LaNbO4晶体的弹性系数和声速的计算

利用群论方法,对LaNbO₄晶体,建立了计算弹性系数的一般公式和由弹性系数反演力常数的解析式。在4个近邻力常数的近似下,计算了LaNbO₄晶体各种弹性波的传播速度。 关键词：     

基于原子间相互作用的低温硅单晶负热膨胀机制的研究

运用晶格热膨胀的微扰理论,推导了硅晶体的热膨胀系数与原子间两体作用和三体作用的三阶力常数之间的关系公式,在此基础上对热膨胀系数的实验数据进行拟合,计算了硅晶体内的原子间两体和三体的三阶力常数,发现三体作用的三阶力常数为正数,是硅晶体在低温下具有负热膨胀性质的根本原因。计算与分析的结果表明,运用Stillinger-Weber模型得到的三阶力常数为负数,据此不可能计算得到低温下的负热膨胀系数,因此应该对该模型进行修正。     

基于原子间相互作用的低温硅单晶负热膨胀机制的研究

运用晶格热膨胀的微扰理论,推导了硅晶体的热膨胀系数与原子间两体作用和三体作用的三阶力常数之间的关系公式,在此基础上对热膨胀系数的实验数据进行拟合,计算了硅晶体内的原子间两体和三体的三阶力常数,发现三体作用的三阶力常数为正数,是硅晶体在低温下具有负热膨胀性质的根本原因。计算与分析的结果表明,运用Stillinger-Weber模型得到的三阶力常数为负数,据此不可能计算得到低温下的负热膨胀系数,因此应该对该模型进行修正。     

由热学性质获取氩晶体原子间各阶力常数

本文基于晶格动力学和量子力学微扰理论推导了氩晶体的热膨胀系数和比热与原子间相互作用的各阶力常数之间的关系公式,在此基础上根据热膨胀系数和比热的数据计算了氩晶体内的原子间相互作用的各阶力常数,并根据这些力常数绘制了原子间相互作用势能曲线,经比对发现该势能曲线与Morse势能曲线能较好吻合,这表明,本文提出的从热膨胀系数和比热获取各阶力常数的方法是正确的。     

由热学性质获取氩晶体原子间各阶力常数

本文基于晶格动力学和量子力学微扰理论推导了氩晶体的热膨胀系数和比热与原子间相互作用的各阶力常数之间的关系公式,在此基础上根据热膨胀系数和比热的数据计算了氩晶体内的原子间相互作用的各阶力常数,并根据这些力常数绘制了原子间相互作用势能曲线,经比对发现该势能曲线与Morse势能曲线能较好吻合,这表明,本文提出的从热膨胀系数和比热获取各阶力常数的方法是正确的。     

低温相H_2S晶体振动光谱计算

本文介绍了计算分子晶体基频振动的力常数模型并应用于Ｈ２Ｓ晶体低温相的拉曼，红外光谱分析。使用１１个可调参数（包括３个分子内部力常数和８个分子间作用力参数）计算得到６９个光学模式的振动频率及其对应的本征矢量。计算结果与实验值相符甚好。对已观测到的谱线作了全面指认。并给出了未观测到谱线的位置。计算表明，晶体中氢键为最重要的分子间相互作用。它使Ｈ２Ｓ分子Ｓ—Ｈ键力在晶体中减弱７％。     

SmN晶体的电子结构和高压相变的第一性原理

利用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了SmN晶体的电子结构和高压相变. SmN晶体的电子结构具有半金属特征,多数自旋电子显示金属导电性,少数自旋电子显示半导体导电性. 高压相变的结果显示,SmN晶体经历从NaCl型(B1)到CsCl型(B2)结构转变的压致结构相变,相变压力117 GPa. 弹性系数的结果显示,在环境压力下SmN晶体的弹性系数满足玻恩稳定条件,标志着B1相是力学稳定结构. 声子谱结果显示,在环境压力下B1相是热力学稳定结构,与弹性系数的计算结果一致.     

