ωN

从QHD-1场方程出发,用动力论的方法计算得到ωN强相互作用的核物质系统的介电函数,并具体分析了在高温下介电函数的特征及其物理背景.     

介电函数虚部与电导率的关系

在明确介电函数定义及其虚部意义的基础上,比较分析函数ε'(ω)与复介电函数ε(ω)的不同,建议函数ε'(ω)不要称为"复介电函数"或"复电容率",以免与复介电函数ε(ω)混淆.     

Mn-N共掺杂TiO2电子结构和光学性质的第一性原理计算

本文采用第一性原理研究了Mn、N掺杂TiO2和Mn-N共掺杂TiO2的能带结构、态密度和Mn-N共掺TiO2对体系介电函数与吸收谱的影响.研究结果表明,Mn掺杂TiO2的能带结构的禁带内出现的杂质能级是由Mn 的3d轨道贡献;N掺杂TiO2在费米能级处的杂质能级则由O 2p, Ti 3d和N 2p轨道杂化形成; Mn-N共掺的TiO2能带在费米能级处的杂质能级则由O 2p, Ti 和Mn的3d以及N 2p轨道杂化形成; 对于介电函数,在低能区间(<2.5 eV),理想TiO2无介电峰, Mn-N共掺体系则出现了两个介电峰,原因在于Mn 3d态和N 2p态使介电峰值向低能区移动;同时,与理想TiO2的吸收谱相比,最大的变化是在可见光区出现了一个吸收峰,且在可见光区的响应的范围变宽.     

Mn-N共掺杂TiO_2电子结构和光学性质的第一性原理计算

本文采用第一性原理研究了Mn、N掺杂TiO_2和Mn-N共掺杂TiO_2的能带结构、态密度和Mn-N共掺TiO_2对体系介电函数与吸收谱的影响.研究结果表明,Mn掺杂TiO_2的能带结构的禁带内出现的杂质能级是由Mn的3d轨道贡献;N掺杂TiO_2在费米能级处的杂质能级则由O 2p,Ti 3d和N 2p轨道杂化形成;Mn-N共掺的TiO_2能带在费米能级处的杂质能级则由O 2p,Ti和Mn的3d以及N 2p轨道杂化形成;对于介电函数,在低能区间(2.5 e V),理想TiO_2无介电峰,Mn-N共掺体系则出现了两个介电峰,原因在于Mn 3d态和N 2p态使介电峰值向低能区移动;同时,与理想TiO_2的吸收谱相比,最大的变化是在可见光区出现了一个吸收峰,且在可见光区的响应的范围变宽.     

Ⅳ-Ⅵ族半导体材料磁场下的红外介电函数

给出了经典极限下多能谷Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体在磁场下的红外介电函数的一般解析表达式,并通过与k·P模型的结合给出了红外介电函数的半经典处理途径。通过对典型Ⅳ-Ⅵ族化合物半导体材料PbTe红外介电函数的计算,讨论了能带非抛物性和载流子浓度在多能谷体系中的分布效应对红外介电函数的影响。 关键词：     

光吸收介质的吸收系数与介电函数虚部的关系

讨论了相对介电函数虚部和消光系数与光吸收的关系,指出吸收系数与消光系数成正比,而吸收系数与相对介电函数虚部成正比是有条件的.     

Al和N共掺对Zn_(1-x)Mg_xO光学性质的影响

基于密度泛函理论第一性原理方法计算了Al和N共掺对Zn1-xMgxO在紫外光波段和可见光波段光学性质的影响.计算结果表明:光学性质变化主要发生在低能区,在高能区光学性质基本保持不变.介电函数虚部、吸收光谱和消光系数计算表明,Al和N共掺后Zn1-xMgxO的光学吸收边产生红移,对部分紫外光和可见光的吸收增强.介电函数实部和反射光谱计算表明,Al和N共掺后Zn1-xMgxO的反射峰强度增大,静态介电常数ε1(0)从2.64增大为3.23.能量损失谱的计算表明,Al和N共掺后Zn1-xMgxO的等离子体共振频率发生蓝移,共振频率的振幅增大.     

