LMTO能带计算中空原子球和原子空d态的作用

本文研究LMTO能带计算中空原子球和空d态(未填充价电子的d态)的特征和作用。提出一种只在矩阵元计算中计入空d态和空原子球的p、d态的计算方案,在GaAs能带的实际计算中表明,该计算方法把通常求解的36×36阶久期方程减小为10×10阶,仍然得出合理的能带结构,然而,计算效率显著地提高。     

硫族化合物半导体CdSe,CdTe和SnSe的电子结构

本文在局域密度近似下利用从第一原理出发的标量相对论(scalar-relativistic)自洽LMTO-ASA方法,计算了CdSe,CdTe和SnSe的能带结构。计算中在高对称间隙点引入“空球”,晶体势的非球对称分量也得到了适当的考虑。计算结果与其它非自洽计算结果及实验结果进行了比较和讨论。 关键词：     

应变层超晶格(InAs)n(InP)n(001)电子结构的LMTO计算

基于Linearized-Muffin-Tin Orbitals(LMTO)能带方法,采用内部求和计入空d轨道的处理,对(InAs)_n(InP)_n(001),(n=1,2,3)应变层超晶格的电子结构进行了第一性原理计算。得出了其能带结构,态密度分布(对n=1)。考察了In4d轨道对能带计算的影响,并采用冻结势方法求出了(InAs)_n(InP)_n(001),(n=1,2,3)的价带边不连续值△E_v。 关键词：     

(GaAs)_1(AlAs)_1(001)超晶格与闪锌矿结构Ga_(0.5)Al_(0.5)As合金虚晶能带的对应性

基于线性丸盒轨道原子球近似(LMTO-ASA)数值计算,比较(GaAs)_1(AlAs)_1(001)超晶格与闪锌矿结构Ga_(0.5)Al_(0.5)As合金虚晶能带本征态,发现它们可以用Ⅲ价和Ⅴ价原子平面的分波态进行统一描述,用这种方法详细分析超晶格与闪锌矿结构合金在布里渊区Γ,M(X)和R(L)诸点主要能带本征态之间的对应关系,讨论了超晶格布里渊区能带折叠对本征态的影响。     

B1结构MgO晶体能带与静态性质的LMTO-ASA研究

本文探讨LMTO-ASA能带从头计算方法在B1结构晶体研究中的应用。着重研究了该结构MgO晶体的晶格常数、体模量和结合能等有关静态性质以及能带结构计算中添加空原子球的重要作用,采用了一种计算量很小而准确度却与计算量很大的从头计算赝势法相当的LMTO研究方法。该方法对B1结构MgO晶体的晶格常数a₀、体模量B₀和结合能E_c的计算结果分别为:4.21?,1.58Mbar和5.73eV/atom,与已有实验结果和其它更为复杂的从头计算方法的计算结 关键词：     

GdN,GdP和GdAs的电子结构：第一性原理研究

用从头计算第一性原理对Gd-V化合物进行了电子结构与磁性的理论研究.计算的理论基础是密度泛函理论和局域(自旋)密度近似,并应用了相对论性LMTO-ASA计算方法.结果表明Gd-V的非自旋极化能带均为半金属特征.在进行宽能带的自能修正后GdN的非自旋极化能带是半导体行为(E_{g≈019eV).自旋极化的LSDA计算结果表明Gd-V均为半金属性的能带结构,即空带与价带有微弱的交叠.在布里渊区的X点和Γ点,分别有n型和p型色散的能带穿过费米面.对于GdN而言,它的上自旋子带为半金属能带,而下自旋子带却 关键词：}     

四面体键半导体合金LMTO能带的相干势近似计算

本文提出一种无须引入可调参数的基于LMTO能带的相干势近似(CPA)计算方法。在LMTO及其虚晶近似计算中,哈密顿矩阵的矩阵元计及原子球的d态,哈密顿矩阵对角化时忽略d带对s,p能带的影响,所得能带本征态便于构成适用于CPA计算的sp杂化正交轨道且能带结构较为合理。以Ga_1-xAl_xAs为例,论证这一方法在四面体键半导体合金中的应用。计算结果表明,其重要能带及相应带隙的弯曲参数的CPA修正值是合理的。 关键词：     

