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1.
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法对Sc、Ce单掺和共掺后CrSi2的几何结构、电子结构、复介电函数、吸收系数和光电导率进行了计算。结果表明:Sc、Ce掺杂CrSi2的晶格常数增大,带隙变小。本征CrSi2的带隙为0.386 eV,Sc、Ce单掺及共掺CrSi2的禁带宽度分别减小至0.245 eV、0.232 eV、0.198 eV,费米能级均向低能区移动进入价带。由于Sc的3d态电子和Ce的4f态电子的影响,Sc、Ce掺杂的CrSi2在导带下方出现了杂质能级。掺杂后的CrSi2介电函数虚部第一介电峰峰值增加且向低能方向移动,说明Sc、Ce掺杂使得CrSi2在低能区的光跃迁强度增强,Sc-Ce共掺时更明显。Sc、Ce掺杂的CrSi2吸收边在低能方向发生红移,在能量大于21.6 eV特别是在位于31.3 eV的较高能量附近,本征CrSi2几乎不吸收光子,Sc单掺和Sc-Ce共掺CrSi2吸收光子的能力有所增强,并在E=31.3 eV附近形成了第二吸收峰。说明掺杂Sc、Ce改善了CrSi2对红外和较高能区光子的吸收。在小于3.91 eV的低能区掺杂后的CrSi2光电导率增加。在20.01 eV<E<34.21 eV时,本征CrSi2光电导率为零,但Sc、Ce掺杂后的体系不为零,掺杂拓宽了CrSi2的光响应范围。研究结果为CrSi2基光电器件的应用与设计提供了理论依据。 相似文献
2.
WS2由于其优异的物理和光电性质引起了广泛关注。本研究基于第一性原理计算方法,探索了本征单层WS2及不同浓度W原子替位钇(Y)掺杂WS2的电子结构和光学特性。结果表明本征单层WS2为带隙1.814 eV的直接带隙半导体。进行4%浓度(原子数分数)的Y原子掺杂后,带隙减小为1.508 eV,依旧保持着直接带隙的特性,随着Y掺杂浓度的不断增大,掺杂WS2带隙进一步减小,当浓度达到25%时,能带结构转变为0.658 eV的间接带隙,WS2表现出磁性。适量浓度的掺杂可以提高材料的导电性能,且掺杂浓度增大时,体系依旧保持着透明性并且在红外光和可见光区对光子的吸收能力、材料的介电性能都有着显著提高。本文为WS2二维材料相关光电器件的研究提供了理论依据。 相似文献
3.
《Mendeleev Communications》2022,32(6):777-779
The reactions of aryllithium reagents o-LiC6H4CH2NR2 with (MeO)2CO afford two new tris(aryl)carbinols bearing pendant-NR2 donor groups in the side chain [o-R NCH C H ] COH [R = Me, R + R = (CH) ]. These alcohols feature helical chirality due to differently inclined aromatic fragments and are presented in a crystalline cell as two M and P enantiomers. Carbinol (R = Me) readily reacts with (Me3SiCH2)3Sc(THF)2 to give a scandium bis(alkyl) complex [(o-C6H4CH2NMe2)3CO]Sc(CH2SiMe3)2 featuring rigid binding of the alkoxy anion through a κ1-O, κ2-N chelating coordination mode 相似文献
4.
本研究采用水热法,以柠檬酸为螯合剂,通过控制n(Sn4+)/n(Sn2+)的数值,合成了由具有丰富氧空位的SnO2纳米晶体组装成的微球。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)及UV-Vis漫反射光谱对SnO2纳米微球进行表征分析,结果表明:在酸性水热条件和柠檬酸的螯合作用下,二氧化锡纳米晶体聚集形成微球;在Sn4+/Sn2+摩尔比例为3:7时,其微球尺寸最小,整体分散性较好;同时适量二价锡离子的掺杂使得该样品氧空位浓度达到最佳,氧空位的存在将使得样品光吸收范围拓展至可见光,因而该样品显示出较强的可见光催化效率,在8 min内完全降解甲基橙。 相似文献
5.
二维材料MXene纳米片由于具有较大的比表面积和较高的电子迁移率而受到广泛的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层MXene纳米片Ti2N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应进行了系统研究。结果表明,所有过渡金属掺杂体系结合能均为负值,结构均稳定;其中Ti2N-Sc体系的形成能为-2.242 eV,结构更易形成,且保持稳定;掺杂后Ti2N-Sc、Ti2N-Zr体系磁矩增大;此外,Ti2N-Sc体系中保留了较高的自旋极化率,达到84.9%,可预测该体系在自旋电子学中具有潜在的应用价值。 相似文献
6.
