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1.
采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,选用局域密度近似对Ag1/4TiSe2及TiSe2的几何结构进行了优化和总能量计算.计算得到的晶格常量与实验结果符合较好,负的形成能表明有序Ag1/4TiSe2系统的稳定性.布居数、键长、能带结构和态密度的计算结果显示:Ag以较强的离子性结合于Ag1/4TiSe2中.Ag的插入使得半金属性的TiSe2关键词:
1/4TiSe2')" href="#">Ag1/4TiSe2
电子结构
插层化合物
第一性原理计算 相似文献
2.
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理赝势平面波方法, 通过自旋极化的广义梯度近似(GGA)电子结构计算对梯形化合物NaV2O4F进行了研究. 考虑了四种假想的自旋有序态,计算结果表明该化合物的磁基态具有二维反铁磁(AFM)结构, 即沿梯阶和梯腿方向都表现为AFM作用. 能带结构显示NaV2O4F为绝缘体材料, 带隙约为1.0eV. 方锥体中的晶体场劈裂使得VO4F方锥体中的 V4+
关键词:
2O4F')" href="#">NaV2O4F
梯形化合物
第一性原理计算
电子结构 相似文献
3.
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了Te掺杂对单层MoS2能带结构、电子态密度和光电性质的影响。结果表明,本征单层MoS2属于直接带隙半导体材料,其禁带宽度为1.64 eV。本征单层MoS2的价带顶主要由S-3p态电子和Mo-4d态电子构成,而其导带底则主要由Mo-4d态电子和S-3p态电子共同决定;Te掺杂单层MoS2为间接带隙半导体材料,其禁带宽度为1.47 eV。同时通过Te掺杂,使单层MoS2的静态介电常数增大,禁带宽度变窄,吸收光谱产生红移,研究结果为单层MoS2在光电器件方面的应用提供了理论基础。 相似文献
4.
在氧化硅上生长纳米硅晶,保持氧化硅的直接带隙结构,降低其能带带隙,以用于发光和光伏。采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了块体α-方石英、薄膜α-方石英、Si/SiO2界面的电子态结构和Si/SiO2界面的光学性质。结果显示,其均为直接带隙半导体,当薄膜α-方石英厚度和Si/SiO2界面氧化硅层厚度逐渐减小时,能带带隙均逐渐变大,表现出明显的量子限制效应。光学性质计算结果表明:Si/SiO2界面虚部介电峰和吸收峰的峰值随氧化硅层厚度降低而显著升高,且峰位向高能量方向蓝移。使用脉冲激光沉积制备了氧化硅上硅晶薄膜,测量了Si/SiO2界面样品的PL光谱,在670 nm处存在一个强的发光峰,在波长超过830 nm后,Si/SiO2界面样品的发光强度不断升高。因此,可以通过控制Si/SiO2界面氧化硅层厚度有效地调控Si/SiO2界面的电子态结构和光学性质,引进边缘电子态,调控其带隙进入1~2 eV区间,获取硅基发光材料... 相似文献
5.
本文利用偏振拉曼光谱和第一性原理, 对磷酸二氢铵(NH4H2PO4, ADP)和不同氘含量磷酸二氢铵DADP晶体的晶格振动模式进行了研究. 实验测得了不同几何配置、200–4000 cm-1范围的偏振拉曼光谱, 分析在不同氘含量条件下921 cm-1和3000 cm-1附近拉曼峰的变化. 在ADP晶体中, 基于基本结构单元NH4+ 和H2PO4-基团的振动模, 用第一性原理进行了数值模拟, 进一步明确拉曼峰与晶体中原子振动的对应关系; 通过洛伦兹拟合不同氘含量DADP晶体的拉曼光谱中2000–2600 cm-1处各峰的变化讨论了DADP 晶体的氘化过程, 结果表明氘化顺序是先NH4+ 基团后H2PO4-基团, 研究结果为今后此类材料的生长和性能优化奠定了基础. 相似文献
6.
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了锐钛矿相和金红石相TiO2:Nb的晶体结构、电子结构和光学性质. 结果表明, 在相等的摩尔掺杂浓度下(6.25%), 锐钛矿相TiO2:Nb的导带底电子有效质量小于金红石相TiO2:Nb, 且前者室温载流子浓度是后者的两倍左右, 即具有更大的施主杂质电离率, 从而解释了锐钛矿相TiO2:Nb比金红石相TiO2:Nb具有更优异电学性能的实验现象. 光学计算也表明锐钛矿相在可见光区有更大的透过率, 从而在理论上解释了锐钛矿相TiO2:Nb比金红石相TiO2:Nb更适于做透明导电材料的原因. 计算结果与实验数据能较好符合.
关键词:
2:Nb')" href="#">TiO2:Nb
第一性原理
电子结构
光学性能 相似文献
7.
8.
基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层TiOCl2的电子结构、输运性质和光学性质进行了理论研究.对单层TiOCl2材料的声子谱、分子动力学和弹性常数的计算结果表明,该材料在常温下能稳定存在,并具有较好的动力学、热力学和机械稳定性.电子结构分析表明,单层TiOCl2是一种间接窄带隙半导体(能隙为1.92 eV).在应力调控下,单层TiOCl2材料的能带结构、输运性质和光学性质均发生明显变化.沿a方向施加-4%的收缩应力后,单层TiOCl2由间接带隙变为直接带隙,带隙减小至1.66 eV.同时TiOCl2还表现出明显的各向异性特征,电子沿b方向传输(迁移率约为803 cm~2·V-1·s-1),空穴则沿a方向传输(迁移率约为2537 cm~2·V-1·s-1).此外,施加收缩应力还会使单层TiOCl2材料的光吸收率、反射率和透射率的波峰(谷)发生红移... 相似文献
9.
