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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
利用分子动力学方法和Buckingham经验势模型对重要半导体材料GaN立方闪锌矿相的晶格常数、相变压力(从闪锌矿到岩盐结构)、热膨胀、等温体模量、定压热容等结构和热力学特性在300—3000K的温度范围和0—65GPa的压力范围内进行了研究.研究表明,闪锌矿相GaN常态下的结构和热力学参数的模拟结果与实验数据及其他理论结果相符.同时在所选作用势模型可靠性检验的基础上,对等温体模量、定压热容诸非谐性参量在高温高压下的热力学行为进行了预测.所得结果在材料科学等领域的研究中具有一定的应用背景和参考价值. 关键词: GaN Buckingham势 分子动力学模拟 高温高压  相似文献   

2.
欲了解固体物理和地球内部特征就要弄清固体在高温高压的热力学特性,而碱金属卤化物的研究有利于在实验室难以接近的高温高压条件下建立金属氧化物的相转变模型。文中应用分子动力学方法模拟NaCl离子晶体的高压熔化、高温高压下热力学参数,如热容、等压体膨胀系数、等温体模量、Gruneisen参数等。  相似文献   

3.
在改进的Hartree-Fock-Slater原子模型的基础上,在中心场近似下用含能带效应的全动态电子判据处理自由电子与束缚电子的密度分布,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理,给出了劈裂的能带,从而改善了物质电子状态方程的计算精度.结果部分详细计算了W元素的原子能量、电子压强、熵、定容热容及其它热力学参数  相似文献   

4.
在改进的Hartree-Fock-Slater原子模型的基础上,在中心场近似下用含能带效应的全动态电子判据处理自由电子与束缚电子的密度分布,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理,给出了劈裂的能带,从而改善了物质电子状态方程的计算精度.结果部分详细计算了W元素的原子能量、电子压强、熵、定容热容及其它热力学参数  相似文献   

5.
本文利用统计热力学中的BH微扰理论建立数学模型,推算了Ar超临界区域比定容热容,与文献值比较平均偏差为9.54%。引入了修正函数,重新对比热容公式进行推导,再次对Ar超临界区域部分比定容热容进行计算,计算平均偏差0.39%。对CO、CO2、CH4等其余11种简单气体的超临界比定容热容进行计算,平均偏差在1%左右。最后给出了计算中各物质势能参数值。  相似文献   

6.
利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了闪锌矿和氯化钠结构的GaP的相变及热力学性质.对两种结构的能量体积曲线做公切线,得到了从闪锌矿到氯化钠结构的相变压力约为26.2GPa,与实验结果一致.通过准谐德拜模型得到了不同温度下体积和热膨胀系数与压强的关系,以及不同压强下热容与温度的关系.  相似文献   

7.
利用平面波赝势密度泛函方法,结合广义梯度近似,对纤维锌矿GaN的结构和热力学性质进行了计算,发现纤维锌矿结构GaN的最稳定的结构对应的结构参数为:u=0.3769,c/a=1.628,a=3.204,andc=5.216,所得结果与实验和其他理论的结果相符.通过准谐德拜模型,我们还成功得到了w-GaN的相对体积、热膨胀系数、热容和德拜温度等热力学量.  相似文献   

8.
在改进的平均原子模型的基础上,在中心场近似下用分波法处理自由电子密度分布函数,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过使用分波法准确计算电子间各部分的相互作用能,使得原子能量的计算结果更加准确,零温基态能的计算结果与Hartree-Fock理论给出的结果很好地符合.作为算例,计算了W,Au,Rn,Am等元素的原子能量、熵及定容热容. 关键词: 自洽场原子结构 原子能量  相似文献   

9.
焦照勇  杨继飞  张现周  马淑红  郭永亮 《物理学报》2011,60(11):117103-117103
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势方法,结合广义梯度近似(GGA)下的RPBE和局域密度近似(LDA)的CA-PZ交换-关联泛函对闪锌矿结构的GaN在高压的性质进行了系统研究. 计算结果表明:弹性常数、体模量、杨氏模量和能隙都具有明显的外压力效应,计算结果与实验值和理论值很好的符合. 同时利用计算的能带结构和态密度系统分析了GaN的介电函数、折射率、反射率、吸收系数和能量损失函数等光学性质及其外压力效应. 分析结果为GaN的设计与应用提供了理论依据. 关键词: 第一性原理计算 电子结构 光学性质 闪锌矿GaN  相似文献   