(GaAs)1(AlAs)1(001)超晶格与闪锌矿结构Ga0.5Al0.5As合金虚晶能带的对应性

基于线性丸盒轨道原子球近似(LMTO-ASA)数值计算,比较(GaAs)₁(AlAs)₁(001)超晶格与闪锌矿结构Ga_0.5Al_0.5As合金虚晶能带本征态,发现它们可以用Ⅲ价和Ⅴ价原子平面的分波态进行统一描述,用这种方法详细分析超晶格与闪锌矿结构合金在布里渊区Γ,M(X)和R(L)诸点主要能带本征态之间的对应关系,讨论了超晶格布里渊区能带折叠对本征态的影响。 关键词：     

由介质球构成的三维光子晶体能带结构的平面波研究

采用平面波展开方法计算由介质球构成的面心立方三维光子晶体的能带结构及透射性质.选 用合适的平面波个数研究了SiO₂蛋白石结构光子晶体的能带及透射性质，并采 用转移矩阵 方法计算了电磁波沿［111］方向的传输特性，两种方法得到的结果相符合.还研究了反蛋白 石结构光子晶体的全带隙.最后，研究了壳层介质球构成的面心立方结构光子晶体的能带特 性，发现在高介质球外面包裹适当厚度的低介电常数介质壳层所构成的光子晶体，可以增大 L点相对带隙宽度50％，并证明了其优化内外半径比值约为0．69. 关键词： 光子晶体 光子能带 平面波展开方法 Core-Shell结构     

金纳米空球的合成及其SERS效应

本文利用非晶硒溶胶作模板合成了金纳米空球,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及拉曼光谱对其进行了表征,结果显示,所得到的金纳米空球呈多晶结构,粒径约为150 nm,壳层厚度约为25 nm,表面为颗粒状金原子团簇;将金纳米空心球组装到玻碳电极表面,以SCN-作为探针分子,初步探讨了金纳米空球的SERS效应,表明其具有较强的SERS活性。     

β-SiC的电子结构和物态方程

 给出了用LMTO-ASA方法计算的共价晶体β-SiC的电子结构和物态方程。其压缩比σ＝1.0~2.5。我们在维格纳－赛兹原胞中放入两个空球来模拟原子球的密堆积效果。结果表明，对于开结构体系晶体物性的计算，本方法也是适用的。     

β-SiC的电子结构和物态方程

 给出了用LMTO-ASA方法计算的共价晶体β-SiC的电子结构和物态方程。其压缩比σ＝1.0~2.5。我们在维格纳－赛兹原胞中放入两个空球来模拟原子球的密堆积效果。结果表明，对于开结构体系晶体物性的计算，本方法也是适用的。     

探究弦球链系统的拓扑不变量

周期性弦球链体系作为典型的声子晶体体系,其能带结构已得到了广泛而深入的研究.在实际观测体系能谱的过程中,会探测到一类特殊的能量本征态——边缘态(能量处在带隙间,且波函数局域在体系边缘的态),同时观察到其存在具有一定的鲁棒性.由于实验上观测到的弦球链边缘态的性质与电子体系中拓扑绝缘体的边缘态性质的相似性,可以利用同一套能带拓扑的语言研究弦球链体系.本文通过数值计算能带的拓扑不变量,揭示了弦球链体系非平庸的拓扑性质,从而证明了实验上探测到的边缘态是拓扑保护的边缘态.基于数值计算的结果,讨论了体系的拓扑相变与边缘态的输运性质     

关于Xα-SW自洽计算中原子半径的确定

本文利用SCF-X_α-SW原子集团(Cluster)方法研宄了半导体硅中杂质的电子结构。研究表明,硅中杂质电子态与Cluster中原子球半径的选取密切相关。本文提出两条原则来确定原子球的半径:1)调节Cluster中基质原子球的半径大小应以晶体能带结构的特点为标准,2)Cluster总能量极小原理可以精确决定杂质原子球的半径。对硅中浅杂质锑和深杂质钯的电子结构计算表明上述原则是正确的。     

