碳吸附于Fe（100）表面的第一性原理研究

本文采用自旋极化密度泛函理论计算了清洁Fe（100）表面及C吸附于Fe（100）表面三种结构: p(2×2)、c(2×2)及p(2×1)。清洁Fe(001)表面只有弛豫,没有重构。吸附C原子的Fe表面体系,最稳定位置为四重空位,空位吸附的C原子实际上与Fe成五重键,这与实验相符。通过对c(2×2)表面结构的电子态密度计算,发现C原子的s、p态与表面Fe原子的d、p及s态都有不同程度的相互作用,成键的主要作用为C2p态与Fe3dx2-y2、3dxy 态的杂化。     

Ag（110）表面声子谱的分析型EAM模型计算

应用晶格动力学，结合分析型EAM模型，计算了Ag(110)表面声子频率和振动极化方向，通过比较弛豫与未弛豫表面的计算结果，发现弛豫后的结果与He原子散射实验数据符合得很好，表面振动的极化局域特征符合表面的二维对称性，沿方向的S2和S3表面模也和实验结果—致. 关键词： 表面声子谱 弛豫 EAM 极化     

α-Al2O3(0001)表面弛豫及其对表面电子态的影响

在周期边界条件下的κ空间中 ,采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法 ,对最外表面终止层为单层Al的α Al2 O3 超晶胞 (2× 2 ) (0 0 0 1)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究 .结果表明 ,最外表面Al-O层有较大的弛豫 ,明显地影响了表面原子与电子结构 ,布居分析表明表面电子有更大的几率被定域在O原子的周围 ,表现出O的表面态 .进一步分析了表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化 ,表面能级分裂主要来自于O的 2 p轨道电子态变化 .通过对比弛豫前后的表面电子局域函数 (ELF)图 ,分析了表面成键特性 .     

低As压退火对GaAs(001)表面形貌与重构的影响

在低As压条件下退火处理原子级平坦的GaAs(001) βup 2(2×4)重构表面. 利用扫描隧道显微镜对表面进行研究, 发现随着低As压退火时间的延长, 表面形貌与表面重构的演变同步进行. 表面形貌经历了从有序平坦转变为无序平坦, 然后逐渐恢复到有序平坦状态的过程. 表面重构则由βup 2(2×4)重构逐渐转变为(2×6)重构, 然后再转变为锯齿状的(2×6)重构, 并且表面形貌与表面重构的演变存在一定的相互关系.     

一种计算半导体力常数的简单途径 对GaAs(111)-2×2表面声子研究的应用

本文利用成键轨道近似简化电子能带结构能量的计算,导出了任意杂化下半导体力常数的解析表达式。通过对一些材料声子色散曲线的计算和实验结果的比较,表明该方法是简单有效的。作者将其应用于GaAs(111)-2×2表面声子的研究,得到了该表面的强局域声子模的色散曲线。     

SiC电子输运特性的Monte Carlo数值模拟

利用系综MonteCarlo法研究了2H ,4H和6HSiC的电子输运特性.在模拟中考虑了对其输运过程有着重要影响的声学声子形变势散射、极化光学声子散射、谷间声子散射、电离杂质散射以及中性杂质散射.通过计算,获得了低场下这几种不同SiC多型电子迁移率同温度的关系,并以4H SiC为例,重点分析了中性杂质散射的影响.最后对高场下电子漂移速度的稳态和瞬态变化规律进行了研究.将模拟结果同已有的实验数据进行了比较,发现当阶跃电场强度为10×106V·cm-1时,4H Sic电子横向瞬态速度峰值接近33×107cm·s^-1,6H Sic接近30×107cm·s^-1.     

