Pb等离子体电子压强的自洽场计算

对含温有界自洽场平均原子结构中，用分波法和Fermi-Dirac统计处理自由电子。在计算电子压强时考虑了共振态和交换、库仑关联对压强的影响。以Pb为算例，计算了Pb在一些温度密度点下的电子压强，并将计算结果与TF、TFD(Thomas-fermi-Disc)等模型作了比较。     

等离子体电子压强的Hartree-Fock-Slater自洽场计算

在对传统平均原子模型(AAM1)作动态自由电子判据改进的基础上，在中心场近似下使用了带边界条件的正能态波函数，提高电子压强的计算精度，使得电子压强满足常态物理条件.作为算例，计算了Fe，Ni，Pb，Am的电子压强. 关键词： 自治场原子结构 电子压强     

中低温稠密等离子体电子压强的自洽场计算

 对含温有界自洽场平均原子结构中自由电子的判据作了修改,用分波法和Fermi-Dirac统计处理自由电子。在计算电子压强时考虑了共振态和交换、库仑关联对压强的影响。计算并与实验比较了Ni、Cu的零温电子压强。以Fe、Pb为算例,展示了本模型的适用性。     

NiAs、PbO型FeX(X=S,Se,Te)结构的稳定性与电子特征

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,Ni As与Pb O型Fe X(X=S,Se,Te)结构的稳定性与电子特征得到了研究.计算结果显示Fe的内聚能与X-Fe元素之间的相互作用是影响Fe X结构稳定性的重要因素.当X原子半径较小、电负性较大时(X=S),Fe X趋向于形成Fe-X相互作用较强、密度较大的Ni As型结构;当X原子半径较大、电负性较小时(X=Se,Te),Fe X趋向于形成Fe-Fe相互作用较强、密度较小的Pb O型结构.此外,压强使得Pb O型Fe X结构的稳定性降低.当压强分别大于5、9 GPa时,Fe Te、Fe Se趋向于形成Ni As型结构.Pb O型Fe Se中Fe原子周围的电子密度随压强的增大而增大.     

����Hugoniot�����������������ķ���

利用能够体现电子壳层结构效应的三项式状态方程,结合Hugoniot关系式,对Al和Ag的冲击压强和冲击温度进行计算,将结果与实验数据和其他代码计算的结果进行比对。然后对Be、Al、Fe、Ag、Au和Pb金属材料沿Hugoniot曲线上的压强、温度、平均电离度、Fermi简并因子和有效绝热指数进行系统地研究,并给出细致的物理分析。最后总结这些特征物理量随质量密度压缩比变化的一般趋势。     

高压下金属锂的电子结构

 本文采用正交化平面波方法和近自由电子模型计算了金属锂在压强分别为0、2、4 GPa时的能带、电子状态密度和费米能，讨论了压强对金属锂的电子结构的影响。     

0～15 GPa外压下ZnO结构相变的第一性原理研究

利用第一性原理的计算方法,结合热力学和弹性力学的计算详细分析0～15 GPa外压下ZnO的结构、弹性模量和电子结构.结果表明:在研究压强范围内,B4结构的ZnO能量始终比B3结构的低,但随着外压的增加,无论是B4结构还是B3结构,都会在一定压强下转变成B1结构.B4至B1的压强转变点为12.4 GPa,B3至B1的压强转变点是11.8 GPa.B4结构转变成B1结构的瞬间,体系体积缩小约17%.结果与已有的实验与理论结果相符.B4结构的ZnO剪切模量在6～8 GPa时急剧下降,与已有的实验和理论计算结果相符.电子结构特征表明,随着外压的增强,体系中Zn 3d电子与O 2p电子相互作用减弱.     

高压下LiNbO3晶体电子结构与光学性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理超软赝势平面方法研究了外界压强对LiNbO3晶体波态密度,能带结构,电荷密度以及光学性质的影响.能带结构计算表明,价带顶主要由O-2p和Nb-4d态电子贡献,导带底主要由Nb-4d态电子贡献,且带隙随着压强的增加而线性增大.利用复介电函数计算了LiNbO3晶体在不同压强下光学性质的折射率、反射率、吸收系数,能量损失函数以及光电导率. 研究发现：外界压强大于10Gpa时,静态折射率保持不变,随外界压强的增加,反射率、吸收函数以及光电导率区间有一定程度的拓宽,损失函数峰发生“蓝移”.研究表明,高压可以有效调控LiNbO3晶体的电子结构和光学性质,为LiNbO3晶体的高压应用提供了有益的理论依据.     