10.
朱希睿  孟续军  田明锋 《物理学报》2008,57(7):4049-4058
在改进的平均原子模型的基础上,在中心场近似下用分波法来处理部分自由电子密度分布函数,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理,给出了劈裂的能带,从而改善了物质电子状态方程的计算精度.作为算例,计算了Mo,Au等元素的原子能量、电子压强、熵及定容热容. 关键词: 自洽场原子结构 原子能量  相似文献   

11.
饶雪  王如志  曹觉先  严辉 《物理学报》2015,64(10):107303-107303
第一性原理计算方法在解释实验现象和预测新材料结构及其性质上有着重要作用. 因此, 通过基于密度泛函理论的第一性原理的方法, 本文系统地研究了Mg和Si掺杂闪锌矿和纤锌矿两种晶体结构的GaN/AlN超晶格体系中的能量稳定性以及电学性质. 结果表明: 在势阱层(GaN 层)中, 掺杂原子在体系中的掺杂形成能不随掺杂位置的变化而发生变化, 在势垒层(AlN层)中也是类似的情况, 这表明对于掺杂原子来说, 替代势垒层(或势阱层)中的任意阳离子都是等同的; 然而, 相比势阱层和势垒层的掺杂形成能却有很大的不同, 并且势阱层的掺杂形成能远低于势垒层的掺杂形成能, 即掺杂元素(MgGa, MgAl, SiGa和SiAl)在势阱区域的形成能更低, 这表明杂质原子更易掺杂于结构的势阱层中. 此外, 闪锌矿更低的形成能表明: 闪锌矿结构的超晶格体系比纤锌矿结构的超晶格体系更易于实现掺杂; 其中, 闪锌矿结构中, 负的形成能表明: 当Mg原子掺入闪锌矿结构的势阱层中会自发引起缺陷. 由此, 制备以闪锌矿结构超晶格体系为基底的p型半导体超晶格比制备n型半导体超晶格需要的能量更低并且更为容易制备. 对于纤锌矿体系来说, 制备p型和n型半导体的难易程度基本相同. 电子态密度对掺杂体系的稳定性和电学性质进一步分析发现, 掺杂均使得体系的带隙减小, 掺杂前后仍然为第一类半导体. 综上所述, 本文内容为当前实验中关于纤锌矿结构难以实现p型掺杂问题提供了一种新的技术思路, 即可通过调控相结构实现其p型掺杂.  相似文献   

12.
邓发明  高涛  沈艳红  龚艳蓉 《物理学报》2015,64(4):46301-046301
使用基于密度泛函微扰理论的线性响应方法, 模拟研究了强激光辐照对闪锌矿结构的碳化硅晶体结构稳定性的影响. 通过计算在不同电子温度下3C-SiC晶体的声子色散曲线, 发现3C-SiC的横声学声子频率随电子温度的升高会出现虚频, 其临界电子温度是3.395 eV. 结果表明, 在强激光辐照下3C-SiC 晶体变得不稳定, 这与以前对金刚石结构的碳、硅和闪锌矿结构的砷化镓、锑化铟的研究结果非常类似. 电子温度在0–4.50 eV 范围内时, 3C-SiC晶体在Γ 点的LO-TO分裂度随电子温度的升高而增大, 超过4.50 eV后随电子温度的升高而减小. 这表明只有在足够强的激光辐照下, 电子激发才会削弱晶体的离子性强度.  相似文献   

13.
GaN:Mn dilute magnetic semiconductors with zinc-blende type of lattice and room temperature ferromagnetism were investigated by the X-ray absorption near edge structure (XANES) with a high accuracy approach of the multidimensional interpolation, which makes it possible to determine the nanoscale local atomic structure around Mn impurities. It is found that Mn atoms are substantially incorporated into the GaN lattice and Jahn-Teller distortion around Mn atom is observed. Our results show that symmetry changes around Mn atom influence on XANES spectrum significantly. Furthermore, the possible impact of local distortions on the magnetic properties is discussed.  相似文献   

