碲镉汞材料中Hg空位缺陷的第一性原理研究

利用基于第一性原理的全电子势线性缀加平面波方法计算了在碲镉汞材料中Hg空位所引起的晶格弛豫以及空位对周围原子成键机制的影响.通过成键过程中电荷密度的变化以及电荷转移的讨论，论述了碲镉汞材料Hg空位引起的弛豫以及这种弛豫产生的主要原因.通过态密度的计算和分析，发现Hg空位的形成将导致第一近邻阴离子Te的5s态能量向高能端移动了055eV，并借助Te 5s态电荷密度与成键电荷密度的计算结果，分析了引起该能态能量平移的主要原因.通过带边态密度变化以及Kohn-Sham(KS)单电子能级的计算和分析，得出了Hg 关键词： 碲镉汞 Hg空位 线性缀加平面波方法     

无序双层六角氮化硼量子薄膜的电子性质

基于安德森紧束缚模型,本文研究了无序双层六角氮化硼量子薄膜的电子性质. 数值计算结果表明在双层都无序掺杂的情况下,六角氮化硼量子薄膜的电子是局域的, 其表现为绝缘体性质;而对于单层掺杂(无论是氮原子还是硼原子)的双层六角氮化硼量子薄膜, 在能谱的带尾出现了持续的迁移率边.这就说明在单层掺杂的双层六角氮化硼量子薄膜中产生了 金属绝缘体转变.这一结果证实了有序-无序分区掺杂的理论模型,为理解及调控双层六角氮化硼量子薄膜 的电子性质提供了有益的理论指导.     

闪锌矿结构CdTe和ZnTe能带结构和有效质量的第一性原理计算

基于第一性原理全电子势线性缀加平面波方法(FPLAPW)，计算了闪锌矿结构半导体材料ZnTe，CdTe的能带结构.结合闪锌矿对称化合物的有效质量近似理论，对第一性原理的计算结果进行拟合后，得到了ZnTe，CdTe在带隙附近的电子结构.此外还讨论了晶体场分裂能、自旋-轨道相互作用的分裂能和电子、空穴的有效质量及相应的Luttinger参数，结果与实验值相符合. 关键词： FLAPW 电子结构 有效质量     

镧铱硅电子结构与成键机理的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了镧铱硅（La-Ir-Si）体系四种异构体的电子结构与成键机理．通过对能带结构、态密度的系统分析,发现：La-Ir-Si体系的超导属性与该体系中过渡元素Ir-d态和Si-p态的p-d轨道耦合强度有关．为了定量描述p-d轨道耦合的强度,采用了分子中的原子方法,针对La-Ir-Si体系成键过程中的电荷迁移进行了定量的分析,结果表明,超导的转变温度与体系中Ir原子basin中的电荷量成近线性关系． 关键词： La-Ir-Si 电子结构 超导属性 第一原理     

Strain Effects on Electronic Properties of Boron Nitride Nanoribbons

We investigate the strain effects on the electronic properties of boron nitride nanoribbons （BNNFts） by using firstprinciples calculations. The results show that the energy gap of BNNRs with both armchair edges （A-BNNRs） and zigzag edges （Z-BNNFts） decreases as the strain increases. As strain increases, the energy gaps of Z-BNNRs decrease rapidly as the width increases and reduce significantly to small values, which makes Z-BNNRs change from wide-gap to narrow-gap semiconductors.     

Au在Hg_(1-x)Cd_xTe材料中p型掺杂的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Au在Hg1-xCdxTe材料中原位取代Hg的p型掺杂对材料各组分电子结构的影响.通过态密度、形成能和动力学能级的理论分析,系统讨论了分子外延(MBE)和液相外延(LPE)两种生长条件下,Au杂质p型掺杂的稳定性和有效性.结果表明Au原位取代Hg后,Hg1-xCdxTe材料一方面表现出相当好的稳定性,另一方面形成浅杂质能级,是一种有效的p型掺杂剂.讨论了生长气氛对Au在Hg1-xCdxTe(MCT)中p型掺杂效率的影响,发现在MBE生长条件下,富阳离子气氛的所有组分,富Te气氛的0.75x≤1组分以及LPE生长富阳离子条件下的0.75≤x≤1组分的MCT材料中均存在Au杂质的自补偿效应,不适合进行Au的p型掺杂.     

