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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 187 毫秒

1.  α-Al2O3(0001)基片表面结构与能量研究  被引次数:3
   杨春  李言荣  薛卫东  陶佰万  刘兴钊  张鹰  黄玮《物理学报》,2003年第52卷第9期
   对α-Al2O3(0001)晶体表层三种不同终止原子结构的计算模型,在三维周期边界条件下的κ空间中,采用超软赝势平面波函数描述多电子体系.应用基于密度泛函理论的局域密度近似,计算了不同表层结构的体系能量,表明最表层终止原子为单层Al的表面结构最稳定.对由10个原子组成的菱形原胞进行了结构优化,得到晶胞参数值(a0=0.48178nm)与实验报道值误差小于1.3%.进一步计算了超晶胞(2×2)表面弛豫,弛豫后原第2层O原子层成为最表层; 对不同表层O,Al原子最外层电子进行了布居分析,表面电子有更大的概率被定域在O原子的周围,表面明显地表现出O原子的电子表面态.    

2.  a-Al2O3(0001)表面弛豫及其对表面电子态的影响  被引次数:5
   杨春  余毅  李言荣  刘永华《化学物理学报》,2004年第17卷第5期
   在周期边界条件下的,k空间中,采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法,对最外表面终止层为单层Al的a-Al2O3超晶胞(2×2)(0001)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究.结果表明,最外表面Al-O层有较大的弛豫,明显地影响了表面原子与电子结构,布居分析表明表面电子有更大的几率被定域在O原子的周围,表现出O的表面态.进一步分析了表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化,表面能级分裂主要来自于O的2p轨道电子态变化.通过对比弛豫前后的表面电子局域函数(ELF)图,分析了表面成键特性.    

3.  α-Al2O3(0001)表面弛豫及其对表面电子态的影响  
   杨春  余毅  李言荣  刘永华《化学物理学报》,2004年第17卷第5期
   在周期边界条件下的κ空间中 ,采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法 ,对最外表面终止层为单层Al的α Al2 O3 超晶胞 (2× 2 ) (0 0 0 1)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究 .结果表明 ,最外表面Al-O层有较大的弛豫 ,明显地影响了表面原子与电子结构 ,布居分析表明表面电子有更大的几率被定域在O原子的周围 ,表现出O的表面态 .进一步分析了表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化 ,表面能级分裂主要来自于O的 2 p轨道电子态变化 .通过对比弛豫前后的表面电子局域函数 (ELF)图 ,分析了表面成键特性 .    

4.  温度对ZnO/Al2O3(0001)界面的吸附、扩散及生长初期模式的影响  
   杨 春  余 毅  李言荣  刘永华《物理学报》,2005年第54卷第12期
   构建了一个ZnO沉积在α-Al2O3(0001)表面生长初期的模型,采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法进行了动力学模拟.发现在400,600和800℃的条件下界面原子有不同的扩散能力,因此温度对ZnO/α-Al2O3(0001)表面界面结构以及ZnO薄膜生长初期模式有决定性的影响.在整个ZnO吸附生长过程中,O原子的扩散系数大于Zn原子的扩散系数,O原子的层间扩散对薄膜的均匀生长起着重要作用.进一步从理论计算上证实了ZnO在蓝宝石(0001)上两种生长模式的存在,400℃左右生长模式主要是Zn螺旋扭曲生长,具有Zn六角平面对称特征,且有利于Zn原子位于最外表面.600℃左右呈现为比较规则的层状生长,且有利于O原子位于最外表面.模拟观察到在ZnO薄膜临近Al2O3基片表面处,Zn的空位缺陷明显多于O的空位缺陷.    

5.  第一性原理研究BaTiO3(001)表面的电子结构  
   倪建刚  刘 诺  杨果来  张 曦《物理学报》,2008年第57卷第7期
   在密度泛函理论的基础上,采用平面波赝势方法计算了立方相BaTiO3(001)表面的电子结构.结构优化表明最表层原子都向体内弛豫,且金属原子弛豫幅度最大,同时各层层间距变化呈交错分布.对两种表面结构的总能计算发现TiO2表面稳定性比BaO表面弱,一方面是由于TiO2表面结构中存在O-2p表面态,使价带和导带中电子态向高能区域偏移.另一方面,TO2表面附近Ti—O共价键存在强弱差异,有利于发生表面吸附.而在BaO表面结构中,最表层BaO的存在消除了这种差异,因而其表面稳定性较强.    

