K、Ti掺杂Mg2Si电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用第一性原理方法,对本征Mg₂Si以及K和Ti掺杂Mg₂Si的几何结构、电子结构和光学性质进行计算分析。计算结果表明本征Mg₂Si是带隙值为0.290 eV的间接带隙半导体材料,K掺杂Mg₂Si后,Mg₂Si为p型半导体,电子跃迁方式由间接跃迁变为直接跃迁,Ti掺杂Mg₂Si后,Mg₂Si为n型半导体,仍然是间接带隙。K、Ti掺杂后的静介电常数ε₁(0)从20.52分别增大到53.55、69.25,使得掺杂体系对电荷的束缚能力增强。掺杂后,吸收谱和光电导率均发生红移现象,这有效扩大了对可见光的吸收范围,此外可见光区的吸收系数、反射系数以及光电导率都减小,导致透射能力增强,明显改善了Mg₂Si的光学性质。     

Nd掺杂Mg2Si电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,探究了未掺杂Mg2 Si以及Nd掺杂Mg2 Si的能带结构、态密度和光学性质.计算结果表明:Nd掺杂Mg2 Si后,Mg2 Si禁带宽度从0.290 eV降低到0 eV,导电性能提升;未掺杂的Mg2 Si,当光子能量大于0.9 eV时,才开始慢慢具备吸收能力,掺杂Nd之后...     

Na、Lu掺杂Mg2Si的电子结构及光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,研究了未掺杂Mg2Si以及Na、Lu掺杂Mg2Si的电子结构和光学性质.计算结果表明:Na掺杂Mg2Si后,费米能级进入价带,呈p型导电;Lu掺杂Mg2Si后,费米能级进入导带,呈n型导电.未掺杂Mg2Si对于能量低于0.5eV的光子几乎不吸收,但Na、Lu掺杂的Mg2Si对于能量低于0.5eV的光子还存在较大的吸收,即Na、Lu掺杂改善了Mg2Si对红外光子的吸收.掺杂后,可见光区的吸收系数与反射率明显减小,这说明掺杂的Mg2Si在可见光区的透过率增大.计算结果为Mg2Si 基光电器件的设计与应用提供了理论依据.     

锌（Ⅱ）配位聚合物[Zn（HCPGA）2（H2O）2]n的合成和晶体结构

以3-(4-氯苯基)戊二酸(H2CPGA)为主要配体采用微波合成法合成了一个锌的新型配位聚合物[Zn(HCPGA)2(H2O)2]n(1),用元素分析仪、荧光光谱仪、红外光谱仪、热重分析仪和单晶衍射仪等对其进行了表征。结果表明该配位聚合物属于单斜晶系,空间群是C2/c。晶胞参数:a=2.9922(12)nm,b=0.7370(3)nm,c=1.0924(4)nm,β=98.008(6)°,F(000)=1200,Dc=1.628 g·cm-3,V=2.3855(16)nm3,Mr=584.68,Z=4,μ=1.309 mm-1,R1=0.0352,wR2=0.1124。     

(AlxGa1-x)2O3结构、电子和光学性质的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了不同Al掺杂浓度β-Ga₂O₃(即(Al_xGa_1-x)₂O₃)的晶体结构、电荷密度分布、能带结构、态密度和光学性质,并对本征β-Ga₂O₃和不同Al掺杂浓度的β-Ga₂O₃的计算结果进行了分析对比。结果表明,随着Al掺杂浓度的增加,(Al_xGa_1-x)₂O₃的晶格常数和键长均单调减小,而带隙逐渐增大。β-Ga₂O₃导带底上方存在主要由Ga 4s和Al 3p轨道组成的中间带,Al掺杂在此中间带引入杂质能级,从而导致带隙增加。同时,Al的引入使态密度向高能侧偏移了近3 eV,也导致了带隙的增加。根据光学性质的计算结果,在掺杂Al后,介电函数的虚部和吸收系数均观察到明显的蓝移现象。这是由价带顶中的O 2p...     

