Mg、Na原子的嵌入对富勒烯C50的电子传输特性与负微分电阻效应的影响简

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了Mg、Na原子的嵌入对于C50 分子的电子传输特性与负微分电阻效应的影响．结果显示Mg、Na原子的嵌入明显改变了C50分子的负微分电阻效应,且大大增强了C50分子的电子传输性能．     

Mg、Na原子的嵌入对富勒烯C_(50)的电子传输特性与负微分电阻效应的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了Mg、Na原子的嵌入对于C50分子的电子传输特性与负微分电阻效应的影响.结果显示Mg、Na原子的嵌入明显改变了C50分子的负微分电阻效应,且大大增强了C50分子的电子传输性能.分析认为,由于Mg、Na原子的嵌入,使得电子输运系数发生偏移而改变了C50分子的电子传输性能和负微分电阻效应.     

空富勒烯C36和嵌入Mg原子的C36分子的电子学特性研究

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了富勒烯C36 分子和以金原子面为电极的Au-S-C36-S-Au电子传输系统的电子结构和传输特性.然后将镁原子嵌入C36笼腔内得到了一个新的分子器件Mg@C36,接金电极后建立了它的电子传输系统Au-S-Mg@C36-S-Au,并且得出了这一系统的电子能级、分子轨道分布、传输概率、态密度、伏安特性和电导曲线. 结果显示C36 和 Mg@C36的电子传导主要集中在分子壳上,且系统Au-S-C36-S-Au中的电子传输主要分布在分子壳的外侧,而系统Au-S-Mg@C36-S-Au中的电子传输在分子壳外侧和内侧的近似相同,二个系统都有着非线性的I-V特性和电导曲线。     

空富勒烯C36和嵌入Mg原子的C36分子的电子学特性研究

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了富勒烯C36分子和以金原子面为电极的Au-S-C36-S-Au电子传输系统的电子结构和传输特性.然后将镁原子嵌入C36笼腔内得到了一个新的分子器件Mg@C36,接金电极后建立了它的电子传输系统Au-S-Mg@C36-S-Au,并且得出了这一系统的电子能级、分子轨道分布、传输概率、态密度、伏安特性和电导曲线.结果显示C36和Mg@C36的电子传导主要集中在分子壳上,且系统Au-S-C36-S-Au中的电子传输主要分布在分子壳的外侧,而系统Au-S-Mg@C36-S-Au中的电子传输在分子壳外侧和内侧的近似相同,二个系统都有着非线性的Ⅰ-Ⅴ特性和电导曲线.     

富勒烯C32分子器件结构和传导特性的理论研究

利用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)方法对富勒烯C32分子及在C32的距离最远的两个碳原子处外接Li电极的C32分子器件进行了电子结构、电子传输性质的研究。设计了C32笼内嵌入Mg原子,外接Li电极的分子器件。通过计算,得出了两个分子器件的电子传输谱,分析了他们的电子结构和电子输运特性。说明了C32分子器件的电子传输主要集中于C32分子的壳表上,并且分子球的内侧和外侧的电子传输相近似。在C32分子内部嵌入Mg原子后,分子器件的电子传输仍主要集中在分子表面上,但在系统Mg@C32中,表面内侧的电子传输要比表面外侧的电子传输强。通过比较,结果表明两种富勒烯分子的电子传输性能顺序为Mg@C32>C32。     

Mg、Na原子嵌入对富勒烯C32分子的电子结构与传输特性的影响

采用基于第一性原理的密度泛函理论（DFT）和非平衡格林函数（NEGF）方法对嵌入Na和Mg的富勒烯C₃₂分子Mg@C₃₂和Na@C₃₂连接面电极Au（1,1,1）所构成的分子器件进行了电子结构与传输特性的理论研究.得出了2个分子桥的电子结构、电子传输概率及伏安（Ⅰ-Ⅴ）特性.分析了影响电子结构与电子传输特性的因素.结果表明,金属Mg原子和Na原子的嵌入都大大增强了C₃₂分子的电子传输性能.     

