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1.
Yinlu Gao 《中国物理 B》2022,31(11):117304-117304
The GaN-based heterostructures are widely used in optoelectronic devices, but the complex surface reconstructions and lattice mismatch greatly limit the applications. The stacking of two-dimensional transition metal dichalcogenide (TMD = MoS2, MoSSe and MoSe2) monolayers on reconstructed GaN surface not only effectively overcomes the larger mismatch, but also brings about novel electronic and optical properties. By adopting the reconstructed GaN (0001) surface with adatoms (N-ter GaN and Ga-ter GaN), the influences of complicated surface conditions on the electronic properties of heterostructures have been investigated. The passivated N-ter and Ga-ter GaN surfaces push the mid-gap states to the valence bands, giving rise to small bandgaps in heterostructures. The charge transfer between Ga-ter GaN surface and TMD monolayers occurs much easier than that across the TMD/N-ter GaN interfaces, which induces stronger interfacial interaction and larger valence band offset (VBO). The band alignment can be switched between type-I and type-II by assembling different TMD monolayers, that is, MoS2/N-ter GaN and MoS2/Ga-ter GaN are type-II, and the others are type-I. The absorption of visible light is enhanced in all considered TMD/reconstructed GaN heterostructures. Additionally, MoSe2/Ga-ter GaN and MoSSe/N-ter GaN have larger conductor band offset (CBO) of 1.32 eV and 1.29 eV, respectively, extending the range from deep ultraviolet to infrared regime. Our results revel that the TMD/reconstructed GaN heterostructures may be used for high-performance broadband photoelectronic devices.  相似文献   
2.
石国升  王志刚  赵纪军  胡钧  方海平 《中国物理 B》2011,20(6):68101-068101
Using density functional theory computation, we show that sodium ions and hydrated sodium ions can be strongly adsorbed onto a hydrophobic graphite surface via cation-π interactions. The key to this cation-π interaction is the coupling of the delocalized π states of graphite and the empty orbitals of sodium ions. This finding implies that the property of the graphite surface is extremely dependent on the existence of the ions on the surface, suggesting that the hydrophobic property of the graphite surface may be affected by the existence of the sodium ions.  相似文献   
3.
徐京城  赵纪军 《物理学报》2009,58(6):4144-4149
采用基于密度泛函理论的第一性原理分子动力学方法对液态硝基甲烷的热分解行为进行了模拟,结合各产物布居数随时间的演化,讨论了热分解初期可能发生的3种反应,即分子内/分子间的质子迁移反应和C—N键的断裂.在长时间(30 ps)的模拟过程中,H2O是主要产物.研究了液态硝基甲烷在不同密度(压力)条件下热分解的动力学行为.发现不同密度(压力)条件下液态硝基甲烷热分解呈现明显不同的变化趋势,并给出了解释. 关键词: 硝基甲烷 分子动力学 热分解 压力效应  相似文献   
4.
中等尺寸的硼氮富勒烯笼与碳笼富勒烯相似,具有纳米尺度的球形内包空间,应该可以形成内包原子的笼状包合物,且无论从理论研究,还是从应用研究上讲都还处于起步阶段.我们采用第一性原理方法计算了第一、二、三、四周期内各元素原子作为M原子,分别构建M@B_nN_n(n=12,16,20)包合物并计算结合能.发现当硼氮富勒烯笼直径较小时,不同元素结合能的大小规律与原子半径的规律相符.副族元素的Mn、Fe、Co和Ni较其它元素的包合物稳定性明显增加.  相似文献   
5.
Cd掺杂纤锌矿ZnO电子结构的第一性原理研究   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
采用密度泛函理论结合投影缀加波方法,对掺杂Cd导致ZnO禁带宽度下降的机理进行了研究. 通过对掺杂前后电子能带结构,态密度以及分态密度的计算和比较,发现CdxZn1-xO价带顶端(VBM)始终由O-2p占据;而导带顶端(CBM)则由Cd-5s与Zn-4s杂化轨道控制. 随着掺杂浓度的增加,决定带隙宽度的CBM的位置下降,同时VBM的位置上升,从而导致了带隙的变窄,出现了红移现象. 此外,Cd掺杂会使晶胞发生膨胀,这种张应变也是导致Cd 关键词: 密度泛函理论 电子结构 Cd掺杂ZnO  相似文献   
6.