6.  α-Al2O3(0001)表面原子缺陷对ZnO吸附影响  
   杨 春  李言荣  颜其礼  刘永华《物理学报》,2005年第54卷第5期
   采用基于密度泛函理论的分子动力学方法,对α-Al2O3(0001)表面 Al,O原子空位缺陷及其对ZnO吸附进行了理论计算.电子局域函数显示了表面空位处的电子密度变化,表面Al原子空缺处有非常明显的缺电子区域,悬挂键临近O的电子密度增大,有利于对Zn的吸附;O原子空缺处的Al原子处存在孤立电子,其ELF值为005—03,将有利于同电负性较大的O或O2-结合.通过吸附动力学模拟与体系能量的计算发现,表面缺陷显著增强了表面 的化学吸附,空缺原子处都被吸附原子填补,吸附结合能远大于单晶表面的情况.在Al空缺的表面,由于ZnO的O与表面O形成双键,破坏了α-Al2O3(0001)表面O六 角对称结构,减小了 O的表面扩散,从而不利于规则的ZnO薄膜生长.相反,O的空缺表面,弥补了α-Al2O3(0001)表面O空位缺陷,不影响基片表面O六角对称结构.    

7.  H2分子在LaFeO3表面吸附的第一性原理研究  
   陈玉红  潘昌昌  张梅玲  元丽华  张材荣  康龙  罗永春《无机化学学报》,2016年第32卷第6期
   基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过计算表面能确定LaFeO3(010)表面为最稳定的吸附表面,研究了H2分子在LaFeO3(010)表面的吸附性质。LaFeO3(010)表面存在LaO和FeO2两种终止表面,但吸附主要发生在FeO2终止表面,由于LaFeO3(010)表面弛豫的影响,使得凹凸不平的表面层增加了表面原子与H原子的接触面积,表面晶胞的纵向体积增加约2.5%,有利于H原子向晶体内扩散。研究发现,H2分子在LaFeO3(010)表面主要存在3种化学吸附方式:第一种吸附发生在O-O桥位,2个H原子分别吸附在2个O原子上,形成2个-OH基,这是最佳吸附位置,此时H原子与表面O原子的作用主要是H1s与O2p轨道杂化作用的结果,H-O之间为典型的共价键。H2分子的解离能垒为1.542eV,说明表面需要一定的热条件,H2分子才会发生解离吸附;第二种吸附发生在Fe-O桥位,1个H原子吸附在O原子上形成1个-OH基,另一个H原子吸附在Fe原子上形成金属键;第三种吸附发生在O顶位,2个H原子吸附在同一个O原子上,形成H2O分子,此时H2O分子与表面形成物理吸附,H2O分子逃离表面后容易形成氧空位。此外,H2分子在LaFeO3(010)表面还可以发生物理吸附。    

8.  H2分子在LaFeO3表面吸附的第一性原理研究  
   陈玉红  潘昌昌  张梅玲  元丽华  张材荣  康龙  罗永春《无机化学学报》,2013年第29卷第18期
   基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过计算表面能确定LaFeO3(010)表面为最稳定的吸附表面,研究了H2分子在LaFeO3(010)表面的吸附性质。LaFeO3(010)表面存在LaO和FeO2两种终止表面,但吸附主要发生在FeO2终止表面,由于LaFeO3(010)表面弛豫的影响,使得凹凸不平的表面层增加了表面原子与H原子的接触面积,表面晶胞的纵向体积增加约2.5%,有利于H原子向晶体内扩散。研究发现,H2分子在LaFeO3(010)表面主要存在3种化学吸附方式:第一种吸附发生在O-O桥位,2个H原子分别吸附在2个O原子上,形成2个-OH基,这是最佳吸附位置,此时H原子与表面O原子的作用主要是H1s与O2p轨道杂化作用的结果,H-O之间为典型的共价键。H2分子的解离能垒为1.542 eV,说明表面需要一定的热条件,H2分子才会发生解离吸附;第二种吸附发生在Fe-O桥位,1个H原子吸附在O原子上形成1个-OH基,另一个H原子吸附在Fe原子上形成金属键;第三种吸附发生在O顶位,2个H原子吸附在同一个O原子上,形成H2O分子,此时H2O分子与表面形成物理吸附,H2O分子逃离表面后容易形成氧空位。此外,H2分子在LaFeO3(010)表面还可以发生物理吸附。    