改进的含温有界原子模型对金的电子物态方程的计算

在改进的含温有界原子模型基础上,在中心场近似下用分波法来处理部分自由电子密度分布函数.通过平均近似处理,给出劈裂的能带.在原子结构的自洽计算中采用能带重叠作为自由电子的动态判据.大量计算了Au的电子压强、能量、热容以及各种热力学系数. 关键词： 自洽场原子结构 状态方程 原子能量 电子压强     

高压下LiNbO_3晶体电子结构与光学性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理超软赝势平面方法研究了外界压强对LiNbO_3晶体态密度,能带结构,电荷密度以及光学性质的影响.能带结构计算表明,价带顶主要由O-2p和Nb-4d态电子贡献,导带底主要由Nb-4d态电子贡献,且带隙随着压强的增加而线性增大.利用复介电函数计算了LiNbO_3晶体在不同压强下光学性质的折射率、反射率、吸收函数,能量损失函数以及光电导率.研究发现:外界压强大于10GPa时,静态折射率保持不变,随外界压强的增加,反射率、吸收函数以及光电导率区间有一定程度的拓宽,损失函数峰发生"蓝移".研究表明,外界高压可以有效调控LiNbO_3晶体的电子结构和光学性质,为LiNbO_3晶体的高压应用提供了有益的理论依据.     

Fe在高压下第一性原理计算的芯态与价态划分

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法的第一性原理计算，对过渡金属Fe元素进行自旋极化的总能量计算，能量计算精度取为平均每个原子0.01 eV.通过分析分波能带展宽与能带电子对总能量的贡献，讨论了在不同压强范围下第一性原理计算时Fe原子芯态与价态的合理划分.结果显示，当压强增加到约140 GPa时，3p电子对总能的贡献将不能忽略，而在地心压强下，3 s电子的贡献可以忽略. 关键词： 第一性原理计算 高压 芯态与价态     

高压下TiC的弹性、电子结构及热力学性质的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法 并结合准谐徳拜模型研究了NaCl结构的TiC在高压下的弹性性质、电子结构和热力学性质. 计算所得零温零压下的晶格常数、体弹模量及弹性常数与实验值符合得很好. 零温下弹性常数和弹性模量随压强增大而增大. 通过态密度和电荷密度的分析, Ti-C键随压强增大而增强. 运用准谐德拜模型, 成功计算了TiC在高温高压下的体弹模量、熵、热膨胀系数、徳拜温度、 Grüneisen参数和比热容. 结果表明压强对体弹模量、热膨胀系数和徳拜温度的影响大于温度对其的影响. 热容随着压强升高而减小, 在高温高压下, 热容接近Dulong-Petit极限.     

W含温有界下状态方程参数的理论计算

在改进的Hartree-Fock-Slater原子模型的基础上,在中心场近似下用含能带效应的全动态电子判据处理自由电子与束缚电子的密度分布,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理,给出了劈裂的能带,从而改善了物质电子状态方程的计算精度.结果部分详细计算了W元素的原子能量、电子压强、熵、定容热容及其它热力学参数     

包含过渡区的等离子体电子状态方程的理论研究

在改进的平均原子模型的基础上,在中心场近似下用分波法来处理部分自由电子密度分布函数,提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理,给出了劈裂的能带,从而改善了物质电子状态方程的计算精度.作为算例,计算了Mo,Au等元素的原子能量、电子压强、熵及定容热容. 关键词： 自洽场原子结构 原子能量     

均匀强磁场中中子星物质的物态方程

在Walecka模型的平均场近似下,研究了由质子、中子和电子组成的中子星物质在均匀强磁场中的性质,发现磁场增强,物态方程会在一定程度上变硬,中子所占比例显著增加,质子和电子所占比例会显著减少,磁场对物态方程的影响比它对粒子组分的影响小.本文还分别利用流体力学公式和热力学公式分别计算了中子星物质的压强,发现磁场越强,用这两种方式计算的压强越接近,当磁场为10¹⁴T时,它们完全重合.     

