六配位中铬离子不同价态的MS-X_α计算

本文采用自旋极化的MS-X_α方法,以铬离子与氧六配位形成的(CrO_6)铬离子为模型,计算铬离子三种价态(Cr~(2+),Cr~(3+),Cr~(4+)的电子结构,在D_(4h)群下给出单电子轨道本征值和本征函数、能级分布和光学跃迁,对计算结果作了详细的讨论。     

Na+替位掺杂对Li2MnSiO4的电子结构以及Li+迁移过程的影响

在锂二次电池中, 硅酸锰锂作为正极材料得到广泛研究, 但其固有的电子和离子电导率较低, 直接影响着电池的功率密度和充放电速率. 本文建立了不同浓度的Na⁺离子替位掺杂Li⁺离子形成的Li_1-xNa_xMnSiO₄(x=0, 0.125, 0.25, 0.5)结构, 采用第一性原理的方法, 研究了掺杂前后硅酸锰锂的电子结构以及Li⁺离子的跃迁势垒. 发现在Li⁺位替代掺杂Na⁺, 导带底的能级向低能方向发生移动, 降低了Li₂MnSiO₄ 材料的禁带宽度, 有利于提升材料的电子导电性能. 随着掺杂浓度的升高, 禁带宽度逐渐变窄. CI-NEB结果表明, 在Li₂MnSiO₄体系中具有两条有效的Li⁺离子迁移通道, 掺杂Na⁺以后扩大了Li⁺ 离子在[100]晶向上的迁移通道, Li⁺离子的跃迁势垒由0.64 eV降低为0.48, 0.52和0.55 eV. 掺杂浓度为 x=0.125时, 离子迁移效果最佳. 研究表明Na⁺掺杂有利于提高Li₂MnSiO₄材料的离子和电子电导率.     

PbWO4晶体电子结构的理论计算

采用相对论性的离散变分DV-Xα方法模拟计算了具有复杂晶体结构的PbWO₄晶体的本征能级结构,其价带顶主要由O 2p轨道组成,导带底主要由W 5d轨道构成;Pb 6s电子的绝大部分分布在距价带底～2eV处的窄带中,同时也有少量分布在价带;禁带宽度大约是4.4eV,计算结果与实验数据符合得较好. 关键词：     

六配位FeN6自旋翻转化合物的自旋输运特性

本文采用第一性原理计算和非平衡格林函数方法,研究了六配位FeN₆的自旋输运特性. 理论计算结果表明在外场(如光辐射)作用下通过改变配体与磁芯间键长来实现磁体的高低自旋之间的转换. 基于计算得到的透射谱和伏安曲线,发现通过高自旋态分子结的电流显著大于低自旋态磁体,且通过高自旋态分子结的输运特性由自旋向下的电子提供主要贡献. 理论预测出来的分子开关和自旋过滤效应表明此类铁基六配体自旋翻转化合物可用于分子自旋电子学器件设计.     

Y掺杂SrTiO3晶体材料的电子结构计算

采用基于第一性原理的密度泛函理论平面波超软赝势法, 研究了Y掺杂SrTiO₃体系的空间结构和电子结构性质, 得到了优化后体系的结构参数, 掺杂形成能, 能带结构和电子态密度. 对比掺杂浓度为0125, 025, 033时,Sr_1-xY_xTiO₃和SrTi_1-xY_xO₃的掺杂形成能,发现Y替代Sr能形成更稳定的结构. 对Sr_1-xY_xTiO₃（x=0, 0125, 025, 033） 的结构进行了优化,结果表明Y替代Sr后, 随着掺杂浓度增大, 体系的晶格常数逐渐减小, 稳定性逐渐增强. 对不同掺杂浓度的Sr_1-xY_xTiO₃能带结构的计算结果表明：纯净的SrTiO₃是绝缘体, 价带顶在R点, 导带底在Γ点, 费米能级处于价带顶; 掺杂Y后, 费米能级进入到导带底中, 体系呈金属性;掺杂浓度越大,费米能级进入导带的位置越深,禁带宽度也近似变宽. 关键词： 3')" href="#">SrTiO₃ 电子结构 掺杂 VASP     

SrTiO3中形成级联能级的理论分析

以Bi和Cu掺杂为例,通过基于密度泛函理论的电子结构的计算,分析了SrTiO₃体系中形成级联能级的可能性.结果表明,Bi掺杂和Cu掺杂都可以在SrTiO₃的禁带中引入杂质能带,Bi和Cu的共同掺杂可引入两条杂质能带.通过在两条杂质能带之间级联激发,价带顶的电子可以受激跃迁到导带底.采用无辐射跃迁的简单模型,分析指出电子通过级联激发从价带顶受激跃迁到导带底的概率远远高于直接从价带顶跃迁到导带底的概率.这种级联激发可以有效提高导带中的载流子浓度. 关键词： 级联能级 密度泛函 掺杂     

