Ti,Cu和Zn掺杂AlN纳米片电磁性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的全势线性缀加平面波法(FP-LAPW)研究了过渡金属Ti,Cu,Zn掺杂Al N纳米片的电子结构、磁性和稳定性.结果表明,Ti,Cu,Zn单掺杂均表现出半金属铁磁性,磁性主要是由于杂质原子的3d态与近邻N原子的2p态的轨道杂化.形成能的计算结果表明Ti掺杂Al N体系相对Cu和Zn掺杂结构更稳定.因此,相比于Cu和Zn,Ti掺杂Al N纳米片更适合用来制作稀磁半导体.     

单层SbAs和BiSb的表面修饰调控

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了V族二维层状材料SbAs和BiSb在全氢化和全氟化后体系的晶体结构、稳定性和电子结构.计算结果表明,全氢化后SbAs和BiSb由buckled结构转变为准平面结构,而全氟化后则转变为low-buckled结构.同时,本征、全氢化和全氟化的SbAs和BiSb均具有很好的稳定性,具备实验合成的可能性.电子结构的分析表明,全氢化和全氟化后SbAs和BiSb均由宽带隙半导体转变为窄带隙的直隙半导体,且其能带结构仍具有很好的线性色散.通过对准平面和low-buckled结构SbAs和BiSb电子结构的进一步分析,揭示了全氢化和全氟化后体系能带变化的原因.在h-BN衬底上的计算结果显示,由于两者间的弱耦合作用,使得全氢化和全氟化SbAs的直隙半导体特征得以保留,表明其在未来光电子设备等领域中具有广泛的应用前景.     

Frequency Selectivity Behaviour in the Auditory Midbrain： Implications of Model Study

By numerical simulations on frequency dependence of the spiking threshold, i.e. on the critical amplitude of periodic stimulus, for a neuron to fire, we find that bushy cells in the cochlear nuclear exhibit frequency selec- tivity behaviour. However, the selective frequency band of a bushy cell is far away from that of the preferred spectral range in human and mammal auditory perception. The mechanism underlying this neural activity is also discussed. Further studies show that the ion channel densities have little impact on the selective frequency band of bushy cells. These findings suggest that the neuronal behaviour of frequency selectivity in bushy cells at both the single cell and population levels may be not functionally relevant to frequency discrimination. Our results may reveal a neural hint to the reconsideration on the busily cell functional role in auditory information processing of sound frequency.     

磁光Kerr效应的温度特性研究

从磁光Kerr效应的微观量子表述出发，分别研究了铁磁材料和亚铁磁材料的磁光Kerr效应的温度特性。结果表明，磁光Kerr转角θK与材料磁化强度随温度变化关系不同。铁磁材料θK对磁化强度M的级数展开式中仅含M奇次项。亚铁磁材料可以出现磁化强度M≠0而磁光Kerr转角θK=0情况。     

电子自旋交换作用对极向磁光Kerr效应的影响——能带跃迁模型

用微观量子理论和能带跃迁模型,研究了极向磁光Kerr效应对电子自旋交换劈裂能依赖性.结果表明,磁光Kerr转角θ_K与自旋劈裂能Δ之间仅当Δ很小时才有线性关系;θK的展开式中只出现Δ奇次项而不出现偶次项.     

Electric field manipulation of multiple nonequivalent Dirac cones in the electronic structures of hexagonal CrB_4 sheet

Two-dimensional materials with Dirac cones have significant applications in photoelectric technology. The origin and manipulation of multiple Dirac cones need to be better understood. By first-principle calculations, we study the influence of external fields on the electronic structure of the hexagonal CrB_4 sheet with double nonequivalent Dirac cones. Our results show that the two cones are not sensitive to tensile strain and out-of-plane electric field, but present obviously different behaviors under the in-plane external electric field(along the B-B direction), i.e., one cone holds while the other vanishes with a gap opening. More interestingly, a new nonequivalent cone emerges under a proper in-plane electric field. We also discuss the origin of the cones in CrB_4 sheet. Our study provides a new method on how to obtain Dirac cones by the external field manipulation, which may motivate potential applications in nanoelectronics.     

Y-Cu共掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征ZnO、Y和Cu单掺杂ZnO、Y-Cu共掺杂ZnO的电子结构和光学性质. 计算结果表明, 在本文的掺杂浓度下, Y和Cu单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度, 从而改善ZnO的导电性, Y-Cu共掺时ZnO半导体进入简并状态, 呈现金属性. Y 掺杂ZnO可以提高体系在紫外区域的吸收, 而Cu掺杂ZnO在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象, 其中由于Y离子和Cu离子之间的协同效应, Y-Cu共掺杂ZnO时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加, 因此Y-Cu共掺杂ZnO可以用于制作光电感应器件.     

Co-Y共掺杂ZnO光电性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征ZnO、Co和Y单掺杂ZnO、Co-Y不同配位共掺杂ZnO的电子结构和光学性质。计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Co和Y单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的导电性,Co-Y共掺时ZnO半导体进入简并状态,呈现金属性。Co掺杂ZnO会在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象,而Y掺杂ZnO可以提高体系在紫外区域的吸收,其中由于Co离子和Y离子之间的协同效应,Co-Y共掺ZnO时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加,因此Co-Y共掺杂ZnO可以用于制作光电感应器件。     

Co-Y共掺杂ZnO光电性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征ZnO、Co和Y单掺杂ZnO、Co-Y不同配位共掺杂ZnO的电子结构和光学性质。计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Co和Y单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的导电性,Co-Y共掺时ZnO半导体进入简并状态,呈现金属性。Co掺杂ZnO会在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象,而Y掺杂ZnO可以提高体系在紫外区域的吸收,其中由于Co离子和Y离子之间的协同效应,Co-Y共掺ZnO时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加,因此Co-Y共掺杂ZnO可以用于制作光电感应器件。     

随机共振系统输入阈值的频率特性

通过对双稳态系统和Ｈｉｎｄｍａｒｓｈ-Ｒｏｓｅ神经元输入信号阈值的频率特性进行数值计算，分别研究了非自激和可自激随机共振系统输入阈值随信号频率的依赖关系，提出了确定非自激系统阈值的频率特性的解析方法；指出了可自激系统阈值的频率特性可能在某些频区出现反常极小现象，并对产生这一现象的物理原因进行了理论分析． 关键词：