Be掺杂纤锌矿ZnO电子结构的第一性原理研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
唐鑫  吕海峰  马春雨  赵纪军  张庆瑜 《物理学报》2008,57(12):7806-7813
采用密度泛函理论结合投影缀加波方法,对Be掺杂导致ZnO禁带宽度增加的机理进行了研究.通过对掺杂前后电子能带结构、总态密度以及分态密度的计算和比较,发现导带底(CBM)是由Be 2s电子与Zn 4s电子共同控制;而BexZn1-xO价带顶 (VBM)始终由O 2p电子占据.随着掺杂量的增加,决定带隙宽度的CBM的位置上升,同时VBM的位置下降,从而导致了带隙的变宽,出现了蓝移现象.此外,Be掺杂会使晶胞发生压缩,这种压应变也是导致Be 关键词: 密度泛函理论 电子结构 Be掺杂ZnO  相似文献   
7.
利用密度泛函理论研究了Al12N和Al12B团簇的原子结构和电子性质,通过各种异构体的比较,发现两种掺杂团簇的最低能量结构都是完好的二十面体(Ih)结构,N(B)原子占据在二十面体的中心.高对称性团簇形成稀疏离散的电子态密度和大的电子能隙.在Al-N之间发生较大的电荷转移.因此我们建议把Al12N团簇看作是碱金属超原子,Al12B团簇看作是卤素超原子,用来构造团簇组装固体.  相似文献   
8.
利用碳黑催化法制备了新金刚石粉末, 并通过粉末X射线衍射(XRD)对不同时效处理后的新金刚石样品进行表征. 结果表明, 新金刚石是一种亚稳态的相, 在室温下, 随着放置时间的推移其晶体结构发生变化. 根据XRD分析和模拟的XRD图谱, 提出了用具有分数占位的“缺陷金刚石”模型来解释新金刚石结构随时间的变化规律. 在该模型中, 原子的占位数χ为0时, 为面心立方结构(FCC), χ为1时, 为金刚石结构. 密度泛函理论计算结果表明, 随χ的增加, 其结构的稳定性也增加. 可见, 新金刚石是由FCC碳向金刚石结构过渡的中间态结构.  相似文献   
9.
在过去二十年里,对中等尺寸硅团簇的研究一直十分活跃.为阐明低能团簇从中等到大尺寸的生长行为,我们对SiN团簇在21≤N≤50,和N=60的结构和相对稳定性进行论述.对Si21-Si29,除Si27外最低能量结构是扁长形.对N≥30,SiN团簇倾向于形成填充富勒烯结构.随着团簇尺寸的增大(N≥41),内部开始出现四面体结构,可视为金刚石晶格结构形成的初始阶段.当团簇尺寸达到N=60时,其已偏离小团簇的类分子行为,但向块体结构的转变还没完成.中等尺寸硅团簇的填充富勒烯结构可以被看作是从类分子向块体过渡的中间阶段.  相似文献   
10.
采用密度泛函理论结合投影缀加波方法,对掺杂Cd导致ZnO禁带宽度下降的机理进行了研究. 通过对掺杂前后电子能带结构,态密度以及分态密度的计算和比较,发现CdxZn1-xO价带顶端(VBM)始终由O-2p占据;而导带顶端(CBM)则由Cd-5s与Zn-4s杂化轨道控制. 随着掺杂浓度的增加,决定带隙宽度的CBM的位置下降,同时VBM的位置上升,从而导致了带隙的变窄,出现了红移现象. 此外,Cd掺杂会使晶胞发生膨胀,这种张应变也是导致Cd  相似文献   
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