9.  SnO2(110)弛豫表面构型与电子结构的第一性原理研究  
   林伟  章永凡  李奕  陈勇  李俊汉《物理化学学报》,2006年第22卷第1期
   采用基于第一性原理的密度泛函方法对SnO2(110)表面的构型和电子结构进行了系统研究. 结果表明, 与理想表面相比, 表面弛豫导致表层五配位Sn原子向体相方向位移, 六配位Sn原子以及表面氧原子往真空方向移动, 而桥氧原子位置基本保持不变. 当表面厚度小于3 nm时, 表面能和表层原子的弛豫大小随着层数的增加出现振荡现象. 由能带计算结果得知, 以桥氧的2py/2i>pz轨道为主要成分的能带出现在体相的带隙中. 进一步考察了弛豫对表面电子结构的影响.    

10.  吸附O的Cu(110)c(2×1)表面原子结构和电子态  被引次数:3
   陈文斌  陶向明  赵新新  蔡建秋  谭明秋《物理化学学报》,2005年第21卷第10期
   采用第一性原理的密度泛函理论方法计算了清洁Cu(110)表面和吸附O原子的Cu(110) c(2×1)表面的原子结构, 结构弛豫和电子结构, 得到了各种表面结构参数. 分别计算了O原子在Cu(110)表面三个可能吸附位置吸附后的能量, 并给出了能量最低的吸附位置上各层原子的弛豫特性和态密度. 结果表明O吸附后的Cu(110)表面有附加列(added-row)再构的特性, O原子吸附在最表层铜原子上方, 与衬底Cu原子的垂直距离为0.016 nm, 以氧分子为能量基准的吸附能为-1.94 eV; 同时由于Cu 3d- O 2p态的杂化作用使得低于费米能级5.5~6.0 eV的范围内出现了局域的表面态. 计算得到清洁的和氧吸附的Cu(110)表面的功函数分别为4.51 eV和4.68 eV. 电子态密度的结果表明:在Cu(110) c(2×1) 表面O吸附的结构下, 吸附O原子和金属衬底之间的结合主要是由于最表层Cu原子3d态和O原子2p态的相互作用.    

11.  LaNi5晶体表面态的计算研究  
   林少杰  郑浩平《物理学报》,2005年第54卷第10期
   用“团簇埋入自洽计算法”对LaNi5晶体表面进行了全电子、全势场、自旋极化的从头计算. 在原子纵向坐标充分弛豫的条件下,得到处于最低基态总能量下LaNi5晶体的非平整表面空间结构及其电子结构. LaNi5晶体最表面La原子向外凸出,Ni原子向里收缩,凹凸不平的表面层增加了表面原子与氢原子的接触面积;而表面层的有效体积增大了约9%,有利于氢原子的进入. LaNi5晶体表面态的费米能量大大高于体材料的费米能量. 在费密面上主要是Ni的3d电子,价带未填满,显示金属性. LaNi5晶体表面第一、第二层有1.15个电子从La原子向Ni原子转移,这两层有反向的微小自旋磁矩,从而使表面显示顺磁性. 得到了LaNi5晶体表面的价带电子态密度. 用过渡态方法计算了LaNi5晶体表面的电离能和电子亲和势. 所有计算结果显示:LaNi5晶体表面的性质与体性质显著不同,而与氢化物LaNi5H7的性质非常相近. 这说明LaNi5晶体的表面结构有利于氢原子的吸收.    

