氢链中的Peierls机理(Ⅰ)——Hartree-Fock解的二聚化

本文对无限长氢链中是否存在Peierls不稳定性做ab initio计算的研究,利用高斯型轨道基组和无限长氢链的周期性,在近邻基础上,构造出一组完备的正交归一的基波函数,解析对角化Fock矩阵,做限制的Hartree-Fock的分子轨道自洽场中原子轨道线性组合(LCAO-MO-SCF)计算,总能量与二聚化的关系曲线E_RHF(u)表明,金属氢链基态是不稳定的,无限长氢链中会出现明显的二聚化,Peierls不稳定性依然在这一体系中有具体的表现。 关键词：     

氢链中的Peierls机理(Ⅱ) 电子关联对Peierls不稳定性的影响

本文用相关基函数理论研究电子关联对氢链中Peierls不稳定性的影响,结果发现,电子关联使得氢链中的二聚化程度从0.37au减小为0.32au,这说明电子关联只是减弱但不会完全破坏氢链中的Peierls不稳定性,本理论表明,在电子相互作用下链状体系中的Peierls机理依然成立。     

氢链中的Peierls机理(Ⅱ)——电子关联对Peierls不稳定性的影响

本文用相关基函数理论研究电子关联对氢链中Peierls不稳定性的影响,结果发现,电子关联使得氢链中的二聚化程度从0.37au减小为0.32au,这说明电子关联只是减弱但不会完全破坏氢链中的Peierls不稳定性,本理论表明,在电子相互作用下链状体系中的Peierls机理依然成立。 关键词：     

TTF-TCNQ的Peierls相变研究

根据建立在电子-声子相互作用基础上的Peierls相变理论，利用形变势模型和半经验晶体轨道方法计算的能带结构数据，对一维有机导体TTF-TCNQ的Peierls相变温度进行了计算，结果表明,TTF链的相变温度低于TCNQ链的相变温度，从而说明前者的电子-声子耦合相互作用比后者要弱,TTF-TCNQ在54K的金属-绝缘体相变主要发生在TCNQ链上. 关键词： 一维有机导体 Peierls相变温度 电子-声子相互作用     

链间超交换相互作用下spin-Peierls梯子模型的基态行为

采用Lanczos数值计算方法研究了具有链间海森堡相互作用和链间Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用spin-Peierls梯子模型的基态行为.分析了链间海森堡相互作用和链间DM相互作用对系统二聚化的影响.结果发现，这两种链间作用都不利于系统的二聚化，会造成系统基态二聚化的减小，这说明随着系统维度的增大，系统的各向相互作用会限制系统的二聚化，甚至会破坏系统的二聚化相. 关键词： spin-Peierls模型 海森堡相互作用 DM相互作用 二聚化     

扶手椅形碳纳米管的Peierls相变研究

根据描述电子-声子相互作用的Frhlich哈密顿量,推导出了扶手椅形碳纳米管(ABT(n))的Peierls相变温度的一般表达式,并利用该式计算了ABT(8)和ABT(10)的Peierls相变温度,结果表明ABT(n)的Peierls相变温度将随管径的增大而减小,并且ABT(n)在远离室温下都不会发生Peierls相变,仍然保持其金属性. 关键词：     

NnHn(n=3~7)氮氢化合物的结构与性质理论研究

本文对53种NnHn(n=3~7)氮氢化合物进行了理论计算，应用自然键轨道理论(Nature Bond Orbital, NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules, AIM)分析了化合物的成键特征、相对稳定性。氮原子孤对电子与氮氮键以及氮氮键相互之间的超共轭作用是影响氮氮键长的重要因素。采用原子基团法，比较了化合物的原子基团能量和原子基团生成热。通过预测53种化合物的稳定性，找出了氮氢化合物的稳定性与结构之间的一些规律，为预测氮氢化合物的稳定性提供了新的方法和新的数据。     

一维有机导体的Peierls相变研究

根据建立在电子-声子相互作用基础上的Peierls 相变理论，利用形变势模型和半经验晶体轨道方法计算的能带结构数据，对一维有机导体tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane的Peierls相变温度进行了计算.并对其金属-绝缘体相变机制进行了讨论. 关键词： 电子-声子相互作用 Peierls相变温度 一维有机导体     

O3+与H2碰撞中非解离电荷转移过程的全量子计算

应用全量子的分子轨道强耦合方法,研究了基态的O³⁺(2s²2p ²P)与氢分子碰撞的非解离电荷转移过程,计算了不同方位角(25°,45°,89°),能量分别为100,500,1000和5000eV/u时的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及相应的微分截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对氢分子的自身转动,采用无限阶的冲量近似方法;对体系的电子运动同H₂或H^{+< 关键词： 非解离电荷转移过程 全量子的分子轨道强耦合方法 无限阶冲量近似 振动冲量近似国家自然科学基金(批准号：10604011 10574020)和国家高技术研究发展计划(863)惯性约束聚变领域资助的课题.}     

NnHn(n=3～7)氮氢化合物的结构质理论研究

本文对53种NnHn(n=3～7)氮氢化合物进行了理论计算,应用自然键轨道理论(Nature Bond Orbital,NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules,AIM)分析了化合物的成键特征、相对稳定性.氮原子孤对电子与氮氮键以及氮氮键相互之间的超共轭作用是影响氮氮键长的重要因素.采用原子基团...     