掺杂对MoS2吸附H2的电子结构影响

本文应用Materials Studio软件对MoS₂分别进行了Si、O、N原子的替换掺杂,以探究掺杂和吸附对MoS₂材料的电子结构的影响。研究发现：稳定性由强到弱依次为：O-MoS2-H₂、MoS₂-H₂、N-MoS₂-H₂、Si-MoS₂-H₂,即O-MoS₂-H₂的形成能最低,为相对最稳定的结构;掺杂后体系的成键形式更有可能为离子键;吸附和掺杂均能影响MoS₂电子结构,MoS₂-H₂、O-MoS₂-H₂、Si-MoS₂-H₂能隙值处于0～2.0eV之间,体系表现为半导体性,N-MoS₂-H₂能隙值为0eV,体系表现为金属性;掺杂体系中总态密度主要是...     

DV-Xa计算a-SiO2电子结构

关键词：     

HL-2A装置快离子Dα诊断和模拟分析

介绍了HL-2A装置上的快离子Dα(FIDA)诊断,并利用FIDASIM与TRANSP程序对快离子进行模拟分析,通过分析FIDA谱获得了快离子在相空间的分布。对模拟结果与实验结果进行对比,分析表明模拟得到的FIDA谱的演化趋势与实验吻合,验证了用TRANSP程序模拟的快离子分布的可靠性。     

类He的Y离子双电子复合计算

采用准相对论的多组态Hartree-Fock(HFR)方法计算了类Li的Y离子(Z=39)的能级和振子强度,并且通过采用扭曲波方法计算自由电子的波函数,我们得到了由类He的基态到类Li的双激发态的自电离几率和双电子复合系数。在计算中,相对论质量—速度和Darwin修正都包含在哈密顿中。为了便于等离子体细致能级占据数密度的动力学计算,我们用一个解析表达式来表示作为自由电子温度函数的双电子复合速率系数,这个表达式精确地描写了从类He的基态到类Li的单激发态的双电子复合。     

LaNi5晶体表面态的计算研究

用“团簇埋入自洽计算法”对LaNi₅晶体表面进行了全电子、全势场、自旋极化的从头计算. 在原子纵向坐标充分弛豫的条件下，得到处于最低基态总能量下LaNi₅晶体的非平整表面空间结构及其电子结构. LaNi₅晶体最表面La原子向外凸出，Ni原子向里收缩，凹凸不平的表面层增加了表面原子与氢原子的接触面积；而表面层的有效体积增大了约9%，有利于氢原子的进入. LaNi₅晶体表面态的费米能量大大高于体材料的费米能量. 在费密面上主要是Ni的3d电子，价带未填满，显示金属性. LaNi₅晶体表面第一、第二层有1.15个电子从La原子向Ni原子转移，这两层有反向的微小自旋磁矩，从而使表面显示顺磁性. 得到了LaNi₅晶体表面的价带电子态密度. 用过渡态方法计算了LaNi₅晶体表面的电离能和电子亲和势. 所有计算结果显示：LaNi₅晶体表面的性质与体性质显著不同，而与氢化物LaNi₅H₇的性质非常相近. 这说明LaNi₅晶体的表面结构有利于氢原子的吸收. 关键词： 5')" href="#">LaNi₅ 表面 电子结构 团簇埋入自洽计算法     

镧系离子掺杂Li0.9K0.1NbO3荧光粉的多色多模荧光调控及防伪应用

多色多模荧光材料在信息安全加密领域具有重要的应用价值,然而目前多色多模荧光材料的设计合成仍然是一个挑战.本文采用高温固相法制备了一系列Li_1–xK_xNbO₃:Pr³⁺/Er³⁺/Tm³⁺单掺及双掺荧光粉.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪以及自搭建的加热装置,对其结构、形貌、光谱学特性以及热释光性能进行表征.研究了Li_0.9K_0.1NbO₃基质中Pr³⁺, Er³⁺, Tm³⁺单掺及共掺调控的多色多模荧光特性与上/下转换、余辉和光激励荧光机理.基于优异的光谱特性,将三基色荧光粉设计成蝴蝶图案,采用不同波长光选择激发,展现了图案和色彩的动态变化,具有高阶多色多模防伪能力.     