12.  锐钛矿型TiO2(101)面原子几何及弛豫结构的第一性原理计算  被引次数:4
   马新国  唐超群  黄金球  胡连峰  薛 霞  周文斌《物理学报》,2006年第55卷第8期
   采用平面波超软赝势方法计算了锐钛矿型TiO2(101)面的表面能和表面原子弛豫结构.首先对TiO2(101)面的6种不同的表面原子终止结构的体系总能量进行了计算,结果表明终止原子为两配位的O原子、次层为五配位的Ti原子的表面结构最为稳定.针对该表面研究了表面能和原子弛豫与模型中原子层数和真空厚度的关系,当原子层数为12层,真空厚度为0.4nm时,表面能收敛度小于0.01J/m2.研究发现:表面上两配位的O原子向里移动约0.0012nm,五配    

13.  HF在α-AlF3(0001)表面吸附的密度泛函理论研究  
   刘瑞  滕波涛  全洁丽  郎佳健  罗孟飞《物理化学学报》,2013年第29卷第2期
   利用密度泛函理论系统研究了不同覆盖度下HF在3F、2F、1F与Al 终端的α-AlF3(0001)表面的吸附行为, 分析了HF与不同终端表面相互作用的电子机制. 计算结果表明: HF在3F终端的α-AlF3(0001)表面物理吸附; 在2F及1F终端表面化学吸附, 形成Al-F键和FHF结构, 使HF分子活化, 可以参加下一步的氟化反应; 在Al 终端表面解离吸附形成Al-F与Al-H键. 3F、2F、1F及Al 终端表面配位不饱和数目分别为0、1、2与3配位.不同覆盖度研究表明, 在2F终端表面上, 吸附一个HF分子使表面Al 配位达到饱和, 后续吸附的HF为物理吸附; 而在1F与Al 终端表面仍可化学吸附. 因此, 推测α-AlF3暴露不同终端表面中Al 原子配位不饱和数越高, 其对HF吸附与活化能力越强, 可能的氟化催化反应活性越高. 差分电荷密度与电子态密度分析表明, HF与3F终端α-AlF3(0001)表面发生弱相互作用, 而与2F、1F与Al 终端表面形成较强的电子相互作用.    

14.  表面效应对锂离子电池正极材料LiMn2O4性能的影响  
   胡国进  欧阳楚英《物理学报》,2010年第59卷第8期
   应用基于自旋极化和广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)的密度泛函理论计算,研究了锂离子电池正极材料LiMn2O4 (001)表面原子和电子结构.发现表面和亚表面附近的原子在垂直于(001)面的方向上具有非常大的弛豫,这对LiMn2O4材料在锂离子电池中应用时发现的表面Mn的溶解现象有很大关联.由于表面效应,在LiMn2O4 (001) 表面只有三价Mn3+离子存在,而这些三价锰离子非常活跃,在该材料电极/电解液界面很容易发生歧化反应,从而加速了Mn的溶解.其他计算结果也和实验观察相符合.    

15.  Sc在Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金中作用机理的电子理论研究  被引次数:1
   刘贵立  方戈亮《物理学报》,2009年第58卷第7期
   通过晶胞平移获得Al-Zn-Mg-Cu合金中α-Al,Al3Sc及η相原子集团模型,采用自编软件建立α-Al/液态Al界面、α-Al/Al3Sc界面原子团模型.用递归法计算合金中各组织的态密度、结合能、费米能级,合金元素Sc与空位相互作用能等电子参数.依据电子参数解释合金晶粒细化、腐蚀的物理本质.研究表明: Al3Sc从液态金属析出时释放的能量比α-Al从液态金属析出时所释放的能量少,可先于α-Al从液态金属中析出;且α-Al    

16.  三氧化钨表面氢吸附机理的第一性原理研究  
   姜平国  汪正兵  闫永播《物理学报》,2017年第66卷第8期
   采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了立方WO3,WO3(001)表面结构及其氢吸附机理. 计算结果表明立方晶体WO3理论带隙宽度为0.587 eV. WO3(001)表面有WO终止(001)表面和O终止(001)表面两种结构,表面结构优化后W-O键长和W-O-W键角改变,从而实现表面弛豫;WO终止(001)表面和O终止(001) 表面分别呈现n型半导体特征和p型半导体特征. 分别计算了H原子吸附在WO终止(001)表面和O终止(001)表面的H-O2c-H,H-O2c…H-O2c,H-O1c-H 和H-O1c…H-O1c四种吸附构型,其中H-O1c-H 吸附构型的吸附能最小,H-O 键最短,H失去电子数最多,分别为-3.684 eV,0.0968 nm和0.55e,此吸附构型最稳定. 分析其吸附前后的态密度,带隙从吸附前的0.624 eV 增加到1.004 eV,价带宽度基本不变. H的1s轨道电子与O 的2p,2s轨道电子相互作用,在-8和-20 eV附近各形成了一个较强的孤立电子峰,两个H原子分别与一个O1c原子形成化学键,最终吸附反应生成了一个H2O分子,同时产生了一个表面氧空位.    