硷金属卤化物离子晶体的科希关系式

本文在二级微扰的近似下,具体导出一个离子在其它离子(看作是点电荷)的晶体场中作用能的一般表达式,写出晶体的能密度函数,从而导出硷金属卤化物离子晶体的各弹性系数的表达式,对于科希关系式的偏离作了数值计算,并与实验结果进行比较。     

单向复合纤维材料弹性系数的超声测量

本文将单向复合纤维材料视作六角对称晶体，认为其弹性特征由五个独立的弹性系数来描述。利用Christoffel方程，我们得到这一各向异性介质中不同方向的声波速度与弹性系数的关系．我们还建立了一套计算机控制的实验测量系统，通过它对纤维板样品中的声速进行测量，反演得到了五个独立的弹性系数C11、C33、C13、C14和C12。理论计算得到的声速和实验测量值吻合较好，表明我们的方法是有实用意义的。     

电子极化对氟化钙离子晶体的弹性系数、压电系数和介电常数的影响

本文用黄昆的方法计算了电子极化对氟化钙离子晶体的弹性系数c₁₂-c₄₄的偏离的贡献,以及对静电与光学介电常数差的影响,其结果在数量级和方向上与实验结果符合。     

组分调制合金的声子结构在计及力常数无序下的CPA研究

不仅考虑质量无序,而且考虑到力常数的无序,本文用CPA方法研究了组分调制合金的声子结构.我们计算了声子态密度曲线,并与均匀合金的情况及不考虑力常数无序的情况作了比较.     

Tl2Ba2CuO6布里渊区中心声子模的计算

本采用简单力常数模型计算了Ｔｌ２Ｂａ２ＣｕＯ６布里渊区中心声子模的频率，给出了与各声子模相应的原子振动位移图，计算结果和实验值符合得很好，对于高Ｔｃ超导体，原子间相互作用的力常数随结构变化很小。     

分子振动全分析方法和程序

本文从一般价力场的Wilson-GF矩阵法出发,提出分子和晶体振动简正坐标特征标封闭公式、线型分子振动简正坐标与内坐标对称性种类公式及一种新的快速的、可避免力常数振荡、发散和相关困难的力常数调整方法──对称循环逼近法(SCAM),并在此基础上用BASICA语言编写了《分子振动全分析程序(MVTA)》。实践表明:MVTA可十分有效地用于分子振动分析全过程。     

BH 分子 Χ1Σ+ 和 B1Σ+ 态的理论研究

本文应用 Gaussian03 程序包中提供的完全活性空间自洽场 (CASSCF) 方法, 采用标准基组 6-311++G(3d,2p) 对 BH 分子Χ1Σ+ 和 B1Σ+ 态势能曲线进行了单点能计算. 在此基础上, 利用相关理论将计算结果拟合到 Murrell-Sorbie 函数得到了与各电子态相对应的光谱常数和力常数, 并将计算结果与实验和其他理论结果进行了比较. 同时, 我们还利用光谱常数与力常数以及 Murrell-Sorbie 函数之间的关系计算了与实验光谱数据相对应的力常数和 Murrell-Sorbie 函数, 并与 CASSCF 结果进行了比较得出了一些有价值的结论. 最后, 对于具有双极小值的B1Σ+ 态给出了更精确的定量的信息.     

BH分子X1∑+和B1∑+态的理论研究

本文应用 Gaussian03 程序包中提供的完全活性空间自洽场 (CASSCF) 方法,采用标准基组 6-311++G(3d,2p) 对 BH 分子X1∑+和B1∑+态势能曲线进行了单点能计算.在此基础上,利用相关理论将计算结果拟合到 Murrell-Sorbie函数得到了与各电子态相对应的光谱常数和力常数,并将计算结果与实验和其他理论结果进行了比较.同时,我们还利用光谱常数与力常数以及 Murrell-Sorbie函数之间的关系计算了与实验光谱数据相对应的力常数和 Murrell-Sorbie 函数,并与CASSCF结果进行了比较得出了一些有价值的结论.最后,对于具有双极小值的B1∑+态给出了更精确的定量的信息.     