玻璃中Nd3+离子4F3/2态的多声子弛豫及电子-声子相互作用

本文通过在不同温度下测定Nd³⁺离子⁴F_3/2态的荧光和寿命的方法,确定了Nd³⁺离子⁴F_3/2态的多声子弛豫率对温度的关系,并根据多声子理论和红外振动谱对过程进行了理论拟合,研究了五种玻璃⁴F_3/2态的多声子过程,确定了过程所涉及的声子能量和声子数目,分析了多声子弛豫率与基质性质的关系,进一步在钕玻璃中检验了多声子理论。     

不同密度氢吸附金刚石(100)表面的微观结构

利用基于广义梯度近似的密度泛函理论,计算了金刚石(100)表面不同氢吸附密度的平衡态几何结构和态密度.结果表明对于2×1构型,在平行和垂直表面两个方向上发生弛豫,而1×1构型仅在垂直表面方向上发生弛豫.另外,清洁2×1,2×1 ∶0.5H和1×1 ∶1.5H表面,带隙中存在空表面态;而对于1×1 ∶2H和2×1 ∶H两种表面结构,空表面态上移进入导带,带隙中不存在表面态.结合电荷密度分布,探讨了金刚石(100)不同构型和氢吸附密度表面的表面态诱发机理. 关键词： 氢吸附 金刚石 弛豫 表面态     

玻璃中Nd~(3 )离子~4F_(3/2)态的多声子弛豫及电子-声子相互作用

本文通过在不同温度下测定Nd~(3 )离子~4F_(3/2)态的荧光和寿命的方法,确定了Nd~(3 )离子~4F_(3/2)态的多声子弛豫率对温度的关系,并根据多声子理论和红外振动谱对过程进行了理论拟合,研究了五种玻璃~4F_(3/2)态的多声子过程,确定了过程所涉及的声子能量和声子数目,分析了多声子弛豫率与基质性质的关系,进一步在钕玻璃中检验了多声子理论。     

多声子无辐射弛豫速率的理论研究

本文应用量子力学生成函数法,在等效耦合模条件下导出多声子弛豫速率的普适表达式,及在高级近似条件下的解析表达式。指出Fong等人在弱耦合条件下用统计方法、Miyakawa等人在弱耦合和低温近似条件下所得多声子弛豫速率表达式的局限性。文中还计算了多声子弛豫速率对温度、声子能量、能隙以及位移参数的依赖关系。     

混合气体声复合弛豫频谱的解析模型

为研究声传播和分子多模式振动能量弛豫的相互关系,本文提出了一种混合气体声 复合弛豫频谱的解析模型.该模型从振动模式微观能量转移及其耦合形成宏观弛豫过程两个角度, 分析了依赖于声频率的混合气体有效热容.并通过求解振动模式能量转移的通用弛豫方程, 最终得到可同时体现主副弛豫过程的声弛豫吸收和声频散的解析结果.仿真结果表明, 对于CO₂, CH₄, N₂和O₂组成的多种混合气体, 该模型的声吸收谱与实验数据相符,峰值误差在1%以内,且反映了多振动模式形成的 声复合弛豫吸收谱上通常仅会显现1-2个吸收波峰的物理现象.与已有模型相比, 本解析模型可直接求出混合气体声弛豫频谱上特征点的解析形式,并利于对其进行定性定量分析. 从而为研究声传播特性与气体分子弛豫特性的相互关系提供了一个有效理论模型.     

ATLEED对表面结构分析的可靠性研究

研究自动张量低能电子衍射对半导体复杂表面结构的有效搜寻范围,它比金属表面或金属吸附表面的有效搜寻范围要小。利用自动张量低能电子衍射对GaAs(111)-p(2×2)表面空位弛豫模型做了详细分析,理论计算和实验曲线符合得很好。     

C20与Si(100)-(2×1)重构表面相互作用的计算机模拟研究

用分子动力学的方法模拟研究了低能C20与Si(100)-(2×1)重构表面的相互作用过程.将描述C、Si结构的Tersoff势和描述原子间短程排斥的KrC势相结合,建立了一个混合势作为原子间的相互作用模型.荷能C20垂直轰击到Si(100)-(2×1)表面后,由于在<110>方向受到非对称力场的作用而产生横向的集体运动,改变的入射能量导致C20与Si(100)-(2×1)表面最接近的垂直距离不同,从而受到不同的横向力场的作用而产生不同的表面运动特性.C20能量耗尽后稳定吸附在Si(100)-(2×1)表面,且只有两个稳定吸附位置,即二聚体(dimer)和"峡谷"(trough)位,这两个吸附位置的存在可用C20与Si(100)-(2×1)表面之间非对称的表面力场分布来定性解释.最终C20与Si(100)-(2×1)表面有强烈的化学键形成.模拟结果与STM的实验观察结果进行了比较.     