Nb原子链的结构稳定性和电子性质

使用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法，研究了Nb原子链的结构稳定性和电子结构性质.计算表明，Nb原子可以形成线性链，平面之字形，二聚化以及梯子形等一系列的一 维链式结构.结果也显示，其中之字形结构最为稳定，其他结构均为亚稳的.通过第一性原理 计算的电子结构和Jahn-Teller效应，讨论了这些结构的相对稳定性以及各链式结构的电子 能带、态密度和电荷密度等性质. 关键词： Nb原子链 结构稳定性 电子结构 从头计算     

轨道诱导Peierls相变材料MgTi_2O_4的电子自旋共振研究

用变温电子自旋共振手段(Electron Spin Resonance,ESR),对轨道诱导Peierls相变MgTi_2O_4体系进行了研究.研究发现,轨道诱导Peierls相变所伴随的自旋二聚相变对ESR谱产生了影响.在相变温度以上,MgTi_2O_4的磁性为顺磁行为.而在相变温度以下,ESR谱显示MgTi_2O_4的磁性偏离了顺磁行为.对ESR谱线的参数拟合结果显示,MgTi_2O_4在发生轨道诱导Peierls相变时,自旋耦合作用逐渐增强.这说明:自旋耦合作用的增强很有可能是导致相变的一个重要的因素.     

环状氮氢化合物NnHn(n=3~5)的构象研究

应用密度泛函理论对10种环状氮氢化合物异构体进行了研究.利用自然键轨道理论(NBO)和分子中的原子理论(AIM)分析了这些异构体的成键特征、相对稳定性.N-N键长与键临界点的电荷密度存在反比关系.超共轭作用和立体排斥作用计算表明:立体排斥作用和超共轭作用在决定构象稳定性的方面均起了主要的作用.H原子的相对位置的差异影响了键-键立体排斥能的类型.     

环状氮氢化合物NnHn(n=3~5)的构象研究

应用密度泛函理论对10种环状氮氢化合物异构体进行了研究。利用自然键轨道理论(NBO)和分子中的原子理论(AIM)分析了这些异构体的成键特征、相对稳定性。N-N键长与键临界点的电荷密度存在反比关系。超共轭作用和立体排斥作用计算表明:立体排斥作用和超共轭作用在决定构象稳定性的方面均起了主要的作用。H原子的相对位置的差异影响了键-键立体排斥能的类型。     

金属螺旋型碳纳米管的Peierls相变研究

根据描述电子声子相互作用的Fr?hlich哈密顿量,推导出了金属螺旋型碳纳米管(n₁,n₂)的Peierls相变温度的一般表达式,并利用该式计算了(6,3)的Peierls相变温度.结果表明金属螺旋型碳纳米管在远离室温下都不会发生Peierls相变,仍然保持其金属性 关键词： 螺旋型碳纳米管 电子声子相互作用 Peierls相变     

复式格子上无规行走问题的一种处理方法

本文中通过引入格子无规行走的结构因子矩阵,推广了生成函数技术,提出一种可以处理具有复杂元胞结构的格子无规行走问题的理论方法。为说明这一方法的有效性以及如何运用这一方法,本文求解了一维无限二聚化链上的无规行走问题。 关键词：     

无限方势阱本征态的稳定性

我们用存活率(SP)的概念研究了无限方势阱本征态的稳定性,做了理论上的推导,并进行了数值计算,发现基态在外界的扰动下非常稳定,而激发态则非常不稳定,能级越高,越不稳定.     

轨道诱导Peierls相变材料MgTi2O4的电子自旋共振研究

用变温电子自旋共振手段,对轨道诱导Peierls相变MgTi2O4体系进行了研究。研究发现,轨道诱导Peierls相变所伴随的自旋二聚相变对ESR谱产生了影响。在相变温度以上,MgTi2O4的磁性为顺磁行为。而在相变温度以下,ESR谱显示MgTi2O4的磁性偏离了顺磁行为。对ESR谱线的参数拟合结果显示,MgTi2O4在发生轨道诱导Peierls相变时,自旋耦合作用逐渐增强。这说明:自旋耦合作用的增强很有可能是导致相变的一个重要的因素。     

稀土元素掺杂对VH2解氢性能的影响

采用密度泛函理论(DFT)的第一性原理的平面波超软赝势方法,研究了La, Ce和Pr掺杂对VH₂的 电子结构和解氢性能的影响.计算结果显示La, Ce和Pr掺杂VH₂后晶体模型的费米能级E_f处 电子浓度N (E_f)的增加,表明体系结构稳定性减弱,解氢能力增强; 电子密度计算也显示V-H之间相互作用减弱,解氢能力增强;同时Mulliken布居数计算结果还显示掺杂以后 解氢能力增强与V-d轨道Mulliken布居数减少, V-s轨道Mulliken布居数增加有关.     

含有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋1键交替海森伯模型的量子相变和拓扑序标度

利用张量网络表示的无限矩阵乘积态算法研究了含有Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用的键交替海森伯模型的量子相变和临界标度行为.基于矩阵乘积态的基态波函数计算了系统的量子纠缠熵及非局域拓扑序.数据表明,随着键交替强度变化,系统从拓扑有序的Haldane相转变为局域有序的二聚化相.同时DM相互作用抑制了系统的二聚化,并最终打破系统的完全二聚化.另外,通过对相变点附近二聚化序的一阶导数和长程弦序的数值拟合,分别得到了此模型相变的特征临界指数a和b的值.结果表明,随着DM相互作用强度的增强, a逐渐减小,同时b逐渐增大. DM相互作用强度影响着此模型的临界行为.针对此模型的临界性质的研究,揭示了量子自旋相互作用的彼此竞争机制,对今后研究含有DM相互作用的自旋多体系统中拓扑量子相变临界行为提供一定的借鉴与参考.