稀土离子Ho+,Ce+,La+与H2碰撞的单电子俘获截面测量

在复旦大学加速器实验室的３０ｋｅＶ同位素分离器上，使用新近建立的一套用于单价离子与气体分子碰撞的单电子俘获截面测量装置，测量了５—３０ｋｅＶ Ho⁺,Ce⁺,La⁺与H₂碰撞的单电子俘获截面．实验发现中空型离子源的阳极电压的变化对于稀土离子的亚稳态比例有一定影响，同时造成了单电子俘获截面的很大变化，而阳极电压对Ａｒ⁺的影响很小．还对实验结果进行了分析 关键词：     

CHCl3电子吸附速率常数的离子迁移谱

利用电晕放电离子迁移谱, 使用高纯氮气作为载气和迁移气体, 研究了电场强度在200～500 V/cm变化时CHCl₃的解离电子吸附速率常数, 得到样品所对应的电子吸附速率常数为1.26×10^-8～8.24×10^-9 cm³/(molecules s)．利用该装置测量了固定电场下,样品的电子吸附速率常数与样品浓度之间的关系．此外利用所获得的离子迁移谱图得到了不同电场强度下Cl^-与CHCl₃之间的离子分子反应速率常数.     

类铁等电子序列AsⅧ—SrⅫ离子能级和波长的计算

通过分析类铁等电子序列ＡｓⅧ－ＳｒⅫ离子的能级结构，找出△Ｅ随Ｚｃ的变化规律，系统计算了ＡｓⅧ－ＳｒＸＸＶＩＩＩ离子３ｐ＾６ｄ＾８和３ｐ＾５３ｄ＾９组态的能级和跃迁波长，与实验结果进行了比较。     

La0.88 Te0.12 MnO3/Si异质结的整流和光伏特性研究

采用脉冲激光沉积法制备了La_0.88Te_0.12MnO₃(LTMO)/Si异质结,该异质结具有光生伏特效应和良好的整流特性.光生电压在394 μs的时间内很快增加到最大值然后逐渐减小.在T=80 K时,光生电压的最大值大约是13.7 mV.随着温度的升高,热涨落致使光生电压最大值总体呈现减小趋势,而且是非线性减小,这主要是由LTMO层发生金属绝缘体转变而导致的LTMO层能带结构的变化引起的. 关键词： 异质结 光生伏特效应 电子掺杂     

不同价态Mn掺杂InN电子结构、磁学和光学性质的第一性原理研究

采用密度泛函理论体系下的广义梯度近似GGA+U平面波超软赝势方法,在构建了纤锌矿结构的InN超胞及三种不同有序占位Mn~(2+),Mn~(3+)价态分别掺杂InN超胞模型,并进行几何优化的基础上,计算了掺杂前后体系的电子结构、能量以及光学性质.计算结果表明:Mn掺杂后体系总能量和形成能降低,稳定性增加,并在费米能级附近引入自旋极化杂质带,体系具有明显的自旋极化现象.掺杂不同价态的Mn元素对体系电子结构和磁学性质产生了不同的影响.电子结构和磁性分析表明掺杂体系的磁性来源于p-d交换机制和双交换机制的共同作用,Mn~(3+)价态掺杂有利于掺杂体系的居里温度达到室温以上.与未掺杂InN相比,不同价态Mn元素掺杂后体系的静态介电函数显著增大,掺杂体系介电函数虚部和吸收光谱在低能区域出现了较强的新峰,分析认为这些新峰主要来自与费米能级附近自旋极化杂质带相关的跃迁.     

高离化类铍离子2s2 1S0-2s2p 1P1(Z=10～103)光谱跃迁

利用全相对论性多组态Dirac-Fock平均能级(MCDF-AL)方法系统地计算了高离化类铍离子2s     

过渡金属Fe或Ag掺杂K2Ti6O13的电子结构和光学性质

本文利用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算研究了它们的电子结构和光学性质.光学性质的计算结果和实验相一致.结果表明,Fe或Ag掺杂后,K₂Ti₆O₁₃的带隙中出现了杂质带且其带隙值变小,因而使掺杂后的K₂Ti₆O₁₃的吸收边发生红移并实现了其对可见光吸收.其中杂质带主要由Fe 3d态或Ag 4d态与Ti 3d态和O 2p态杂化而成.对于Fe掺杂的K₂Ti₆O₁₃,杂质带位于带隙中间,因此可以作为电子从价带跃迁到导带的桥梁.对于Ag掺杂的K₂Ti₆O₁₃,杂质带位于价带顶附近为受主能级,可以降低光生载流子的复合概率.实验和计算研究表明,通过Fe或Ag的掺杂可以实现了K₂Ti₆O₁₃对可见光的吸收,这对进一步研究K₂Ti₆O₁₃的光学性质具有重要意义.     

F掺杂SnO2电子结构的模拟计算

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对SnO₂:F体系的电子结构进行了第一性原理模拟计算.用广义梯度近似方法优化SnO₂:F体系的晶胞结构，计算了体系基态总能.通过确定F掺杂对O的优先替代位置，计算了SnO₂:F的能带结构、态密度、分波态密度.分析了F掺杂对SnO₂晶体的电子结构和晶体性质及光学吸收边的影响，从理论上得出光学吸收边发生蓝移.对不同掺杂量的体系电子结构进行了分析. 关键词： F掺杂 2')" href="#">SnO₂ 电子结构 态密度