金刚石(ⅠⅠⅠ)Ⅰ×Ⅰ表面的类石墨和类衬底结构

本文提出了一个由LEED能带理论计算所确定的金刚石(lll)1×1表面的类石墨一类衬底结构模型,发现最外的碳原子向内弛豫0.05±0.01A,第一双层空间距d_1=0.498±0.006A(收缩3.3％±0.006A),两个双层之间的空间距d_2=1.43±O.01A(收缩7.4％±0.01),第二双层空间距d_3=0.56±O.01A(膨脓8.7％±0.01A)。并用大π键理论说明了金刚石(lll)1×1表面的豫弛机理     

采用阵列波带片波前传感的激光波前重构

 在高功率激光系统，激光束小尺度相位畸变波前探测是实现激光束中频段波前补偿与控制的重要前提。采用阵列菲涅耳波带片作为激光束波前传感的子孔径分割器，利用区域重构的Southwell模型进行波前重构。并针对波前传感器子孔径数目、小尺度相位畸变波前的参数对波前重构精度影响进行分析与模拟计算，给出了阵列菲涅耳波带片合理的子孔径数目，为20×20～30×30；对小尺度相位畸变，激光束波前的重构误差小于十分之一波长。     

a-Al2O3（0001）表面弛豫及其对表面电子态的影响

在周期边界条件下的，k空间中，采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法，对最外表面终止层为单层Al的a-Al2O3超晶胞(2&#215;2)(0001)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究．结果表明，最外表面Al-O层有较大的弛豫，明显地影响了表面原子与电子结构，布居分析表明表面电子有更大的几率被定域在O原子的周围，表现出O的表面态．进一步分析了表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化，表面能级分裂主要来自于O的2p轨道电子态变化．通过对比弛豫前后的表面电子局域函数(ELF)图，分析了表面成键特性．     

InAs量子点中自旋-轨道相互作用下电子自旋弛豫的参量特征

本文在处理InAs单电子量子点哈密顿模型时,将自旋-轨道(SO)相互作用作为微扰项,计算在Fock-Darwin本征函数下SO相互作用的矩阵元,利用其对能级和波函数的二阶修正,并且考虑新的能级对g因子和有效质量m^*的影响,计算得到在声子协助下电子的自旋弛豫率Γ的表达式.给出了InAs量子点中声子协助的电子自旋弛豫率Γ对于限制势频率ω₀、温度T、纵向高度z_{0关键词： 自旋弛豫率 自旋-轨道(SO)相互作用 InAs量子点 Fock-Darwin本征函数}     

Ag(100)表面氧吸附的密度泛函理论和STM图像研究

用密度泛函理论研究了氧原子的吸附对于Ag(100)表面结构和电子态的影响.通过PAW总能计算研究了p(1×1)、c(2×2)和(2^1/2×22^1/2)R45°等几种原子氧覆盖度下的吸附结构，以及在上述结构下Ag(100)表面的弛豫特性、吸附能量、功函数等一系列物理量.研究表明：在(2^1/2×22^1/2)R45°-2O吸附Ag(100)表面的情况下，每格两列就会缺失     

两类复合模型中夸克和轻子的家族问题

为了解决夸克和轻子的家族问题, 本文提出两类SU(3)_sc×SU(N)复合模型(模型A和B). 基本组元preon是两种无质量自旋1/2的费米子. 应用费米原理于三个preon超色单态复合体系, 得到了符合模型要求(同一个来自SU(N)的相同表示并按水平规范群的相同表示变换)的各种SU_sc×SU(N)模型包含的夸克和轻子家族数. 其中, 模型A的SU(3)_sc×SU(6)和SU(3)_sc×SU(5)分别预言了三代和五代轻的夸克和轻子家族.     

Si(100)2×1表面上Li原子之间的相互作用与表面结构相变

本文用原子交迭和电子离域-分子轨道方法和原子集团模型,计算了Li原子在Si(100)2×1表面上的吸附能和吸附Li原子之间的相互作用,提出了一种在Li原子的覆盖度将接近于一个单原子层时,随着覆盖度的进一步增加,表面结构连续地从Si(100)-Li(2×1)转变成Si(100)-Li(1×1)的结构相变模型。