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相似文献
 共查询到10条相似文献,搜索用时 16 毫秒
1.
β-Si3N4电子结构和光学性质的第一性原理研究   总被引:5,自引:3,他引:2       下载免费PDF全文
采用基于密度泛函的平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),计算了β相氮化硅(β-Si3N4)的电子结构和光学性质,得到的晶格常数、能带结构等均与实验结果较好符合.进一步还研究了β-Si3N4的光吸收系数以及禁带宽度随外压力的变化规律,为β-Si3N4材料在高压条件下的应用提供了理论参考.  相似文献   

2.
掺稀土元素(Y,La)的γ-Si3N4的电子结构和光学性质   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
采用基于密度泛函的平面赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),计算了未掺杂和掺杂稀土(Y,La)的γ-Si3N4中N-Y(La)键的布居值和它们的键长、掺杂后能带结构和态密度.发现掺杂后的带隙要减小,并且可能形成新的半导体,这将为找到新的半导体提供一个方向.还进一步研究了掺杂稀土(Y,La)后的光学性质,掺杂后有更高的静态介电常数,可以作为新的介电材料和好的折射材料,这对于一定的光学元件有潜在的应用前景.  相似文献   

3.
γ-Si3N4在高压下的电子结构和物理性质研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
采用基于密度泛函平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA-PW91),计算了不同压强下γ-Si3N4的电子结构、光学性质和力学性质.基于计算结果,分析讨论了γ-Si3N4各物理参数随外压力的变化规律.计算表明,γ-Si3N4是一种适合于在高压条件下工作的材料.  相似文献   

4.
The plane-wave pseudo-potential method within the framework of ab initio technique is used to investigate the structural and elastic properties of α-and β-Si3N4. The ground-state parameters accord quite well with the experimental data. Our calculation reveals that α-Si3N4 can retain its stability to at least 40 GPa when compressed at 300 K. The α → β phase transformation would not occur in a pressure range of 0-40 (3Pa and a temperature range of 0 300 K. Actually, the α → β transition occurs at 1600 K and 7.98 GPa. For α-and β-Si3N4, the c axes are slightly more incompressible than the a axes. We conclude that β-Si3N4 is a hard material and ductile in nature. On the other hand, β-Si3N4 is also found to be an ionic material and can retain its mechanical stability in a pressure range of 0 - 010 GPa. Besides, the thermodynamic properties such as entropy, heat capacity, and Debye temperature of α-and β-Si3N4 are determined at various temperatures and pressures. Significant features in these properties are observed at high temperature. The calculated results are in good agreement with available experimental data and previous theoretical values. Many fundamental solid-state properties are reported at high pressure and high temperature. Therefore, our results may provide useful information for theoretical and experimental investigations of the Si3N4 polymorphs.  相似文献   

5.
陈东  余本海 《中国物理 B》2013,22(2):23104-023104
The equilibrium crystal structures,lattice parameters,elastic constants,and elastic moduli of the polymorphs α-,β-,and γ-Si3N4,have been calculated by first-principles method.β-Si3N4 is ductile in nature and has an ionic bonding.γSi3N4 is found to be a brittle material and has covalent chemical bonds,especially at high pressures.The phase boundary of the β→γ transition is obtained and a positive slope is found.This indicates that at higher temperatures it requires higher pressures to synthesize γ-Si3N4.On the other hand,the α→γ phase boundary can be described as P = 14.37198+ 3.27 × 10?3T-7.83911 × 10?7T2-3.13552 × 10?10T3.The phase transition from α-to γ-Si3N4 occurs at 16.1 GPa and 1700 K.Then,the dependencies of bulk modulus,heat capacity,and thermal expansion on the pressure P are obtained in the ranges of 0 GPa-30 GPa and 0 K-2000 K.Significant features in these properties are observed at high temperatures.It turns out that the thermal expansion of γ-Si3N4 is larger than that of α-Si3N4 over wide pressure and temperature ranges.The evolutions of the heat capacity with temperature for the Si3N4 polymorphs are close to each other,which are important for possible applications of Si3N4.  相似文献   

6.
基于密度泛函理论的广义梯度近似方法研究了中性单点缺陷γ-Si3N4的能量、电子结构和光学性质. N缺陷的结合能和形成能比Si(8)和Si(4)位的都低,显示γ-Si3N4中N缺陷更易形成. 分析了各种缺陷情况下相应的态密度. Si缺陷能形成p型半导体,N缺陷使材料形成间接带隙的n型半导体. Si缺陷情况下,物质有相对大的静态介电常数,在可见光区和红外区,吸收和反射得到显著改善,但是N缺陷却没什么影响.  相似文献   

7.
氮化硅在常态下的两种已知物相(α和β相)均为六方结构,最近新发现第3种具有立方尖晶石结构的氮化硅(以下称立方氮化硅或γ-Si3N4)可通过高温高压条件合成得到,是继金刚石、立方氮化硼之后的又一种超硬材料。各国学者在合成立方氮化硅的研究中开展了积极的工作,然而,目前所用的技术手段仅能合成出极少量的γ-Si3N4粉体样品,无法进一步开展其块体材料的研究,并制约了该新材料在工业技术中的应用。  相似文献   

8.
谭兴毅  陈长乐  金克新 《物理学报》2011,60(10):107105-107105
基于密度泛函理论,从头计算了N以及N和Sb共掺BaSnO3的电子结构和光学性质.结果表明N单掺BaSnO3与N和Sb共掺BaSnO3均为p型透明导电材料,在可见光区透过率均在80%以上,且N和Sb共掺具有更高的电导率.计算结果为实验上制备p型钙钛矿结构透明导电材料提供了强有力的理论指导. 关键词: p型透明导电材料 电子结构 光学性质  相似文献   

9.
谭兴毅  陈长乐  金克新  陈鹏 《物理学报》2011,60(12):127102-127102
基于密度泛函理论,从头计算了N掺杂立方结构钛酸盐的电子结构和磁学性质.结果表明,N掺杂钛酸盐在自旋极化状态下的总能量比自旋非极化状态下的总能量小,说明N掺杂钛酸盐的基态具有铁磁性.从态密度和自旋密度分析可知,其磁性源于掺杂的N 2p电子和价带顶O 2p电子间的p-p耦合作用. 关键词: 钛酸盐 电子结构 磁学性质  相似文献   

10.
用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法,在6-31G(d)的水平上对Si4N4团簇的可能结构进行了几何结构优化和电子结构计算,得到了可能的17个异构体.Si4N4团簇的最稳定结构是有8个Si-N键的平面结构.用自然键轨道(NBO)方法分析了成键性质.计算结果表明,Si-N键中Si原子向N原子有较大的电荷转移,因此Si-N原子间有较强的电相互作用;最强的IR和Raman谱峰分别位于1387.64cm-1和1415.05cm-1处;并计算了Si4N4团簇的最稳定结构的极化率和超极化率.  相似文献   

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