新型链状化合物Mn3（dap）2（AsS3）2的溶剂热合成与表征

用溶剂热方法合成了一种新型链状化合物Mn3(dap)2(AsS3)2(dap=1,2-丙二胺),通过单晶X-射线衍射技术对其进行了晶体结构分析,该化合物属于单斜晶系,空间群C2/c。晶胞参数a=2.0869(14)nm,b=0.8745(6)nm,c=1.2496(8)nm,β=121.141(10)°,Z=4。标题化合物由两个相对称的[AsS3]3-三角锥与两个对称的过渡金属胺螯合物[Mn(dap)]2+通过共用S原子连接形成{[Mn(dap)]2(AsS3)2}2-原子簇,这些原子簇之间由四配位的Mn1进一步连接,形成沿c轴延伸的{Mn3(dap)2(AsS3)2}n一维链。紫外-可见漫反射光谱研究表明,化合物为宽带半导体,带隙Eg=2.5 eV。同时对该化合物进行了IR、XRD、XPS等表征。     

Ca8Mg（SiO4）4Cl2∶Eu2+,Ce3+,Mn2+绿色荧光粉发光性能及其应用研究

利用高温固相法,合成出Eu2+、Ce3+、Mn2+共掺的Ca8Mg(SiO4)4Cl2系列绿色荧光粉。通过XRD表征了这些荧光粉的结构,通过分子荧光光谱仪研究了它们的室温发光性能。首先调查了Eu2+掺杂的Ca8Mg(SiO4)4Cl2绿色荧光粉发光性能,随后引入Ce3+、Mn2+提高了Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu2+在紫外光区的吸收强度及绿光发射强度。最后将筛选出来的荧光粉与InGaN-LED芯片组装制作成单一绿光LED器件,利用Ca7.8215MgSi4O16Cl2∶0.0525Eu2+,0.056Ce3+,0.070Mn2+所制作成的绿光LED器件发光最强,在20mA电流激发下,此LED发很强的绿光,其电致发光光谱所对应的色坐标值为:x=0.26,y=0.55。     

Ru掺杂MoS2对SO2F2和H2S气体吸附的第一性原理研究

本文基于第一性原理探讨了Ru掺杂的单层MoS₂(Ru-MoS₂)的结构及其对SF₆绝缘设备中的两种主要分解气体SO₂F₂和H₂S的传感和吸附行为。Ru原子进入硫空位从而产生Ru-MoS₂,结果表明,Ru-MoS₂对SO₂F₂和H₂S气体的吸附能(E_ad)分别为-1.52和-2.11 eV,属于化学吸附。通过能带分析(BS)和态密度(DOS)分析进一步证明了两个体系的吸附性能,并阐述了Ru-MoS₂用于电阻式气体传感器时的气体吸附传感机制。除此之外,本文在理论上探索了不同温度下Ru-MoS₂解吸附SO₂F₂和H₂S的恢复时间,在598 K温度下,SO₂F₂吸附体系的恢复时间为6...     

Gd2Ti2O7/ZrO2（3Y）陶瓷制备及力学性能研究

用共沉淀法合成Gd2Ti2O7纳米粉体,经真空烧结制备不同ZrO2(3Y)含量的Gd2Ti2O7/ZrO2(3Y)陶瓷。用XRD、SEM和力学性能试验等测试手段研究样品的物相、形貌和力学性能。结果表明:Gd2Ti2O7/ZrO2(3Y)陶瓷的力学性能随ZrO2(3Y)含量增加显著提高,ZrO2(3Y)含量为90vol%时,样品的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性最大值分别达到20.95GPa、199.21MPa和8.17MPa·m1/2。其原因是ZrO2(3Y)固溶导致晶粒尺寸减小,过饱和析出ZrO2(3Y)的颗粒弥散增韧,以及ZrO2(3Y)应力诱导相变增韧作用。     

(TiO2)3n（n=1～4）纳米团簇的几何结构和电子性质研究

本文采用广义梯度近似(GGA)方法,对(TiO2)3及增长后的(TiO2)3n(n=1～4)纳米团簇进行了结构优化,计算并分析其几何结构、结合能、能级、态密度以及HOMO-LUMO的电子云密度分布。结果表明:随n增加,(TiO2)3n(n=1～4)纳米团簇结合能、HOMO轨道能量和态密度峰值逐渐增加。当团簇受到激发时,电子从HOMO轨道向LUMO轨道跃迁,同时,悬挂键以及连接键氧原子上的电子向Ti原子转移。     

