M2Al2(M=Au,Ag,Cu)混合小团簇的密度泛函研究

采用基于密度泛函理论的B3LYP方法,利用小核实赝势LANL2DZ,优化了含重金属二元混合团簇M2Al2(M=Au,Ag,Cu)的稳定结构,并得出具有C2v(1A1)对称性的蝴蝶结构比平面构型更加稳定,其中团簇Au2Al2最稳定.计算了稳定结构的结合能、电离势、电子亲和能、最高占据轨道能级和最低空轨道能级及二者间的能隙,得出参杂团簇M2Al2比非参杂团簇M4(M=Au,Ag,Cu)更稳定的结论.     

Co和稳定元素对Nd3(Fe,Co,M)29 (M=Ti,V,Cr) 化合物结构和磁性的影响

利用x射线衍射和磁测量研究了不同稳定元素Co以及Ti,V和Cr替代对Nd3Fe29-x-yCoxMy(M=Ti,V,Cr)化合物结构和磁性的影响.研究发现:每一个稳定元素都有一替代量极限,在此极限以内所有化合物均为Nd3(Fe,Ti)29型结构,A2/m空间群.不同稳定元素的溶解极限不同.Co的替代量与稳定元素有关,当以Cr作为稳定元素时,Cr的替代量随着Co含量的提高而提高,直到得到纯Co基3:29相化合物.Ti和V作为稳定元素时,Co原子的最大替代量分别为6.63和12.所有Nd3(Fe,Co,M)29(M=Ti,V,Cr)化合物在室温下均表现为平面各向异性.Nd3Fe26.8-xCoxV2.2的居里温度TC和饱和磁化强度Ms随着Co含量的增加而单调增加,自旋重取温度随Co含量增加而呈上升趋势,但在x=6处有一最小值,这可能与Co的择优占位有关;而Nd3Fe29-x-yCoxCry的居里温度和饱和磁化强度随着Co含量的增加先增加后降低,只在x=0和x=6处观察到自旋重取向现象.     

Ni (M)4X2型络合物的ZFS和EPR参量的数值计算

根据全组态混合统一晶场理论模型,设计了计算Ni(M)₄X₂(X=Cl、Br、I)型化合物能量矩阵的特征值、特征矢以及拟合其光谱、ZFS(Zero field splitting)和EPR(Electron paramagnetic resonance)参量的计算机程序,利用该程序拟合出了Ni(M)₄X₂(M=pz、mpz,X=Cl、Br、I)型化合物的光谱、ZFS和EPR参量,并总结出了利用该程序对其拟合的一般规律,其计算结果与实验值一致.     

Co和稳定元素对Nd3(Fe,Co,M)29(M=Ti,V,Cr) 化合物结构和磁性的影响

利用x射线衍射和磁测量研究了不同稳定元素Co以及Ti,V和Cr替代对Nd₃Fe_29-x-yCo_xM_y(M=Ti,V,Cr)化合物结构和磁性的影响.研究发现:每一个稳定元素都有一替代量极限,在此极限以内所有化合物均为Nd₃(Fe,Ti)₂₉型结构,A2/m空间群.不同稳定元素的溶解极限不同.Co的替代量与稳定元素有关,当以Cr作为稳定元素时,Cr的替代量随着Co含量的提高而提高 关键词： 3(Fe')" href="#">Nd₃(Fe Co 29')" href="#">M)₂₉ 结构 磁性     

M_2Ga(M=Cu,Ag,Au)二元合金小团簇的从头算研究(英文)

根据原子与分子反应静力学和群论理论推导出二元合金小团簇M2Ga(M=Cu,Ag,Au)的离解极限和基态电子态.采用量子力学从头算方法及小核实赝势和相应的基组,对二元合金小团簇M2Ga进行几何优化,得到M2Ga基态(2B2)为弯曲平面型结构,并与单元团簇M3(M=Cu,Ag,Au)相似.计算得到合金团簇比单元团簇稳定,其中Au2Ga体系最稳定.同时给出谐振频率、力常数,并且分析得到电子相关效应使得团簇更加紧凑、稳定性增强.     

M_2NO(M=Sc-Zn)团簇的基态结构、电子态和频率研究

基于密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,计算并确定了M_2NO(M=Sc-Zn)的基态结构、电子态和频率.计算结果和已有的相关实验或计算结果基本一致.随着元素周期表从左向右,基态结构M_2NO的N-O伸缩振动频率逐渐增大,而N-O键长逐渐减小,NO与M2相互作用削弱了M-M键.     