2P轨道不同标度对OH_2、CH_2分子几何构型和力常数计算的影响

本文在文献[1]的4—31G基集合的基础上,对O和C原子的2P轨道采用不同标度,并计算了OH_2、CH_2分子的几何构型和力常数,取得了比文献[1]更为与实验值相符合的结果。     

KH_2PO_4晶体的太赫兹-紫外光谱

实验测量了室温下磷酸二氢钾KH2PO4(KDP)晶体0.2～1.6THz的时域光谱,以及50～4000cm-1范围内的远红外光谱,200～2000nm的紫外-可见-红外光谱。KDP晶体的禁带宽度是5.91eV。在测量范围内有一个很宽的声子吸收带。从0.2～205.5THz吸收系数在35～80cm-1,声子吸收的低频端小于0.2THz。最高的纵光学模声子的频率νLO大约是205.5THz,由此求出这支声子的H—O键的力常数为13.13N·cm-1。     

简正模型势函数法计算C2v三原子分子力场

采用简亚模型势函数方法,在ａｂ ｉｎｉｔｉｏ水平上计算了Ｈ２Ｏ和Ｈ２Ｓ的分子内价值标和简正内坐标的谐性力学数矩阵对角工根据这两个坐丝毫宰的关系导出了谐性力常数矩阵的其它对角和非对角元。由于避免了三格点的ａｂ ｉｎｉｔｉｏｎ计算拟合,因此计算量较少。由此计算出的分子谐振动频率与实验 令人满意的。还在简正内坐标的简单价力场近似下,计算了力常数和谐振频率。     

杂质中心吸收宽带的电声子耦合问题(Ⅱ)

在这篇文章中,我们用一维晶格模型讨论了杂质中心中电声子耦合强度的问题。用场论方法严格地解得了含杂质晶格之运动方程的本征函数。由此得到了电声子耦合强度的解析表示式,它是用声子的波数k、表示相互作用范围的参量λ以及杂质参量P=γ′/γ解析地表示出来的。其中γ′和γ分别为杂质与近邻之间和一般近邻之间的力常数。对结果的分析表明,只改变质量的杂质不影响电声子耦合;导致力常数变化的杂质对电声子耦合有显著的影响。当有奇的局域模出现时,在离子晶体中它对带宽的贡献可以比带内模的贡献大很多。尤其是在离子晶体中有可能出现所谓“临界散射”,这时带内模的贡献可能变得很小,而主要的贡献几乎全来自于局域模。相反地,在非极化晶体中,局域模的贡献一般是很小的。文中最后讨论了由一维模型得到的结论对于三维晶体可能有的意义。     

从头计算法计算Yb3+掺杂钽酸盐的晶体场参数和能级结构

介绍了一种基于从头计算的DV-Xα方法和有效哈密顿量模型,它可以计算晶体中掺杂离子的晶体场参数和旋轨耦合参数,尤其适合计算低对称性的晶体.对于低对称性的晶体,参数的数目比能级的数目多,因此通过实验能级拟合确定所有的参数不太准确,而从头计算法可以准确地确定所有的晶体场参数和旋轨耦合参数.首先用这种模型计算了Yb3+掺杂GdTaO4晶体中的晶体场参数和旋轨耦合参数,然后给出了Yb3+在GdTaO4中的能级结构,并分析了Yb3+:GdTaO4的发射谱形成一个连续的发射带.这有利于激光的调谐和锁模激光输出,预言了Yb3+:GdTaO4有望成为新型全固态超短脉冲激光工作物质.同样用这种模型分别计算了Yb3+掺杂YTaO4和ScTaO4中的晶体场参数和旋轨耦合参数,并给出了Yb3+在YTaO4和ScTaO4中的能级结构,得到了与Yb3+:GdTaO4晶体类似的结论.