ε-GaSe with S reduces its refractive index and increases its birefringence.     

定向凝固单晶冰的取向确定与选晶

基于六方冰晶偏振光学特性,定义了用于确定冰晶晶体取向的三个参数:光轴倾角α,消光角β和与冰晶基面(0001)面内晶体学择优方向1120与温度梯度的夹角γ,提出了定量判定冰晶晶体取向的理论基础,并在定向凝固平台上采用偏光显微镜成功实现了冰晶晶体取向的精确主动控制,获得了任意取向的单晶冰.本文成功解决了冰晶的定向凝固晶体取向确定和选择的难题,为冰晶生长过程中相关理论问题的研究提供了有效的途径.     

用低能电子衍射谱计算过渡金属吸附CO的表面结构

本文用低能电子衍射谱研究了CO分子吸附在过渡金属上的表面结构。     

Optoelectronic and thermoelectric properties of Zintl YLi3X2(X=Sb,Bi) compounds through modified Becke—Johnson potential

In the present work, we investigate the structural, optoelectronic and thermoelectric properties of the YLi₃X₂(X=Sb, Bi) compounds using the full potential augmented plane wave plus local orbital (FP-APW+lo) method. The exchange-correlation potential is treated with the generalized gradient approximation/local density approximation (GGA/LDA) and with the modified Becke-Johnson potential (TB-mBJ) in order to improve the electronic band structure calculations. In addition, the estimated ground state properties such as the lattice constants, external parameters, and bulk moduli agree well with the available experimental data. Our band structure calculations with GGA and LDA predict that both compounds have semimetallic behaviors. However, the band structure calculations with the GGA/TB-mBJ approximation indicate that the ground state of the YLi₃Sb₂ compound is semiconducting and has an estimated indirect band gap (Γ-L) of about 0.036 eV while the ground state of YLi₃Bi₂ compound is semimetallic. Conversely the LDA/TB-mBJ calculations indicate that both compounds exhibit semiconducting characters and have an indirect band gap (Γ-L) of about 0.15 eV and 0.081 eV for YLi₃Sb and YLi₃Bi₂ respectively. Additionally, the optical properties reveal strong responses of the herein materials in the energy range between the IR and extreme UV regions. Thermoelectric properties such as thermal conductivity, electrical conductivity, Seebeck coefficient, and thermo power factors are also calculated.     

Influence of alkali metal superoxides on structure,electronic,and optical properties of Be_(12)O_(12) nanocage:Density functional theory study

The effect of alkali metal superoxides M_3O(M = Li,Na,K) on the electronic and optical properties of a Be_(12)O_(12) nanocage was studied by density functional theory(DFT) and time-dependent density functional theory(TD-DFT).The energy gaps(Eg) of all configurations were calculated.Generally,the adsorption of alkali metal superoxides on the Be_(12)O_(12) nanocage causes a decrease of Eg.Electric dipole moment μ,polarizability α,and static first hyperpolarizability β were calculated and it was shown that the adsorption of alkali metal superoxides on Be_(12)O_(12) increases its polarizability.It was found that the absorption of M_3 O on Be_(12)O_(12) nanocluster improves its nonlinear optical properties.The highest first hyperpolarizability(β≈ 214000 a.u.) is obtained in the K_3O–Be_(12)O_(12)nanocluster.The TD-DFT calculations were performed to investigate the origin of the first hyperpolarizabilities and it was shown that a higher first hyperpolarizability belongs to the structure that has a lower transition energy.     

载能Ni原子斜入射Pt(111)表面的分子动力学模拟

采用嵌入原子方法的原子间相互作用势,利用分子动力学模拟,详细研究不同角度入射的载能Ni原子在Pt(111)基体表面的沉积过程.结果表明,随着入射角度θ从0°增加到80°,溅射产额、表面吸附原子产额、空位产额的变化情况均可按入射角度近似地分为θ≤20°,20° < θ < 60°和θ≥60°三个区域.当θ≤20°时,载能沉积对基体表面的影响与垂直入射时的情况类似,表面吸附原子的分布较为集中,入射原子容易达到基体表面第二层及以下,对基体内部晶格产生-定的影响;在20° < θ < 60°的范围内,入射原子的注入深度有所下降,对基体内部晶格的影响减小,表面吸附原子的分布较为均匀,有利于薄膜的均匀成核与层状生长;当θ≥60°时,所有入射原子均直接被基体表面反射,表面吸附原子产额、溅射产额、表面空位产额均接近0,载能沉积作用没有体现.