ωNN强相互作用的核物质系统在高温下的介电性质

从QHD-1场方程出发,用动力论的方法计算得到ωNN强相互作用的核物质系统的介电函数,并具体分析了在高温下介电函数的特征及其物理背景.     

用反射椭圆偏振光谱获得波长调制反射谱

文章分析了波长调制反射谱的实质是静态介电函数对能量的一级微商谱．将ＭＯＣＶＤ方法生长的ＧａＩｎＰ以及掺Ｓｉ两个样品，用椭偏光谱法测量得到可见光区的介电函数谱，并求其一级微商谱．将用于分析电反射谱的三点法推广用来分析介电函数的一级微商谱，得到波长调制反射谱的实验结果，并与介电函数谱的结果加以比较，使灵敏度和分辨率有很大提高．     

碳纳米管吸收电磁波特性

本文研究碳纳米管阵列的介电谱函数与吸收电磁波的特性。应用等离激元和无规相近似方法给出碳纳米管的介电谱函数,进而求出吸收系数和反射功率比。介电函数随电磁波的频率变化,在光子能量与系统电子的能谱差相匹配时产生共振吸收,吸收系数出现多个大的吸收峰。反射功率比随薄层厚度的增加而指数衰减,其衰减速率和饱和值与电磁场的频率和碳纳米管的结构有密切的联系。     

有限温度Si_xGe_(1-x)合金介电函数第一性原理模拟

基础辐射物性介电函数在热辐射研究中扮演了重要的角色。通过运用第一性原理分子动力学(AIMD)方法研究了Si_xGe_(1-x)合金的介电函数随温度变化的规律。以热平衡构型作为输入结构,AIMD方法可有效计算不同温度下固体材料的电子能带结构,进而得到介电函数。研究表明,在300 K温度下Si_xGe_(1-x)合金介电函数的理论计算值与对应的实验结果吻合;且随着合金中Si/Ge比例的增加,合金的禁带宽度增大,介电函数虚部主峰位置红移且幅值增强。     

Continuum Model for Electronic Polarization Based on a Novel Dielectric Response Function

基于连续介质模型推导了一个普适的描述电介质介电弛豫过程的响应函数. 该介电响应函数依赖于电介质的介电谱. 基于该函数推导得到了以前特殊情况下用于描述溶剂弛豫的响应函数一致的表达式.结合三种典型极性溶剂,水、甲醇和乙腈的介电谱,研究了三种溶剂在外加电场线性变化时的电子极化过程. 结果表明,溶剂的电子极化伴随着电子跃迁同步发生,没有时滞.     

铋碲掺杂对锗光学性质影响的第一性原理研究

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法研究了Bi、Te掺杂对Ge光学性质的影响.结果表明:(1) Bi单掺使介电函数虚部、吸收率、光电导率实部峰值变大且向低能方向移动;介电函数实部变小且向低能方向移动;(2) Te单掺使介电函数实部、虚部、吸收率、电导率实部峰值变小且向低能方向移动;(3)所有掺杂体系的静态介电常数都变大.这些结果为研制高性能光电器件用新型功能材料提供了理论依据.     

第一性原理研究In,N共掺杂SnO2材料的光电性质

采用全电势线性缀加平面波(FP-LAPW)的方法,基于密度泛函理论第一性原理结合广义梯度近似(GGA),运用Wien2k软件计算了In, N两种元素共掺杂SnO₂材料的电子态密度和光学性质. 研究表明,共掺杂结构在自旋向下和向上两方向上都出现细的局域能级,两者态密度分布不对称;带隙内自旋向下方向上产生局域能级,共掺化合物表现出半金属性;能带结构显示两种共掺杂化合物仍为直接禁带半导体,价带顶随着N浓度的增加发生向低能方向移动,带隙明显增宽;共掺下的介电函数虚部主介电峰只在8.58 eV 关键词： 电子结构 态密度 能带结构 光学性质     