17.  Si2CN4(010)表面特性的第一性原理研究  
   卢硕  张跃  尚家香《物理学报》,2011年第60卷第2期
   应用第一性原理系统地研究了不同端面Si2CN4(010)模型的表面特性.通过3种可能表面模型解离能的比较,表明位于SiN层内的Si—NⅡ 键结合最强,而与碳二亚胺链状结构相连的Si—NⅠ 键结合最弱,因此易于形成以Si/NⅠ 键为端面的表面.文中还研究了弛豫前后表面的原子结构和电子特性,表面的NⅠ 原子容易形成新键,这是由于不饱和的NⅠ 原子在费米能级处有较高的态密度,电子结构不稳定,相反表面C原子状态较稳定,无明显的成键趋势.    

18.  Al2O3Hx(x=1—3)分子团簇的结构与光谱研究  
   谌晓洪  高涛  朱正和  罗顺中《物理学报》,2007年第56卷第1期
   用密度泛函理论(DFT)的B3lyp方法在6-311++g(d,p)水平上对Al2O3Hx(x=1—3)分子的几何构型, 电子结构, 振动频率等性质进行了系统研究. 并给出了它们可能基态结构的总能量(ET), 零点能(Ez), 摩尔热容(Cv), 标准熵(S), 原子化能(ΔEm), 垂直电离能(IP)及垂直电子亲和能(EA). Al2O3H和Al2O3H2分子可能的基态的几何构型都为平面结构. Al2O3H3的两个可能为基态的几何构型都是在立体Al2O3(D3h)的几何结构基础上加三个氢原子构成. 这三个分子的能量最低结构为Al2O3H(2A′)Cs, Al2O3H2(1A′) Cs, Al2O3H3 (2A) C1.    

19.  虚晶近似法研究AlN-Al2O3固溶体系的力学性能和电子结构  被引次数:1
   王颖  卢铁城  王跃忠  岳顺利  齐建起  潘磊《物理学报》,2012年第61卷第16期
   基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法, 运用虚晶近似方法计算了AlN-Al2O3固溶区内尖晶石相氮氧化铝(Al24O24N8, Al23O27N5和Al22O30N2)和α-Al2O3, AlN的力学性能和电子结构. 结果证明虚晶近似法应用到氮氧化铝结构计算中是可行的. 力学常数计算结果和弹性模量B, 剪切模量G, 杨氏模量E反映的材料硬度变化趋势与实验基本一致;Al2O3-AlN固 溶区内五种结构均为脆性性质且Al23O27N5脆性最低, 硬度高、脆性低的特性反映了Al23O27N5优异的抗弯强度性能. 五种结构满足力学结构上的稳定性, 立方尖晶石相氮氧化铝表现为弹性各向异性. 能带和态密度的计算分析表明这五种结构均为直接宽带隙结构. 在费米能级附近, 氮氧化铝结构中阴离子的2p态和阳离子的3s, 3p态发生了轨道杂化. 理论结果与实验数据基本符合, 为进一步研究提供了一定的理论方法和依据.    

20.  表面氧化层对共振反应寿命测量影响的Monte-Carlo模拟  
   潘正瑛  周鹏《物理学报》,1988年第37卷第5期
   本文用两次碰撞近似的Monte-Carlo模拟计算了Al单晶中在2000?深度发射的、能量为2.12MeV的α粒子沿<110>轴的阻塞角分布。计算中除了考虑晶格原子热振动、电子多次散射等因素,在Al单晶表面引入了Al2O3有效氧化层。计算结果表明:考虑了无定形表面氧化铝层以后,模拟的阻塞角分布比未考虑氧化层时更接近于实验曲线。    

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