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1.
Mg,Al掺杂对LiCoO2体系电子结构影响的第一原理研究   总被引:5,自引:4,他引:1       下载免费PDF全文
为了研究Mg ,Al掺杂对锂二次电池正极材料LiCoO2 体系的电子结构的影响 ,进而揭示Mg掺杂的LiCoO2 具有高电导率的机理 ,对Li(Co ,Al)O2 和Li(Co,Mg)O2 进行了基于密度泛函理论的第一原理研究 .通过对能带及态密度的分析 ,发现在Mg掺杂后价带出现电子态空穴 ,提高了电导 ,并且通过歧化效应 (disproportionation)改变了Co 3d电子在各能级的分布 ,而Al掺杂则没有这些作用 .O2 - 的离子性在掺杂后明显增强 .  相似文献
2.
ZnO中Li相关缺陷结构性质   总被引:4,自引:3,他引:1  
徐群和  康俊勇 《发光学报》2006,27(4):509-513
采用第一性原理量子力学分子动力学方法,基于32个原子的超原胞模型,计算了ZnO中各种L i相关缺陷的有关几何和电子结构。通过不同模型的计算分析表明,ZnO中L i杂质在间隙位上的总能比替位Zn格位的能量更低,但却形成施主能级。进一步通过构造L i替Zn位L iZn与不同本征缺陷所构成的复合体结构,并对模拟计算的结果进行分析比较得出,O反位OZn可与L iZn形成比L i间隙位更稳定的复合体,可高溶解度地稳定存在于ZnO中,并在禁带中产生受主能级,是较好的p型导电性候选缺陷。  相似文献
3.
3d过渡金属掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
赵宗彦  柳清菊  张瑾  朱忠其 《物理学报》2007,56(11):6592-6599
采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了纯锐钛矿相TiO2及掺杂3d过渡金属TiO2的几何、电子结构及光学性质. 计算结果表明掺杂能级的形成主要是掺杂过渡金属3d轨道的贡献,掺杂能级在禁带中的位置是决定TiO2吸收带边能否出现红移的重要因素. Cr,Mn,Fe,Ni,Co,Cu掺杂使TiO2的吸收带边产生红移,并在可见光区有一定的吸收系数; Sc,Zn掺杂使TiO2的吸收带边产生蓝移,但在可见光区有较大的吸收系数;掺V不但使TiO2的吸收带边产生红移,增强了在紫外光区的光吸收,而且在可见光区有非常大的吸收系数.  相似文献
4.
采用平面波超软赝势方法计算了锐钛矿型TiO2(101)面的表面能和表面原子弛豫结构.首先对TiO2(101)面的6种不同的表面原子终止结构的体系总能量进行了计算,结果表明终止原子为两配位的O原子、次层为五配位的Ti原子的表面结构最为稳定.针对该表面研究了表面能和原子弛豫与模型中原子层数和真空厚度的关系,当原子层数为12层,真空厚度为0.4nm时,表面能收敛度小于0.01J/m2.研究发现:表面上两配位的O原子向里移动约0.0012nm,五配  相似文献
5.
锯齿型单壁碳纳米管能隙的第一性原理研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
本文采用基于广义梯度近似(GGA)的第一性原理方法,对锯齿型单壁碳纳米管(7,0)、(8,0)、(9,0)、(12,0)的能带结构和能隙进行理论计算.结果表明,各孤立管能隙值跟紧束缚(TB)近似所推出的结论有很大的出入,但跟实验观测结果比较接近.本文对引起这一差异的原因做了初步探讨.  相似文献
6.
γ-TiAl中Nb和Mo合金化效应的第一性原理研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
党宏丽  王崇愚  于涛 《物理学报》2007,56(5):2838-2844
基于密度泛函理论框架下的第一性原理离散变分(DV)和DMol方法研究了4d过渡金属元素在γ-TiAl 中的择优占位行为及其Nb和Mo的合金化效应.转移能的计算结果表明Y,Zr,Nb,Mo在γ-TiAl中有Ti占位倾向,而Tc,Ru,Rh和Pb则表现为Al占位倾向.通过对差分电荷密度、Mulliken轨道集居数以及态密度的分析表明Nb和Mo可以提高杂质元素与其近邻基体元素之间的相互作用和相应原子之间的键合强度,导致较强的固溶强化效应.  相似文献
7.
CoSi电子结构第一性原理研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
采用基于第一性原理的密度泛函理论全势线性扩展平面波法,首先对CoSi的晶胞参数进行优化计算,CoSi多粒子系统的最低能量为-134684297Ry,此时其晶胞处于最稳态,与最稳态对应的晶胞体积V0等于5899360a.u.3,晶胞参数为a=b=c=04438nm;然后计算了优化后的CoSi的电子结构及Si侧Al掺杂的CoSi075Al025的电子结构并分析了两者的电子结构特征,计算的CoSi电子能态密度与已有的计算结果整体形貌相同,但存在局部差异,Al掺杂后费米面发生了偏移;最后探讨了两者的电子结构对热电性能的影响,Al掺杂可提高CoSi的材料参数B,因此有望提高其热电性能.  相似文献
8.
Mg, Al掺杂对LiCoO2体系电子结构影响的第一原理研究   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
为了研究Mg, Al掺杂对锂二次电池正极材料LiCoO2体系的电子结构的影响,进而揭示Mg掺杂的LiCoO2具有高电导率的机理,对Li(Co, Al)O2和Li(Co, Mg)O2进行了基于密度泛函理论的第一原理研究. 通过对能带及态密度的分析,发现在Mg掺杂后价带出现电子态空穴,提高了电导,并且通过歧化效应(disproportionation)改变了Co-3d电子在各能级的分布,而Al掺杂则没有这些作用. O相似文献
9.
Fe和Ni共掺杂ZnO的电子结构和光学性质   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
基于密度泛函理论的第一性原理研究Fe,Ni单掺杂和(Fe,Ni)共掺杂纤锌矿型ZnO的能带结构、电子态密度分布、介电函数、光学吸收系数,分析了掺杂后电子结构与光学性质的变化.计算结果表明:掺杂体系的费米能级附近电子态密度主要来源于Fe 3d,Ni 3d态电子的贡献;与纯净ZnO相比,Fe,Ni单掺杂和(Fe,Ni)共掺杂ZnO的介电函数虚部均在0.46eV左右出现了一个新峰;Fe,Ni单掺杂和共掺杂ZnO的吸收光谱均发生明显的红移,并都在1.3eV处出现较强吸收峰.结合他人的计算和实验结果,给出了定性的讨  相似文献
10.
Li-Sn合金负极材料的嵌脱锂机理研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算了Li-Sn各种合金相的物理性质和电化学性质,计算发现Li5Sn2相对膨胀率小、对可逆容量贡献大,是理想的合金电极相.同时采用直流和射频磁控溅射方法制备了纳米Sn薄膜电极,并将测得的电化学特性与计算得到的性能进行了比较,发现理论计算的嵌锂电位与实验测得的嵌锂电位具有较好的一致性.  相似文献
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