Al，Mg掺杂GaN电子结构及光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论，采用广义梯度近似方法，计算了Al，Mg掺杂的闪锌矿型GaN的电子结构和光学性质，分析了其电子态分布与结构的关系，给出了掺杂前后GaN体系的介电函数和复折射率函数.计算结果表明掺有Mg的GaN晶体空穴浓度增大，会明显提高材料的电导率，而Al掺杂GaN晶体的载流子浓度不变，只是光学带隙变宽；通过分析掺杂前后GaN晶体的介电函数和复折射率函数，解释了体系的发光机理，为GaN材料光电性能的进一步开发与应用提供了理论依据.通过比较可知，所得出的计算结果与现有文献符合得很好. 关键词： GaN晶体 电子结构 光学性质 掺杂     

两种固体席夫碱15N化学屏蔽研究中的分子内氢键作用

应用量子化学基本原理,对两种固体化合物席夫碱类的¹⁵N化学位移的分子内氢键效应进行了研究.为简化计算,本文在计算过程中采用一种简化模型.其分子几何结构参数采用优化值.本文结果表明:理论值成功地再现了两种固体化合物的¹⁵N化学屏蔽值,证实了¹⁵N在分子内氢键形成过程中的屏蔽行为.本文证实当有分子内氢键形成时(大约为0.2nm),¹⁵N化学位移向高频区大约移动50ppm.本文结果对理论上定量估计氢键强度可能会有重要作用.     

双氮原子掺入二氧化钛电子结构的第一原理研究

采用基于第一性原理的平面波超软赝势方法计算研究了双N原子掺入金红石相TiO_2的几何结构和电子结构.通过比较三种可能的掺杂方式的总能发现,两个氮原子占据两个相邻的B原子位置时具有最稳定的结构.电子结构分析表明,双N原子掺杂TiO_2出现了杂质能级,三种结构的能带间隙均减小,其中杂质原子最近邻占位时,带隙最小,随着两个杂质原子的距离增大,带隙会逐渐变大.     

ZnS掺Mn2+电子结构和光学性质的第一性原理计算

在广义梯度近似下,利用平面波赝势对ZnS(闪锌矿, F-43m)和Mn2+掺杂的ZnS超晶胞的电子态密度、原子间电子云重叠布局数和光学性质等进行了自恰计算。自旋极化的计算结果显示，掺入Mn2+离子后态密度整体向低能方向移动，在禁带中出现了由Mn 3d、Zn3d与S 3p组成的新态。电子云重叠布局分析了掺杂前后价键性质的变化，解释了磁性离子Mn2+导致Zn和S出现不对称的自旋向上和自旋向下态的机理。复介电系数谱图向高能方向迁移，并且在0到2.7eV范围内出现一个新的尖峰，利用晶体场理论和态密度，对改介电峰进行了指认，为研究此类材料光学性质提供了一定理论依据。     

数字图像处理技术在客观题阅卷中的应用

针对光电式阅卷机价格昂贵,使用成本高,设备利用率低、维护困难的缺点,介绍了一种采用数字图像处理技术,分析、理解答题卡图像,正确提取考试信息,结合数据库技术实现智能阅卷和成绩统计的新方法.首先对答题卡图像进行纠斜、定位、分割等预处理,然后通过比较答题卡图像中各选项的平均灰度值大小,不仅能识别出正确选项,而且能识别出错选、重选、漏选等选项.实验表明用此法实现客观题阅卷具有硬件价格低,使用成本低、设备利用率高、无需维护、阅卷速度快的优点,具有极大的推广应用价值.     

固体酪氨酸^13C化学位移屏蔽张量研究中的氢键作用

应用规范不变原子轨道方法，考虑分子间的氢键作用，对固体酪氨酸＾１３Ｃ化学位移屏蔽张量进行了理论模拟，并对本文结果和以前的计算结果与实验值进行了比较。结果表明：对羧基碳，其理论值和实验值的方均根偏差（不考虑氢键作用）为３３．４ｐｐｍ；而考虑氢键作用，其相应的方均根偏差为２３ｐｐｍ，这表明在氨基酸羧基碳的化学屏蔽研究中考虑分子间的氢键作用是很重要的，特别是δ２２分量，对氢键作用非常敏感，这和ＭｃＤｅｒ     

相同稀有气体原子间近程排斥势的新探索

对相同稀有气体原子间电荷密度的重叠积分进行了计算。计算结果表明该重叠积分可以用来表示稀有气体原子间的排斥势。这为进一步更准确地探索原子间排斥势提供了一种开拓性的方法。     

高压下闪锌矿InN光电性质的密度泛函研究

 采用密度泛函理论,计算了闪锌矿型InN在压力下的结构、力学性质和光学性质,结果显示,随着压强的增大晶格常数减小。给出了零压下C₁₁、C₁₂、B、C_s、C₄₄的值及至70 GPa压力下弹性常数随压强的变化关系。结果表明,C₁₁、C₁₂、B随压强增大而增大,C_s、C₄₄随压强增大而减小,计算结果与现有实验和理论结果符合较好。在价带区,InN的分态密度（PDOS）有两个带,且在费米面附近密度很小,显示其倾向于形成稳定结构并且导电性较差。对闪锌矿型InN在高压下的光学性质研究发现,导带电子向高能方向偏移,而价带电子向低能方向偏移,结果导致能带间隙增大,光吸收谱在压力的作用发生了“蓝移”。研究结果对认识高压下闪锌矿型InN的结构、电学及光学性质具有重要意义。     

第一性原理研究电场对BN纳米管电子结构的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了电场对BN纳米管的电子结构的影响.首先对在不同电场强度下的纳米管几何结构进行了优化,可以看出纳米管沿轴方向层间距出现了不规则的变化.电子能带结构显示,在电场作用下,zigzag型和armchair型两种结构纳米管的能带向低能方向移动,并且导致纳米管的带隙有显著的减小.电场使得armchair型纳米管的带隙发生了从间接带隙向直接带隙的转变.在电场作用下,纳米管的两端态密度呈现出明显的差异,正负电荷沿轴向出现了沿轴向的空间分离,Mulliken电荷分布图揭示出最高占据轨道和最低未占据轨道分居在纳米管的两端.     

过渡金属掺杂SnO2的电子结构与磁性

采用密度泛函理论及赝势平面波方法, 对未掺杂SnO2以及过渡金属V、Cr、Mn掺杂SnO2的超原胞体系进行了几何优化, 计算了晶格常数、电子结构与磁学性质. 结果表明, 6.25%与12.5%两种掺杂浓度时, 体系的电子自旋和磁学性质没有发生很大的变化; 相对于未掺杂SnO2, 过渡金属掺杂后SnO2中O原子有向过渡金属移动的趋势, 并使得O与掺杂金属之间键长变短; 在V和Cr掺杂后, SnO2具有半金属性质, 而Mn掺杂SnO2没有发现上述性质. 6.25%与12.5%的杂质浓度对自旋和磁矩影响不大, 掺杂产生的磁矩主要来自于过渡金属3d电子态, 且磁矩的大小与过渡金属的电子排布有关. V、Cr、Mn掺杂SnO2后的总磁矩分别为0.94μB、2.02μB、3.00μB. 磁矩主要来源于过渡金属3d轨道的自旋极化, 当O原子出现负磁矩的时候, 还有很小一部分磁矩来源于临近过渡金属的Sn原子.