MoO2储锂性能及循环容量反常特性的第一性原理研究

基于第一性原理,对MoO2作为电极材料的储锂性能进行了计算,并探讨了其储锂容量在一定循环次数内呈上升的反常现象微观机理.计算了MoO2材料中Li的单键能,态密度(DOS)及其嵌锂电压,结果表明MoO2中Li的吸附能较大,储锂结构稳定.嵌锂结构呈金属性,嵌锂电压变化规律与文献实验结果一致.针对循环容量反常特性,计算了Mo的空位形成能,LiMoO2的差分电荷密度以及电荷布居情况,计算结果表明Li的嵌入能为O提供电荷,减弱了Mo—O键间的相互作用,另一方面嵌入的Li能减弱Mo空位形成后的电荷极化作用,从而大大降低Mo空位的形成能.形成的Mo空位能为Li的嵌入提供了新的吸附位点,提高了嵌锂的容量.计算结果与实验符合得很好,能为电极材料储锂性能的改善提供一定的理论指导.     

准周期链状聚合物电子谱及特征

研究了链状聚合物的长短键结构呈准周期排列的电子谱。利用紧束缚近似和转移矩阵方法通过理论证明和计算表明：这种准周期排列聚合物的电子谱,当长短键长度相差很小时,具有类似于金属晶体的能带结构;相差很大时,具有无序系统一维能级结构;而对于一般情形,其电子谱与上两者均异,形成所谓的类Cantor集。这3类不同的谱结构反映在链状聚合物的宏观物理性质上也将有所不同,它无疑会影响聚合物的稳定性及相关(超)导电性能,深入研究这方面问题将有助于对有机超导的认识。     

Quantum Stackelberg Duopoly of Continuous Distributed Asymmetric Information

The minimal quantization structure is employed to investigate the quantum version of the Stackelberg duopoly with continuous distributed asymmetric information, i.e a continuous distribution while the second mover has the first mover has incomplete information that obeys complete information. It is found that the effects of the positive quantum entanglement on the outcomes exhibit many interesting features due to the information asymmetry. Moreover, although the first-mover advantage is counteracted by the information asymmetry, the positive quantum entanglement still enhances the first-mover advantage and improves the first-mover tolerance of the information asymmetry beyond the classical limit.     

二维晶格上Kadanoff分块及重整化群方法

对二维晶格上的Kadanoff分块进行了全面分析，给出了划分的一般规律，得出元块选择的非任意性和含相同元块选择不惟一等结论，并给出正三角形格子和正方形格子元块中格点数目的允许值。同时，利用重整化群方法对9点，13点元块进行了计算，得到了相应的不动点和各种临界指数，并与其它计算结果进行了比较，结果表明，计算精度有随元块中所含格点数的增加而增加的趋势。     

碳纳米胶囊中水分子的分子动力学研究

采用分子动力学方法研究了不同温度下碳纳米胶囊中水分子及其氢键的聚集密度分布,讨论了水分子内部键角及其取向规律.计算结果表明,由于碳纳米胶囊的束缚作用,水分子主要聚集在与胶囊形状相似的三个薄层中,随着温度的升高,聚集密度峰均会展宽并向管壁移动.氢键的分布规律与水分子聚集密度类似并对其取向角分布有明显影响.与通常情况不同,在1000K高温时仍存在相当数量的氢键.在3100 K附近,碳纳米胶囊发生破裂,溢出少量水分子后自动愈合.     

衬底上石墨烯制备及改性研究

大面积高质量石墨烯的制备对石墨烯电子特性及石墨烯基纳器件相关研究有重要意义。本文综述了近几年来衬底上制备石墨烯的相关实验以及衬底与石墨烯相互作用研究的重要进展。目前,采用化学气相沉积、外延生长等方法可在衬底表面上制备出较大面积、高质量的石墨烯材料。衬底与石墨烯相互作用和界面间晶格匹配、原子成键及电荷转移等密切相关,其对吸附石墨烯的几何结构、能带结构及电子特性等产生明显影响。实验与理论计算的结合可望加深衬底与石墨烯作用机理的理解,指导衬底上石墨烯制备及改性的进一步研究。     

官能团修饰对MOF-5的气体分子吸附影响

采用紧束缚近似计算方法,研究了金属有机骨架(MOF-5)和不同官能团(―NO2,―NH2,―CH3,―OZn)修饰后的MOF-5不同吸附位点的CO2等温室气体和部分工业废气吸附性能以及对不同气体的选择性吸附能力.结果表明,对于未修饰的MOF-5,位点I和II是主要的吸附位点,最大吸附能可达-0.25eV.官能团修饰提高了MOF-5对CO2的吸附能力,其与官能团活性和局部位型密切相关.其中―NO2修饰使各位点的CO2吸附能力都有一定提高.同时,―NO2修饰后MOF-5对空气环境(O2,N2,H2O,CO2),工业废气环境(CO2,CO,NO,NO2,SO2,SO3)中不同气体有明显的选择性吸附能力.     

形变碳纳米管选择通过性的分子动力学研究

本文采用分子动力学方法, 研究了基团修饰后形变碳纳米管的水分子通过性和离子选择性. 结果表明, 形变碳纳米管的短径与修饰基团的种类、修饰率及修饰位置有关. 不同粗细碳纳米管均存在临界短径, 小于临界短径的形变碳纳米管具有对氯离子和钠离子的选择性, 同时水分子通过速率与本征碳纳米管相比未明显变小. 分析系统平均力势表明, 离子选择性来源于不同短径碳纳米管管口的通过势垒. 对于实际制备中较宽孔径分布的碳纳米管, 可以通过基团修饰等方法调控其短径, 提高其离子选择性.     

Correcting the systematic error of the density functional theory calculation: the alternate combination approach of genetic algorithm and neural network

The alternate combinational approach of genetic algorithm and neural network (AGANN) has been presented to correct the systematic error of the density functional theory (DFT) calculation.It treats the DFT as a black box and models the error through external statistical information.As a demonstration,the AGANN method has been applied in the correction of the lattice energies from the DFT calculation for 72 metal halides and hydrides.Through the AGANN correction,the mean absolute value of the relative errors of the calculated lattice energies to the experimental values decreases from 4.93% to 1.20% in the testing set.For comparison,the neural network approach reduces the mean value to 2.56%.And for the common combinational approach of genetic algorithm and neural network,the value drops to 2.15%.The multiple linear regression method almost has no correction effect here.     

基于有序抽样样本的参数的极大似然估计的性质

有序抽样是一种新的抽样方法 ,与简单随机抽样方法相比它具有很多很好的性质 .本文讨论了在有序抽样样本下的参数的极大似然估计的性质 .