Mn掺杂的ZnS(001)表面的电子态特性

利用第一性原理计算Mn在ZnS(001)表面上几种掺杂位置的形成能、局域分波态密度和磁矩.对Mn在ZnS(001)表面上的三种位置的形成能进行比较,得到两种填隙位置是非常稳定的掺杂位置.分析ZnS(001):Mn各种再构表面的电子态密度和电荷密度分布.结果表明,三种表面模型中,自旋向上的Mn原子的3d态和近邻S原子的3p态都有一定的杂化,并且替代掺杂的Mn和邻近S原子的p-d杂化最明显,形成的共价键最强.而自旋向下的Mn原子的3d态比较局域,受S原子的3p态影响较小.计算了三种掺杂表面的磁矩,并分析计算结果.     

Mg掺杂对Li(Co,Al)O2电子结构影响的第一原理研究

基于密度泛函理论的第一原理赝势法,研究了Mg在Li(Co,Al)O2中掺杂前后的电子结构的变化.通过能带和态密度的分析,发现Mg掺杂后在价带中引入了电子空穴,同时价带展宽,这两个电子结构的显著变化是引起Li(Co,Al)O2导电率提高的主要机理.通过对Co3d电子态密度的分析发现,在二价Mg掺杂后,Li(Co,Al)O2中的Co价态升高,介于Co3+和Co4+之间.从能带计算出发,进一步定量给出了Co和O的平均价态的变化.     

Nd(Fe,Si)11Cx化合物的全电子计算(x=0,2)

采用基于第一原理的全势能线性缀加平面波加局域轨道((L)APW lo)方法对Nd(Fe,Si)11Cx化合物(x=0,2)的电子结构进行了计算,得到了化合物态密度和磁矩等信息.计算结果表明NdFe9Si2化合物中Si原子主要与4b和32i位Fe原子产生杂化,导致Fe原子磁矩减小.NdFe9Si2C2化合物C原子使32i位Fe原子磁矩进一步降低,同时减弱了Si原子的影响,使得4b位Fe原子磁矩增大.     

第一性原理计算M2C（M=V、Nb、Ta）的结构性质、弹性性质和热力学性质

通过密度泛函理论的第一原理计算,研究了 M2C (M=V, Nb, Ta)(空间群:pbcn, No: 60)在高压下的电子结构、弹性和热力学性质。该理论是建立在平面波的基础上,该平面波将在 CASTEP 代码中实现。首先,本文计算的晶格常数与已有的实验结果和理论数据吻合较好。其次,计算了过渡金属碳化物的分波态态密度和总态密度,结果表明这三种过渡金属碳化物均为金属,金属丰度由高到低的顺序为:V2C > Nb2C > Ta2C。第三,研究了高压下的弹性常数 C ij 、集料弹性模量(B、G、E)和泊松比。其中计算得到 Ta2C 的体积模量最高(257 GPa)。根据弹性稳定性判据,预测这三种化合物在 100 GPa 以内均具有力学稳定性。计算的 B/G 比值表明,这三种化合物在 100 GPa 范围内具有延展性。最后,利用准谐德拜模型研究了这三种化合物的热力学性质     

Electronic structure and magnetism of R(Fe,Si)12 (R = Y, Nd)

The newly developed full-potential linearized augmented plane wave (LAPW) and local orbitals (lo) based on standard APW methods are briefly introduced, and the structure and magnetic properties of R(Fe, Si)12 compounds (R = Y, Nd) are calculated using the method. The distribution of Si at different sites is analyzed based on total energy of one crystal unit with structure having been optimized. The characters of magnetic moments, total density of states (TDOS) and partial density of states (PDOS) for different crystal sites Si occupies are obtained and analyzed. The results show that the total magnetic moments of RFe10Si2 (R = Y, Nd) are larger than those of RFe10M2 (M = Ti, V, Cr, Mn, Mo and W) and the hybridization mechanism is seen as follows. Si(8j) reduce the magnetic moments of Fe at three sites, however, Si(8f) mainly reduce the magnetic moments of Fe(8i) and Fe(8j) atoms. The Curie temperature is markedly enhanced by the introduction of Si atoms according to spin fluctuation of DOS at Fermi level.     

Introduction to M(atrix) theory and noncommutative geometry

Noncommutative geometry is based on an idea that an associative algebra can be regarded as “an algebra of functions on a noncommutative space”. The major contribution to noncommutative geometry was made by A. Connes, who, in particular, analyzed Yang–Mills theories on noncommutative spaces, using important notions that were introduced in his papers (connection, Chern character, etc). It was found recently that Yang–Mills theories on noncommutative spaces appear naturally in string/M-theory; the notions and results of noncommutative geometry were applied very successfully to the problems of physics.