富勒烯C20分子器件的电子结构和传导特性

运用基于密度泛函理论和基于非平衡格林函数的第一性原理方法研究了富勒烯C20分子及连接电极构成的C20分子器件的电子结构及电子输运性质.构建了三个基于C20分子的嵌入K和Si原子的电子输运系统,并得到了电子透射谱和分子轨道分布.分析了三种器件的电子结构和输运性质的产生原因,说明C20分子器件的电子传导主要集中在外壳.在C20分子空笼中嵌入K和Si原子后,其电子输运仍然主要集中于富勒烯C20的外壳.     

B原子的掺杂对富勒烯C32的电子传输特性与负微分电阻效应的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了硼原子的掺杂对于富勒稀C32分子的电子传输特性与负微分电阻效应的影响．结果显示硼原子的掺杂明显改变了C32分子的电子传输特性和负微分电阻效应．同时研究了掺杂的硼原子的个数多少对C32分子的影响．     

富勒稀C36的电子结构与电子传导

本文采用基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了C36分子的电子结构和电子传导特性．本文以Au(1,1,1)为电极分别建立了4个电子输运模型,分别计算了他们的电子传输概率、伏安曲线,同时分析了产生这些分子器件电子输运性质的原因．研究计算结果发现, C36的电子输运主要发生在分子壳上,当左、右电极分别连接在第6号和第35号碳原子两端时,C36的电子输运性能最好,伏安曲线显示该分子具有半导体特性．     

C40富勒烯分子的电子结构与传输特性研究

本文采用密度泛涵理论对富勒烯C40分子进行了结构优化,得到了稳定构型,然后构建了以金原子面为电极的电子输运模型．使用非平衡格林函数方法对构建的电子输运模型进行了电子输运性质的计算,得到了电子透射谱和伏安曲线,并分析了分子器件产生电子输运性质的原因. 研究结果发现：C40富勒烯的化学活性明显强于富勒烯C60和C32分子,在一些分子能级处,该分子为一个良导体．     

Adsorption behavior and mechanism of multiple Mg atoms on the surface of AlNi compound at Mg alloy/steel interface

The interface between Mg alloy and the intermetallic compounds (IMCs) is the weak point during the welding of Mg alloy and steel. The models of AlNi surface under different number of absorbed magnesium atoms were established. The absorption energy and electronic properties of the Nth (N represents the number of Mg atoms, which may be 1, 2, 3, and 4 in this paper) Mg atom on the AlNi surface were calculated using first-principles calculations. The results show that the previously absorbed Mg atoms will promote the absorption of the latter Mg atom when the distance between them is equal or less than 2.89 Å. The absorption energy of the Mg atoms on the AlNi surface is related to the electronic exchange between different atoms. The results will provide a new perspective for understanding the atomic scale mechanism of the bonding between the Mg atom and AlNi IMCs.     

嵌入锂原子的zigzag型单壁碳纳米管的电子传导特性

运用基于第一性原理的密度泛函理论（DFT）的非平衡格林函数（NEGF）方法对Li原子嵌入后的zigzag型单壁碳纳米管(SWCNT)的电子输运性质进行了研究.在构建和优化了Li原子嵌入的zigzag型单壁碳纳米管的电子输运模型后,研究了该系统的电子传输概率、能态密度、电子透射谱,还研究了电子能量和偏置电压设置与变化对其电子输运特性的影响.结果显示zigzag型单壁碳纳米管嵌入Li原子后,电子输运特性发生了较大变化,具有电子输运拓宽效应和量子台阶复苏效应. 关键词： Li原子 碳纳米管 电子输运 拓宽效应     