W含温有界下状态方程参数的理论计算

在改进的Hartree-Fock-Slater原子模型的基础上，在中心场近似下用含能带效应的全动态电子判据处理自由电子与束缚电子的密度分布，提高了电子波函数、电子占据数等原子参数的计算精度.通过平均近似处理，给出了劈裂的能带，从而改善了物质电子状态方程的计算精度.结果部分详细计算了W元素的原子能量、电子压强、熵、定容热容及其它热力学参数     

钇在加压下固体电子结构的变化及其超导电性

用自洽 LMTO 方法计算了常压和加压状况下钇的固体电子结构,用 GG 公式计算了在不同压强点钇的电声耦合系数和平均电声矩阵元.结果表明,随着压强的增加,能带电子占据数发生变化,s 分波和 P 分波电荷逐步向 d 分波和 f 分波电荷转移;电声矩阵元中 p(?)d 和 d(?)f 散射项的贡献显著增大,从而导致了 T_c 的迅速升高.     

同轴空心阴极氦等离子体的电子激发温度研究

利用同轴空心阴极放电装置,产生氦低温等离子体。通过对等离子体的发射光谱进行测量和计算,研究放电功率以及氦气压强对等离子体的电子激发温度的影响。结果表明:氦低温等离子体的发射光谱主要由连续谱和原子谱线构成,放电功率和压强对谱线的强度具有明显影响。压强的变化不仅影响电子从电场中获得的能量,还会影响电子与原子的碰撞频率,从而导致电子激发温度随着氦气压强的增大,出现先上升后下降的变化趋势。     

掺杂Si/SiO_2界面电子结构与光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在局域密度近似(LDA)下研究了B掺杂Si/SiO_2界面及其在压强作用下的电子结构和光学性质.能带的计算结果表明:掺杂前后Si/SiO_2界面均属于直隙半导体材料,但掺B后界面带隙由0. 74 eV减小为0. 57 eV,说明掺B使材料的金属性增强;对B掺杂Si/SiO_2界面施加正压强,发现随着压强不断增大,Si/SiO_2界面的带隙呈现了逐渐减小的趋势,并且由直隙逐渐转变为间隙.光学性质的计算结果表明:掺B对Si/SiO_2界面在低能区(即红外区)的介电函数虚部、吸收系数、折射率以及反射率等光学参数有显著影响,且在红外区出现新的吸收峰;对B掺杂Si/SiO_2界面施加正压强,随着压强增大,红外区的吸收峰逐渐消失,而在紫外区出现了吸收峰.上述结果表明,对Si/SiO_2界面掺B及施加正压强均可调控Si/SiO_2界面的电子结构与光学性质.本文的研究为基于Si/SiO_2界面的光电器件研究与设计提供一定的理论参考.     

气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性的影响

环境气体的压强对激光诱导等离子体特性有重要影响.基于发射光谱法开展了气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性影响的研究,探讨了气体压强对空气等离子体发射光谱强度、电子温度和电子密度的影响.实验结果表明,在10-100 kPa空气压强条件下,空气等离子体发射光谱中的线状光谱和连续光谱依赖于气体压强变化,且原子谱线和离子谱线强度随气体压强的变化有明显差别.随着空气压强增大,激光击穿作用区域的空气密度增加,造成激光诱导击穿空气几率升高,从而等离子体辐射光谱强度增大.空气等离子体膨胀区域空气的约束作用,增加了等离子体内粒子间的碰撞几率以及能量交换几率,并且使离子-电子-原子的三体复合几率增加,因此造成原子谱线OⅠ777.2 nm与NⅠ821.6 nm谱线强度随着气体压强增大而增大,在80 kPa时谱线强度最高,随后谱线强度缓慢降低.而离子谱线N Ⅱ 500.5 nm谱线强度在40 kPa时达到最大值,气体压强大于40 kPa后,谱线强度随压强增加而逐渐降低.空气等离子体电子密度均随压强升高而增大,在80 kPa后增长速度变缓.等离子体电子温度在30 kPa时达到最大值,气体压强大于30 kPa后,等离子体电子温度逐渐降低.研究结果可为不同海拔高度的激光诱导空气等离子体特性的研究提供重要实验基础,为今后激光大气传输、大气组成分析提供重要的技术支持.