含Mg2+铁铝尖晶石晶体结构的研究

以分析纯氧化铁(Fe2O3)、分析纯氧化铝(Al2O3)和分析纯氧化镁(MgO)为原料,按照质量比MgO∶ Fe2O3∶Al2O3=0∶44∶56及1∶44∶56进行配料,压制成φ25 mm×30 mm试样.成型后的试样在CO2/CO混合气氛下加热至1600℃并保温6h.采用XRD、SEM、EDS、HRTEM及SAED等手段对烧后试样进行了表征.结果表明:经1600℃高温处理6h后,烧后试样的微观结构均匀,物相为含Mg2+的铁铝尖晶石IV(Mg0.035 Fe0.808Al0.157)∑1.000Ⅵ(Fe0.158Al1.772Mg0.070)∑2.000O∑4.002.引入的氧化镁参与了铁铝尖晶石的合成,并以Mg2的形式进入铁铝尖晶石晶格;Mg2+占据铁铝尖晶石中四面体和八面体的位置,造成铁铝尖晶石晶格常数的变大.     

6-氨基-2-吡啶甲酸配体的Cd(II)配合物的水热合成、晶体结构、光致发光性能及其电子结构理论计算的研究

通过碘化镉与6-氨基-2-吡啶甲酸的水热反应,合成获得了一个单核结构的配位化合物[HCdI(apa)2](Hapa=6-氨基-2-吡啶甲酸).对标题配合物进行了X-射线单晶衍射测试,获得其晶体结构.标题配合物是一例单核结构的配位化合物,其晶体结构中的单核基本单元通过吡啶环间的π-π堆积连接组成一维Z字链.Z字链间通过氢键相互键连,构成了标题配位化合物[HCdI(apa)2]的三维超分子结构.标题配合物的光致发光性能测试表明,配位化合物[HCdI(apa)2]在室温下发射出蓝色荧光,其色坐标的值为(0.17,0.07).标题配合物的电子结构理论计算结果显示[HCdI(apa)2]的光致发光机理归属为配体内部的π-π﹡电子跃迁.     

Influence of pH on the Crystal Size Distribution of Mg(OH)2 Prepared by the Hydration of MgO

The effect of pH and temperature of aqueous solution on hydration of MgO in a batch laboratory reactor was investigated. The experiments were carried out at the temperatures of 120 and 140 °C, pH of cool solution was changed from 10 to 13. It was found that even a small amount of added base substance influences remarkably the size of Mg(OH)₂ crystals. Increasing of pH of aqueous environment of causes the decrease of the size of crystals. The increase of the temperature increase dimensions (L₅₀) of crystals. This effect is more important at higher alkalinity of the solution.     

钨酸铋钠晶体电子结构的理论模拟

应用嵌入分子团簇的相对论密度泛函理论和离散变分(DVM)计算程序,对Na、Bi两种不同占位状态钨酸铋钠晶体的电子结构进行了理论计算.经计算,(Bi4Na4W5O20)6+团簇的禁带宽度为4.1eV,与实际晶体的禁带宽度相符;导带底主要是W5d轨道与Bi6p1/2轨道,而价带顶则主要由O2p轨道组成;Bi轨道能级受Na、Bi离子占位因素影响较大.     

Crystal Structure and Energy Optimization of Dichlorobis(ethylanthranilatonicotinamide)Zinc(II)

Abstract  

The title compound, C₃₀H₂₈Cl₂N₄O₆Zn, dichlorobis(ethylanthranilatonicotinamide)zinc(II) crystallized in a triclinic space group, P − 1, with cell parameters a = 7.787(3), b = 13.468(1), c = 15.735(1), α = 110.25(1), β = 95.11(1), γ = 99.32(1) and Z = 2, with the whole molecule being the asymmetric unit. In this compound, zinc is bound to two ethylanthranilatonicotinamide (EAN) ligands and two chloride ligands in a distorted tetrahedral configuration. The nitrogen of the nicotinamide ring participates in bonding with zinc through its lone pair while the anthranilate nitrogen remains free. In one of the two EAN ligands, the anthranilate and nicotinamide groups are nearly co-planar while in the other, the angle between the two is ~35.5°. The complex shows three hydrogen bonds, two being C–H···O bonds and the other being C–H···Cl bond. The amidic N–H groups do not participate in hydrogen bond formation as they are buried in the core structure and are not accessible for other groups for association. Both the C–H···O bonds occur from C–H bonds present on the twisted EAN moiety.