镁合金电子结构与腐蚀特性研究

采用递归法计算了镁合金电子结构.研究发现Mg的态密度在晶内与表面接近,当表面有氧或氢氧时态密度形状改变很大,因此Mg在晶内、表面性质是接近的,但当合金表面渗透氧或氢时,合金性质有明显变化.Al,Y,La三种元素在晶体表面的掺杂原子镶嵌能均低于各自在晶内的掺杂原子镶嵌能,Al, Y, La从晶内向晶体表面扩散、并在合金表面偏聚.Al-O, Y-O, La-O, Mg-O及Mg-O-H间的亲和能均为负数,这些原子间存在亲和力,可以在合金中相互作用形成化合物.由于Mg-O-H间的亲和能远低于Mg-O的亲和能,因此Mg(OH)₂比MgO更稳定.氧化初期氧与Mg, Al, Y, La等生成氧化物,当合金与腐蚀介质接触时,MgO与腐蚀介质中的水发生反应生成Mg(OH)₂.Al₂O₃,（Y,La）₂O₃及Mg(OH)₂能对合金起到保护作用,提高合金的耐腐蚀性能. 关键词： 电子结构 Mg合金 腐蚀特性     

Mg3MNi2 (M=A1, Ti) 的晶体结构与电子性能原子模拟研究

利用元素取代Mg2Ni合金的部分Mg后得到Mg3MNi2(M=Al,Ti)合金。计算得到的Mg2Ni和Mg3MNi2(M=Al,Ti)的晶格常数和实验一致,研究了Mg3MNi2(M=A1,Ti)的电子性能和储氢性能的关系,结果表明：Mg2Ni合金中Al和Ti部分取代Mg形成新的合金Mg3MNi2(M=A1,Ti)后,Mg和Al、Ti之间形成共价键。从晶体结构特征和电子性能等方面分析预测了Mg3MNi2 (M=A1,Ti) 合金比Mg2Ni合金具有较低的吸、放氢温度。     

Adhesion and bonding of the Al/TiC interface

The electronic structure and adhesion of Al/TiC(0 0 1) interface are examined by density functional theory. Our results show the preferred configuration is the Al atom above the ceramic’s metalloid atom. The calculated adhesion explains the conflicting experimental results of the W_ad from the aspect of the establishing different chemical equilibrium bonds at the different temperatures. By applying several analysis methods we have thoroughly characterized the interfacial electronic structure. For the Ti-site the interfacial Al and Ti atoms form the metal/covalent bond, while for the C-site the interfacial Al and C atoms form the polar covalent interaction. In addition, we examine the effects of Mg and Si alloying elements at the interface, and find that Mg greatly deteriorates the interface and Si slightly improves the interface. The cleavage may take place preferentially at the interface with the help of interface strain energy, especially with the addition of Mg. This is in good agreement with the experimental result.     

Manipulation of inherent characteristics of graphene through N and Mg atom co-doping; a DFT study

First-principles calculations were performed to investigate the structural, electronic, magnetic and optical properties of nitrogen (N) and magnesium (Mg) atom co-doped graphene systems. We observed that, N and Mg atom co-doping in graphene, introduces half-metallic properties in the electronic structure of graphene, introduces ferromagnetism behavior along with new trends in optical properties of graphene. Doping site and concentration of N and Mg atoms in graphene was changed and resulting effects of these changes on aforementioned properties were investigated. Through density of states plots we observed that, Mg atom sp orbitals mainly induced magnetic moments in graphene. It was revealed that, N/Mg atoms substitution in graphene introduces a red shift in absorption spectrum towards visible range and a finite absorption coefficient quantity value in 0 to 3 eV and 7 to 11 eV energy intervals is also produced, that is unavailable for absorption spectrum of intrinsic graphene. Moreover, N/Mg atoms co-doping produces increment in the reflectivity parameter of graphene in low lying energy region, while producing diminishing behavior in the higher energy range. These results offer a possibility to tune electronic, magnetic and optical characteristics of graphene sufficiently for utilization in graphene based spintronic and optoelectronic devices.