In this paper we give a mostly self-contained review of some aspects of M(atrix) theory, of Connes’ noncommutative geometry and of applications of noncommutative geometry to M(atrix) theory. The topics include introduction to BFSS and IKKT matrix models, compactifications on noncommutative tori, a review of basic notions of noncommutative geometry with a detailed discussion of noncommutative tori, Morita equivalence and -duality, an elementary discussion of noncommutative orbifolds, noncommutative solitons and instantons. The review is primarily intended for physicists who would like to learn some basic techniques of noncommutative geometry and how they can be applied in string theory and to mathematicians who would like to learn about some new problems arising in theoretical physics.

The second part of the review (Sections 10–12) devoted to solitons and instantons on noncommutative Euclidean space is almost independent of the first part.     

LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO_3∶Tb~(3+)材料光谱特性研究

采用固相法制备了绿色LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3:Tb3+发光材料.测量结果显示材料均可被紫外(350～410 nm)光激发,发射绿光.研究了Tb3+浓度对材料发射光谱的影响,结果显示,随Tb3+浓度的增大,发射光谱峰位未发生变化,但其强度呈现出先增大后减小的趋势,即:存在浓度猝灭效应.加入电荷补偿剂Li+,Na+和K+提高了LiM(M=Ca,Sr,Ba)BO3:Tb抖材料的发射强度.     

LiMBO3 : Dy3+材料的发光特性

采用固相法制备了LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料,并研究了材料的发光特性。LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料的发射光谱均呈多峰发射,对应于Ca,Sr,Ba,其主发射峰分别是Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_15/2(484,486,486 nm),⁶H_13/2(577,578,578 nm)和⁶H_11/2(668,668,666 nm)跃迁。监测黄色发射峰时,所得激发光 谱峰值位置相同,主激发峰分别为331,368, 397,433,462,478 nm,对应Dy³⁺的⁶H_15/2→ ⁴D_7/2,⁶P_7/2,⁶M_21/2,⁴G_11/2,⁴I_15/2和⁶F_9/2跃迁。研究了敏化剂Ce³⁺及电荷补偿剂Li⁺、Na⁺和K⁺对LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料发光强度的影响。结果显示:加入敏化剂Ce³⁺提高了材料的发光强度,发光强度最大处对应的Ce³⁺浓度为3%;加入电荷补偿剂Li⁺、Na⁺和K⁺后,材料的发光强度也得到了明显提高,但发光强度最大处对应的Li⁺、Na⁺和K⁺浓度不同,依次为4%、4%和3%。     

密度泛函理论计算内掺富勒烯M@C60H60(M=Li、Na)的几何结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,简称GGA),对M@C_(60)H_(60) (M=Li、Na)几何结构和电子性质进行计算研究.发现M原子的平衡位置处在偏心位置处,并且稳定的存在于一个围绕中心的球体内;掺杂能计算表明:M@C_(60)H_(60)需要在一定的实验条件下才能被合成出来;电子性质分析表明:M原子掺入到C_(60)H_(60)中,对费米能级附近有一定贡献,并产生了1 μB的净磁矩.     

红色长余辉材料Y2O2S : Eu,Si,M 的制备及发光性能

采用高温固相法合成了红色长余辉材料Y₂O₂S : Eu, Si, M(M=Mg,Ca,Sr,Ba),利用X晶体衍射、发光光谱、热释光测量等对材料的性能进行了表征。结果分析表明:Y₂O₂S : Eu,Si,M(M=Mg,Ca,Sr,Ba)长余辉材料的最大荧光发射和余辉发射峰完全一致都位于627 nm, 产生红光发射,是典型的Eu³⁺离子的⁵D₀-⁷F₂跃迁。激发停止后,能够产生较好的余辉性能。碱土金属离子能够增强其荧光发射峰强度并对余辉性能有一定促进作用,其中以Mg²⁺最好,其次是Ba²⁺。     

Mn掺杂ZnS(110)表面的电子结构和磁性

采用基于密度泛函理论的第-性原理方法,研究Mn掺杂ZnS(110)表面的电子结构和磁性.计算分析不同掺杂组态的几何参数、形成能、磁矩、电子态密度以及电荷密度.结果表明:单个Mn原子掺杂,替位于表面第二层的Zn原子时体系形成能最低,说明该层是最稳定的掺杂位置.对于两个Mn原子的掺杂,当Mn与Mn之间呈反铁磁耦合时体系最稳定.体系的总磁矩和自由Mn原子的磁矩差别很小,但是Mn原子的局域磁矩却依赖于Mn原子的3d态和近邻S原子的3p态的杂化作用,即受周围S原子环境的变化影响较大.此外,分析电荷密度图得出Mn原子替换Zn原子后与S原子形成了更强的共价键.