单轴大应变下二维六角氮化硼的结构变化

采用第一性原理方法研究了二维六角氮化硼(2Dh-BN)在单轴大应变下的结构变化.计算过程中以原胞在垂直和平行于B—N键方向的长度Lx和Ly来描述2Dh-BN所受到的应变.结果表明:在垂直于B—N键的方向施加大应变,当Lx≤0.3388nm时,体系处于简单斜方结构;随着应变的增大,体系逐渐从简单斜方结构向简单长方结构转变,当Lx≥0.3488nm时,体系处于简单长方结构,该结构是由交错并排的BN链相互作用形成;随着应变继续增大,简单长方结构中链之间的作用逐渐减小,当Lx0.6nm最终趋向于孤立的BN链.在平行于B—N键的方向施加大应变,体系从最初的简单斜方结构直接转变成交错并排的BN链结构,没有出现长方结构,当Ly0.571nm时,体系最终也趋向于孤立的BN链结构.     

Molecular dynamics study of temperature-dependent ripples in monolayer and bilayer graphene on 6H—SiC surfaces

Using classical molecular dynamics and a simulated annealing technique,we show that microscopic corrugations occur in monolayer and bilayer graphene on 6H-SiC substrates.From an analysis of the atomic configurations,two types of microscopic corrugations are identified,namely periodic ripples at room temperature and random ripples at high temperature.Two different kinds of ripple morphologies,each with a periodic structure,occur in the monolayer graphene due to the existence of a coincidence lattice between graphene and the SiC terminated surface(Si-or C-terminated surface).The effect of temperature on microscopic ripple morphology is shown through analysing the roughness of the graphene.A temperature-dependent multiple bonding conjugation is also shown by the broad distribution of the carbon-carbon bond length and the bond angle in the rippled graphene on the SiC surface.These results provide atomic-level information about the rippled graphene layers on the two polar faces of the 6H-SiC substrate,which is useful not only for a better understanding of the stability and structural properties of graphene,but also for the study of the electronic properties of graphene-based devices.     

6H-SiC(0001)表面graphene逐层生长的分子动力学研究

利用经典分子动力学方法和模拟退火技术分析研究了6H-ＳiC（0001）表面graphene的逐层生长过程及其形貌结构特点．研究表明,经过高温蒸发表面硅原子后,6H-ＳiC（0001）表面的碳原子能够通过自组织过程生成稳定的局部单原子层graphene结构．这种过程类似于6H-ＳiC（0001）表面graphene的形成,其生长和结构形貌演化主要取决于退火温度和表面碳原子的覆盖程度． 研究发现,当退火温度高于1400K时,6H-ＳiC（0001）表面碳原子能形成局部的单原子层graphene结构．这一转变温 关键词： graphene 碳化硅 分子动力学     

碲镉汞异质结能带结构的优化设计

分别对带隙较宽(较窄)的p型材料在带隙较窄(较宽)的n型材料之上的碲镉汞(MCT)异质结的能带结构进行了理论分析.在应用的理论模型中提出了一个简单的载流子浓度近似模型用于计入载流子简并效应和导带非抛物线性，同时还考虑到了价带失配的影响.就p-n结位置(z_B)和界面电荷密度(Q)两个参数对MCT异质结能带结构的影响进行了系统分析，发现这些影响是不可忽略的.根据这些影响特征，进一步得出了z_B和Q参数之间的优化设计规律. 关键词： 碲镉汞(MCT) 异质结 载流子浓度近似