高压下β-InSe弹性常数、电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,本文研究了高压对β-InSe弹性常数、机械性能和电子结构的影响.在0～20 GPa范围内,随着压力的增大,β-InSe的晶格常数、晶胞体积逐渐减小,结构参数a/a_0、c/c_0、V/V_0单调减小.在0～12 GPa范围内,弹性模量G、E、B和泊松比v随着压力增大而增大,在16 GPa时大幅减小,G、E、B分别减小了34.9%、53.3%、82.9%.随着压力增大,Se-In和In-In原子之间的电荷密度增大,Se-In原子之间的共价键增强,层间距减小.而且,β-InSe在20 GPa时带隙消失,发生了半导体向半金属的相变.     

准晶体的研究进展

准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体。按照其准周期维数的分类方法分为一维、二维、三维准晶体,具有力学性能、电学性能和磁性能。利用其优良的性能特点,可将其应用于表面改性材料和结构材料增强相中。对准晶体的基础研究主要在其原子结构测定、形成因素、成分预测、单质组元的寻找和物理性质的有效调控等方面;而应用研究主要包括其薄膜技术和微纳米化的研究等。     

Fe,Co,Ni掺杂石墨烯表面吸附C_2H_4的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA),本文对本征石墨烯以及掺杂Fe,Co,Ni石墨烯的几何结构和电子性质进行了优化计算,并计算了C_2H_4在本征石墨烯以及掺杂石墨烯表面的吸附过程,讨论了体系的吸附能、稳定性、DOS及掺杂对键长的影响.结果表明C_2H_4在本征石墨烯B位的吸附和掺杂石墨烯的吸附为化学吸附,在本征石墨烯T和H位的吸附为物理吸附;掺杂后石墨烯的比表面积增大,与本征石墨烯相比,掺杂使费米能级附近的态密度积分显著提高,表明掺杂石墨烯的电导性会发生变化,从而影响对C_2H_4的气敏度..C_2H_4在Fe、Co、Ni分别掺石墨烯的最佳吸附位为T位、H位和B位;掺杂Fe,Ni后体系的吸附能力显著提高,且掺杂Ni时体系的吸附能力最好.     

Mn掺杂Fe2B晶体结构、力学性能及电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,本文系统地研究了Fe8-xMnxB4 (x = 0, 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8)的晶体结构、机械性能和电子结构。计算得到Fe2B的晶格常数与实验值相符,所有相都具有良好的热力学稳定性和机械稳定性。随着Mn掺杂浓度逐渐增大,Fe8-xMnxB4的各向异性先减弱后增强,Fe7.75Mn0.25B4的各向异性最弱。当Mn掺杂浓度较低时,Fe8-xMnxB4的硬度略微降低,韧性增强。除了Fe7Mn1B4、Fe6Mn2B4、Fe5Mn3B4、Fe4Mn4B4之外,其余的Fe8-xMnxB4相的韧性均比Fe2B好。由电子结构可以发现,Fe8-xMnxB4的力学性能主要由Fe-B键或Mn-B键决定。Mn掺杂到Fe2B中会使得B-B共价键增强,Fe2B的本征脆性得到改善,同时Fe2B的磁性不断减弱。     

光谱分析方法的演变与百年诺贝尔奖

回顾近百余年来诺贝尔奖的颁奖历程,有34次以上颁奖涉及到光谱分析及相关领域。选取几种常见的光谱分析方法,简介了其演变发展过程以及与百年诺贝尔奖的关联,探讨了光谱分析方法的发展在化学科学研究手段现代化过程中的重要意义。     

采用可编程I/O接口的多路串行通讯模拟器设计

某航天器闭式贮箱增压控制系统的测试中,需要设计具有多路串行通讯接口的模拟器,用于模拟数字式压力传感器的输出信号。对于72路串行发送和10路串行接收功能,若采用传统商用的标准串行通讯接口板,则整个模拟器需要十多套板卡,系统复杂,体积大,且多个通道之间难以实现同步与实时控制。为此提出了一种采用多路可编程I/O接口板实现485通讯功能的方案,借助于LabVIEW软件开发平台,由FPGA编程实现通讯协议;并配置信号调理板以实现信号的隔离传输和驱动。最终仅用一台小型便携式设备和三块板卡就实现了模拟器的所有功能,可以灵活地根据系统设置的工作模式模拟传感器的输出,在增压系统的测试中表现优异。试验结果表明,此种设计方案具有较强的通用性和适应性,可以广泛推广到多种通讯应用场合。     

NO在Ni_xAg_y(x+y=13)团簇表面吸附分解的第一性原理研究

基于第一性原理计算方法,对Ni_xAg_y(x+y=13)团簇的几何结构进行优化后,研究了NO在此类团簇表面不同位置的吸附分解行为,讨论了团簇的束缚能、束缚能的二阶差分、能隙以及吸附前后键长、吸附能、NO分波态密度的变化情况.结果表明,团簇对称性随着Ni的占比变化而变化,稳定性随Ni占比增加而增强,束缚能的二阶差分随着Ni原子的增多呈现奇偶震荡性,NO@Ni_xAg_y(x+y=13)团簇表面吸附行为主要为化学吸附,吸附后N-O键长的变化在0.028?～0.092?之间.对团簇吸附NO的态密度分析发现,吸附后NO的2π*轨道失去电子,1π轨道得到电子,从而导致吸附能的变化.