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1.
密度泛函理论的若干进步   总被引:11,自引:0,他引:11  
黄美纯 《物理学进展》2000,20(3):199-219
密度泛函理论(DFT)作为处理非均匀相互作用多粒子体系的近似方法已经在计算凝聚态物理、计算材料科学和计算量子化学诸多领域取得巨大成功并获得广泛应用。然而它也存在一些被广泛关注的弱点或困难。例如关于激发态问题,强关联问题和处理大原子数复杂体系方面的困难。本将针对DFT在以上三方面的问题,评述近年来的主要努力和进展。着重量介绍最近发展的含时间密度泛函理论(TDFT),它有可能发展成为处理激发态问题的标准方法。关于强电子关联体系的处理,主要介绍LDA以外的新发展,包括LDA++方法和计及动力学平均场理论的LDA+DMFT方法。最后,评述DFT框架内的线性标度Order-N算法的物理基础和主要策略。该算法将在处理大原子数复杂体系问题上发挥重要作用。  相似文献
2.
LMTO能带计算中空原子球和原子空d态的作用   总被引:7,自引:0,他引:7  
3.
异质结价带边不连续△Ev的理论计算   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
王仁智  黄美纯 《物理学报》1991,40(10):1683-1688
本文采用基于密度泛函理论的LMTO-ASA能带从头计算方法,研究了超晶格界面附近的平均sp3杂化能Ez。数值计算结果表明,Ez是计算价带边不连续Ev值的一个合理参考能级,由此得到几种异质结的Ev值均与一些典型的理论计算方法所得结果以及实验结果符合较好。  相似文献
4.
STUDY OF MICROSTRUCTURE AND ELECTROLUMINESCENCE OF ZINC SULFIDE THIN FILM   总被引:3,自引:0,他引:3  
The electroluminscent zinc sulfide thin film doped with erbium, fabri cated by thermal evaporation with two boats, are examined. The surface and internal electronic states of ZnS thin film are measured by means of X-ray diffracti on and X-ray photoemission spectroscopy. The information on the relations between electroluminescent characteristics and internal electronic states of the film is obtained. And the effects of the microstructure of thin film doped with rare earth erbium on electroluminescence are discussed as well.  相似文献
5.
氢等离子体气氛中退火多孔硅的表面和光荧光特性   总被引:3,自引:2,他引:1  
用电化学腐蚀法制备了多孔硅(PS),在氢等离子体气氛中不同温度下对多孔硅样品进行了退火处理,并进行了光致发光(PL)谱和原子力显微镜(AFM)表面形貌的测量。不同退火温度给PS表面形态带来较大变化,也影响了其PL谱特性。在退火的样品中观察到的PL谱高效蓝光和紫光谱带,我们认为主要源于量子限制发光峰和非平衡载流子被带隙中浅杂质能级所俘获而引起的辐射复合所产生的。在420—450℃退火处理的多孔硅的PL谱上观察到了一个未见诸于报道的紫光新谱带(3.24eV,382nm),其发光机理有待于进一步研究。  相似文献
6.
Si基光发射材料的探索   总被引:3,自引:0,他引:3  
由于Si基光发射材料具有与先进的Si微电子技术兼容和成本低廉的优势,一直是光电子集成(OEIC)工程应用的首选材料。但由于体材料Si是一种间接带隙半导体,不可能成为有效的光发射体。如何通过已有的物理学原理和可行的微加工技术把它改造成为有效的发光材料,甚至成为严格意义上的直接带隙材料,给实验研究工作者和材料设计理论工作者提出了挑战。除多孔Si之外,最近已有若干令人鼓舞的方案,包括Si纳米晶、Si/O超晶格和注硼位错工程等方法,实现了Si基材料的有效发光试验。本文在分析其中最令人关注的进展的基础上,认为要实现高效率、高响应速率的Si基发光材料,以适应超高速、大容量信息处理和传输的要求,较好的途径是直接设计出具有直接带隙的Si基材料。因为避免界面态参与发光过程,对于提高响应速度至关重要。但是如何设计直接带隙的半导体材料并没有现成的规则可依循。我们建议一个经验的对称性法则,并设计出一种新的硅晶超晶格。通过计算机模拟计算表明,其中Se/Si10/Se/Si10/Se超晶格具有相当理想的直接带隙特征,其带隙处于红外波段。预期这类新材料及有关器件会有优越的光发射和各种光学性能,其制作也可方便地与硅微电子工艺兼容。因此,它在信息光电子领域有强大的应用潜力。  相似文献
7.
NiAl的几何与电子结构   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
使用基于混合基表示的第一原理赝势法,研究了过滤金属铝化合物NiAl的电子与几何结构,给出了其结构-能量相图、能带结构、电子态密度以及电荷密度分布等,所得的晶体结构、晶格常数、体弹性模量、电子结构等都与其他计算方法的结果以及实验值符合良好。  相似文献
8.
InSb的锂嵌入形成能第一原理计算   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
InSb材料在近来的锂离子电池负极材料研究中受到了重视.使用基于局域密度泛函理论的第一原理赝势法,计算了锂离子电池非碳类负极材料InSb各种锂嵌入情况时的形成能以及相应的电子结构.讨论了锂嵌入时的体积变化、能带结构、电子态密度以及电荷分布等性质.计算发现,闪锌矿结构的InSb材料,锂嵌入到主体材料的间隙位置时的形成能平均每个锂原子都在2.2eV左右.  相似文献
9.
10.
激发态过程的多体理论方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
黄美纯 《发光学报》2005,26(3):273-284
描述多电子体系的绝大部分参量可实验测量,如吸收光谱、发光光谱和激子效应等,都涉及电子激发态的正确描述。密度泛函理论(DFT)框架内的局域密度近似(LDA)作为第一性原理基态理论,即基于Kohn-Sham方程的解,是研究多粒子体系基态性质非常有力的工具。然而,体系激发态的第一性原理理论及其计算要比基态的理论计算复杂得多。关键问题在于描写基态和激发态时,粒子问的交换关联相互作用并不相同,而对于非均匀相互作用多粒子体系的交换关联能至今仍不清楚。不过,近年来关于激发态问题的研究,先后发展了许多描述电子激发态的理论,最重要的是基于准粒子概念和Green函数方程的多体微扰理论和含时间密度泛函理论(TDDFT)以及与此相关的描述电子一空穴相互作用的Bethe-Salpeter方程在凝聚态物理问题中的应用。其中最关键的物理量是粒子的自能算符∑,它描述Hartree近似之外的交换和关联效应。虽然这些理论不可避免地也要引入某些近似,如对于∑的一个好的近似就是Hedin的GW近似方法。对许多实际凝聚态体系的计算机模拟结果表明,GW近似是描述激发态问题相当成功的理论方法。将Hartree-Fock(HF)理论与LDA相结合,但采用非局域屏蔽交换代替HF方法中的局域非屏蔽交换相互作用,建立广义的KS方程(GKS),得到所谓屏蔽交换局域密度近似(sX—LDA)方法。我们在平面波自洽场方法PWscf程序包的基础上,发展了PWscf-sX—LDA方法,也是处理激发态问题及材料设计的有效方法。将评述激发态过程多体理论各种方法的发展和意义,讨论这些多体理论方法之间的联系和差异,并在此基础上介绍它们在解决半导体带带跃迁(或带隙偏小问题)、半导体及其微结构中的激子效应等重要领域的应用和成果。  相似文献
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