核壳结构对弛豫铁电体介电行为的影响

介电弥散和介电隔离率的温度非线性关系是弛豫铁电体的主要特征. 通过对掺杂成分以线性梯度递减的核壳结构进行热力学函数分析, 认为核壳结构能够在低温区保持较高的介电常数, 但不能导致介电隔离率与温度的非线性关系. 通过对不同浓度掺杂的铁电体扩散相变的比较, 认为掺杂浓度会影响晶粒掺杂成分的不均匀性, 在较宽的分布条件下会导致介电隔离率与温度的非线性关系. 因而在介电常数的峰值温度区域, 顺电相与铁电相的晶粒共存. 温度变化会影响两相比例及铁电畴的变化, 从而导致弛豫铁电体的介电弥散性. 核壳结构会增大介电弥散性. 铁电陶瓷的掺杂物种类、掺杂物浓度和烧结温度均会影响核壳结构的成分不均匀性和介电弥散性.     

金属介电函数的正确运用——以金属纳米球诱导的二能级系统的基态能级移动为例

金属对电磁场的响应包括自由和束缚电荷两部分的贡献,大学物理教学中通常分别用Drude模型和Lorentz模型描述,然而,以上模型所得的介电函数只在一段较窄的频率范围内能与实验数据吻合.因此,在实际科研工作中,当物理量与较宽频率范围内的电磁场响应有关时,原则上介电函数应当采用实验测量值而不能采用模型化的结果.本文以金属纳米球诱导的二能级系统的基态能级移动为例,分别展示采用模型化的介电函数和实验介电函数时,能级移动计算结果的差异.     

N掺杂锐钛矿TiO2光学性能的第一性原理研究

用平面波赝势方法(PWP)计算了N掺杂锐钛矿型TiO2前后的光学特性,即介电函数虚部ε2(w),光学吸收系数I(w)和反射率R(w).并从能带结构上解释了为什么掺N后锐钛矿型TiO2的光学谱在2.93,3.56和3.97 eV处相对掺杂前会出现3个峰值的原因.从光谱图上分析得出,掺杂后TiO2要发生红移现象,实验现象证实了这一结果.     

N掺杂SnO2材料光电性质的第一性原理研究

采用全电势线性缀加平面波(full potential linearized augmented plane wave method,简记为FP-LAPW)方法,基于密度泛函理论第一性原理计算分析N掺杂SnO₂材料,研究了在N替代O原子和N替代Sn原子情况下的电子态密度、电荷密度分布以及光学性质.研究表明N掺杂替代Sn较之N掺杂替代O原子的带隙要宽,都宽于SnO₂的本征带隙,且两种情况下N分别处于负氧化态和正氧化态,其介电函数谱也与带隙对应发生蓝移,从理论上指出     

氢离子在固体表面掠角散射与能量损失的数值模拟

利用介电响应理论和镜像反射模型对氢离子在固体表面掠角散射和能量损失进行了数值模拟．离子在表面散射时同时受到表面上原子的库仑排斥作用和表面电子气的动力学相互作用,后者是表面电子受运动的正离子扰动所产生,用线性介电响应理论来确定．在高速和低速情况下,分别采用仅与频率有关的局域介电函数和局域场修正介电函数来确定表面电子气产生的动力学相互作用力．计算结果与实验结果作了比较．发现入射速度很低时能量损失随入射角度变化不太明显,而当速度很高时能量损失随入射角度的变大而有所增加. 关键词：     

弛豫型铁电体铌镁酸铅陶瓷的玻璃化行为研究

钛酸铅与铌镁酸铅组成比为1:9的固溶体陶瓷是典型的弛豫型铁电体,其介电行为与偶极玻璃的介电行为极为相似,并已将玻璃学中的Vogel-Fulcher关系用于处理其介电常数峰值温度与频率的关系。本文测定了其介电行为随温度的变化,对其微观局域极化行为进行了分析,讨论了其局域极化的产生、增大及冻结过程,研究了弛豫型铁电体与Debye介质、玻璃体的关系和区别。在此基础上,提出了一个更合理的函数关系式,用以表征其介电常数峰值温度与频率的关系,并得出其介电弛豫激活能为0.037eV。实际应用表明,对于弛豫型铁电体,该函数关系较原有Vogel-Fulcher关系更有效。 关键词：