GaAs,GaP和GaAs_xP_(1-x)合金能带的计算

使用分区变分法计算了GaAs,GaP和GaAs_xP_(1-x)合金的能带。鉴于原胞内包含不同的原子,依据实际原子的大小,对不同原子球选用了不同的半径。晶体势用相应原子势的迭加势来计算。考虑到组成晶体时原子势场由于电子成键而产生畸变,因而在球外成键区选用了一些调整参数来调整势场,然后再用解析表式来逼近这种调整原子势。适当地选择调整参数使算得的能带同已知的实验值接近。对GaAs和GaP已算得了同实验结果符合的能带结构。使用所得的调整原子势进一步计算了GaAs_xP_(1-x)合金的能带。     

高压下的发光

当固体受到压力(静压或轴向压力)时,原子间距发生变化,原子之间相互作用力也产生变化,因而引起固体能带及各种杂质态的变化,相应的光学、电学性质都将变化。研究压力下光电性质的变化将给我们提供能带结构及杂质能级的重要情报。压力作为研究能带结构,尤其是导带底结构的重要方法是人们所熟悉的。而近年来,压力更广泛地应用到杂质态的研究,特别是各类发光中心的研究上。压力的研究能够提供发光中心及发光机制的有关情报。可以说,压力是研究能带结构及发光中心的有力工具。     

经验调整分区变分能带计算方法和合金能带的计算

本文提出了一种经验调整分区变分能带计算方法。它通过球外势的调整来使算得的能带更接近于实验结果。应用这一方法计算了锗和硅的能带。所得结果和实验值吻合得很好。针对在不同势场区域内用不同方法计算的特点,我们又提出了计算合金固溶体能带的新模型。运用同样的调整参数来计算锗硅合金的能带,获得了比OPW法更好的结果,从而说明这是一种有效的能带计算方法,可望在其它领域中获得更多的应用。 关键词：     

非密堆积TiO2空心微球光子晶体的制备与能带分析

利用胶体自组装、高温烧结和HF酸刻蚀技术,制备了SiO2微球非密堆积面心立方(FCC)结构的胶体晶体,并以此为模板,利用溶胶凝胶方法和NaOH湿法刻蚀技术制备了TiO2空心微球非密堆积FCC结构光子晶体.利用电子显微镜分析了晶体的结构,用平面波展开法对该结构进行了能带计算与分析.计算结果表明,制备的TiO2空心微球非密堆积FCC结构光子晶体在低能区的第二、第三能带之间除布里渊区的W点仍保持简并外,其余各点简并都已经消除.     

LaOFeAs的反铁磁能带结构

基于密度泛函理论(DFT),采用线性缀加平面波展式结合改进的局域轨道方法(APW+lo),对新型超导材料LaOFeAs的结构进行了计算和分析.反铁磁计算的结果表明,由于巡游电子的贡献,系统具有负的磁矩.费米面附近两种自旋电子的能带在Г点附近具有显著差异,自旋向下的一条空带在此形成了与自旋向上未满填充导带局域相似的结构.而在其他K点,这两种自旋能带的结构基本相同.     

非密堆积TiO2空心微球光子晶体的制备与能带分析

利用胶体自组装、高温烧结和HF酸刻蚀技术,制备了SiO₂微球非密堆积面心立方(FCC)结构的胶体晶体,并以此为模板,利用溶胶凝胶方法和NaOH湿法刻蚀技术制备了TiO₂空心微球非密堆积FCC结构光子晶体.利用电子显微镜分析了晶体的结构,用平面波展开法对该结构进行了能带计算与分析.计算结果表明,制备的TiO₂空心微球非密堆积FCC结构光子晶体在低能区的第二、第三能带之间除布里渊区的W点仍保持简并外,其余各点简并都已经消除. 关键词： 空心微球 非密堆积 光子晶体 光子带隙