14.
谭丽娜  胡翠娥  于白茹  陈向荣 《中国物理》2007,16(12):3772-3776
The phase transitions of semiconductor CaN from the Wurtzite (WZ) structure and the zinc-blende (ZB) structure to the rocksalt (R,S) structure are investigated by using the first-principles plane-wave pseudopotential density functional method combined with the ultrasoft pseudopotentied scheme in the generalized gradient approximation (GGA) correction. It is found that the phase transitions from the WZ structure and the ZB structure to the R,S structure occur at pressures of 46.1 GPa and 45.2 GPa, respectively. The lattice parameters, bulk moduli and their pressure derivatives of these structures of CaN are also calculated. Our results are consistent with available experimental and other theoretical results. The dependence of the normalized formula-unit volume V/V0 on pressure P is also successfully obtained.  相似文献   

15.
By employing first principle and a quasi-harmonic Debye model, we study the phase stability, phase transition, electronic structure and thermodynamic properties of cadmium sulfide (CdS). The results indicate that CdS is a typical ionic crystal and that the zinc-blende phase in CdS is thermodynamically unstable. Moreover, the heat capacity of the wurtzite and rocksalt phases of CdS decreases with pressure and increases with temperature, obeying the rule of the Debye T3 law at low temperature and the Dulong–Petit limit at high temperature.  相似文献   

16.
Based on the effective-mass approximation, the hydrostatic pressure effects on the donor binding energy of the hydrogenic impurity in zinc-blende (ZB) InGaN/GaN quantum dot (QD) are investigated by means of a variational procedure. Numerical results show that the donor binding energy increases when the hydrostatic pressure increases for any impurity position and QD structure parameter. Moreover, it is found that the hydrostatic pressure has a remarkable influence on the donor binding energy of the hydrogenic impurity located at the vicinity of dot center in ZB InGaN/GaN QD.  相似文献   

17.
纤锌矿GaN/AlxGa1-xN量子阱中极化子能量   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用LLP变分方法研究了纤锌矿GaN/AlxGa1-xN量子阱材料中极化子的能级,给出极化子基态能量、第一激发态能量和第一激发态到基态的跃迁能量与量子阱宽度和量子阱深度变化的函数关系。研究结果表明,极化子基态能量、第一激发态能量和跃迁能量随着阱宽L的增大而开始急剧减小,然后缓慢下降,最后接近于体材料GaN中的相应值。基态能量和第一激发态到基态的跃迁能量随着量子阱深度的增加而逐渐增加,窄阱时这一趋势更明显。纤锌矿氮化物量子阱中电子-声子相互作用对能量的贡献比较大,这一值(约40meV)远远大于闪锌矿(GaAs/AlxGa1-xAs)量子阱中相应的值(约3meV)。因此讨论GaN/AlxGa1-xN量子阱中电子态问题时应考虑电子-声子相互作用。  相似文献   

18.
常景  陈向荣  张伟  朱俊 《中国物理 B》2008,17(4):1377-1382
In this paper the elastic and thermodynamic properties of the cubic zinc-blende structure BeS at different pressures and temperatures are investigated by using \textit{ab initio} plane-wave pseudopotential density functional theory method within the generalized gradient approximation (GGA). The calculated results are in excellent agreement with the available experimental data and other theoretical results. It is found that the zinc-blende structure BeS should be unstable above 60GPa. The thermodynamic properties of the zinc-blende structure BeS are predicted by using the quasi-harmonic Debye model. The pressure-volume-temperature ($P-V-T$) relationship, the variations of the thermal expansion coefficient $\alpha$ and the heat capacity $C_{V}$ with pressure $P$ and temperature $T$, as well as the Gr\"{u}neisen parameter-pressure-temperature ($\gamma -P-T$) relationship are obtained systematically in the ranges of 0--90GPa and 0--2000K.  相似文献   

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