通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了Mg单掺杂、N单掺杂和不同浓度的Mg-N共掺杂β-Ga2O3的结构性质、电子性质和光学性质,以期获得性能比较优异的p型β-Ga2O3材料。建立了五种模型:Mg单掺杂、N单掺杂、1个Mg-N共掺杂、2个Mg-N共掺杂和3个Mg-N共掺杂β-Ga2O3。经过计算,3个Mg-N共掺杂β-Ga2O3体系的结构最稳定。此外,在5种模型中,3个Mg-N共掺杂β-Ga2O3体系的禁带宽度是最小的,并且N 2p和Mg 3s贡献的占据态抑制了氧空位的形成,从而增加了空穴浓度。因此,3个Mg-N共掺杂β-Ga2O3体系表现出优异的p型性质。3个Mg-N共掺杂体系的吸收峰出现明显红移,在太阳盲区的光吸收系数较大,这归因于导带Ga 4s、Ga 4p、Mg 3s向价带O 2p、N 2p的带间电子跃迁。本工作将为p型β-Ga2O3日盲光电材料的研究和应用提供理论指导。 相似文献
7.
The electronic transport of monolayer graphene devices is studied before and after in situ deposition of a sub-monolayer coating of osmium adatoms. Unexpectedly, and unlike all other metallic adatoms studied to date, osmium adatoms shift the charge neutrality point to more positive gate voltages. This indicates that osmium adatoms act as electron acceptors and thus leave the graphene hole-doped. Analysis of transport data suggest that Os adatoms behave as charged impurity scatterers, albeit with a surprisingly low charge-doping efficiency. The charge neutrality point of graphene is found to vary non-monotonically with gate voltage as the sample is warmed to room temperature, suggesting that osmium diffuses on the surface but is not completely removed. 相似文献
8.
Kevin Salzmann Dr. Candela Segarra Prof. Dr. Martin Albrecht 《Angewandte Chemie (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)》2020,132(23):9017-9021
An exceptionally efficient ruthenium-based catalyst for olefin oxidation has been designed by exploiting N,N′-bis(pyridylidene)oxalamide (bisPYA) as a donor-flexible ligand. The dynamic donor ability of the bisPYA ligand, imparted by variable zwitterionic and neutral resonance structure contributions, paired with the redox activity of ruthenium provided catalytic activity for Lemieux–Johnson-type oxidative cleavage of olefins to efficiently prepare ketones and aldehydes. The ruthenium bisPYA complex significantly outperforms state-of-the-art systems and displays extraordinary catalytic activity in this oxidation, reaching turnover frequencies of 650 000 h−1 and turnover numbers of several millions. 相似文献
9.
Yunjie Xiang Suoping Peng Shaohui Zheng 《International journal of quantum chemistry》2020,120(1):e26047
Organic solar cell of silol dithiophene based D2-A-D1-A-D2/PC71BM (D: donor part; A: acceptor part; 1 and 2 denote different units) possesses promising power conversion efficiency. Researchers have studied D2-A-D1-A-D2 molecules carefully, including the effects of the different number of terminal thiophenes, the different central moiety (D1), and the length of the alkyl chain. However, there are few investigations, especially theoretical studies, on the influences of different A (acceptor) units on the properties of D2-A-D1-A-D2 molecule. In the present work, we have designed and modeled five new D2-A-D1-A-D2 (D2 = bithiophene and D1 = silol dithiophene) donors by changing A units (A = diketopyrrolopyrrole, naphtho[1,2-c:5,6-c′]bis[1,2,5]thiadiazole, 5-fluoro-2,1,3-benzoselenadiazole, benzobisthiadiazole, and thiazolo[5,4-d]thiazole). We have applied density functional theory (DFT) and time-dependent DFT to predict their ground-state electronic structures and the UV–vis spectra, and the open circuit voltages (Vocs) of organic solar cells of D2-A-D1-A-D2/PC71BM. Based on the calculated results, we find that bithiophene thiazolo[5,4-d]thiazole siloldithiophene (BTTS) (D2 = bithiophene, A = thiazolo[5,4-d]thiazole, D1 = silol dithiophene) possesses the highest lowest unoccupied molecular orbital (−2.60 eV) and the lowest highest occupied molecular orbital (−5.33 eV) energies, and the strongest absorption in the visible region. Besides, the solar cell of BTTS/PC71BM has the highest Voc of 1.02 V. These results indicate that it may be a promising donor. In contrast, bithiophene benzobisthiadiazole siloldithiophene (BBBS) (A = benzobisthiadiazole) has low absorption strength in the visible region, which indicates that it may not be a suitable donor material. 相似文献
10.
ABSTRACTUsing density functional theory calculations, we investigate the gas sensing performance of B-, N-doped and BN-codoped C60 fullerenes towards NO and NO2 molecules. The calculated adsorption energies and net charge-transfer values indicate that NO and NO2 molecules have a stronger interaction with the BN-codoped fullerenes compared to the B- or N-doped ones. It is also found that the electronic properties of the BN-codoped C60 exhibit a larger sensitivity towards NO and NO2 molecules. An increase in the concentration of doped/co-doped B and N atoms tends to weaken the gas sensing ability of these systems. 相似文献