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单层及多层黑磷晶体的能隙随层数和外加应力的变化.计算结果表明,体系能隙随着层数的增加而减小,当层数增加到10时,二维黑磷的能隙非常接近于其体材料值.层间的相互作用导致的能带劈裂是能隙减小的直接原因.应力对10层黑磷电子结构的影响也被研究.计算表明,压缩应力可以使10层黑磷从半导体转变为金属,而拉伸应力仅对能隙大小产生影响. 相似文献
10.
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琚伟伟 《原子与分子物理学报》2016,33(6)
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单层及多层黑磷晶体的能隙随层数和外加应力的变化.计算结果表明,体系能隙随着层数的增加而减小,当层数增加到10时,二维黑磷的能隙非常接近于其体材料值.层间的相互作用导致的能带劈裂是能隙减小的直接原因.应力对10层黑磷电子结构的影响也被研究.计算表明,压缩应力可以使10层黑磷从半导体转变为金属,而拉伸应力仅对能隙大小产生影响. 相似文献
12.
基于第一性原理密度泛函理论的赝势平面波方法,对Si(111)基外延稳定正交相OsSi2的能带结构、态密度以及光电特性进行了研究.研究结果表明,Si(111)基外延稳定正交相的OsSi2是一种间接带隙半导体,禁带宽度为0.625 eV;其价带主要是由硅的3s,3p态电子和锇的5d态电子构成,导带主要由锇的5d态电子与硅的3s,3p态电子构成;其静态介电函数为15.065,折射率为3.85,吸收系数最大峰值为3.9665×105cm-1.利用理论计算的能带结构和态密度研究了Si(111)基外延稳定正交相OsSi2的介电函数、折射率、吸收系数、光电导率和能量损失函数的变化规律,为Si(111)基外延OsSi2的应用提供了理论基础. 相似文献
13.
14.
单层Ge2X4S2(X=P, As)是最近预测的一种二维层状材料,它们不仅拥有高的光吸收系数,同时还有较高的载流子迁移率,这意味着它们在光电和热电领域可能有较好的应用前景.本文通过第一性原理和玻尔兹曼输运理论系统地研究了这两种材料的热电性质.结果表明,单层Ge2P4S2和Ge2As4S2在室温下展现较低的晶格热导率,沿armchair方向分别为3.93 W·m-1·K-1和3.19 W·m-1·K-1, zigzag方向分别为4.38 W·m-1·K-1和3.79 W·m-1·K-1,这主要是由低的声子群速度、大的格林艾森参数以及小的声子弛豫时间造成的.基于HSE06泛函计算出的能带结构表明单层Ge2 相似文献
15.
目前, 在Nb高掺杂量摩尔数分别为0.050和0.0625的条件下, 对掺杂体系锐钛矿TiO2电阻最低存在相反的两种实验结果都有文献报道. 为解决这个矛盾, 本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法, 计算了纯的单胞和三种不同Nb高掺杂量对锐钛矿Ti1-xNbxO2 (x=0.03125, 0.050, 0.0625)超胞的能带结构分布、态密度分布和光学性质. 结果表明, 在本文限定掺杂量的条件下, Nb掺杂量越增加, 掺杂体系的体积越增加, 总能量越升高, 稳定性越下降, 形成能越升高, 掺杂越难, 相对自由电子浓度越增加, 电子有效质量越增加, 电子迁移率越减小, 电子电导率越减小, 最小光学带隙越变宽, 吸收光谱和反射率向低能方向移动越显著, 透射率越增加. 计算结果与实验结果相吻合. 相似文献
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作为一种新型高效质子交换膜燃料电池阴极材料, 金属与N共掺杂的石墨烯因其对氧还原反应具有较高的活性而引起了人们的广泛关注. 采用包含色散力校正的密度泛函理论方法系统地研究了O2在TiN4掺杂的Graphene上的吸附, 氢化特性. 结果表明: 1) O2倾向于以side-on模式吸附在Ti顶位, 形成O-Ti-O三元环结构; 2) O2在TiN4-Graphene上更倾向于以分子形式直接氢化, 形式OOH结构, 并进一步解离为O+OH, 反应的限速步为O2的氢化, 对应的反应势垒为0.52 eV. 相似文献
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以闪锌矿相的ZnS 2×2×1超原胞为基础,通过将其中的Zn用Cr按1∶1配比进行了a和b两种不同位置的替换构造出了三元化合物ZnCrS2 理论模型,然后采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势(PWPP)方法分别计算了两种不同模型ZnCrS2的电子结构和磁学性质. 结果表明,两种模型的ZnCrS2的铁磁态都比反铁磁态更稳定,均是半金属铁磁体(半金属能隙分别为0.9631 eV和0.7556 eV), 其中a位替换不但具有较大的半金属
关键词:
2')" href="#">ZnCrS2
电子结构
半金属铁磁性
第一性原理 相似文献
18.
采用基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,对正交相OsSi2的电子结构、态密度和光学性质进行了理论计算,能带结构计算表明它是一种间接带隙半导体,禁带宽度为0813 eV;其价带主要由Os的5d和Si的3p态电子构成;导带主要由Si的3s,3p以及Os的5d态电子构成;静态介电常数ε1(0)=1543; 折射率n=393并利用计算的能带结构和态密度分析了OsSi2的介电函数、吸收系数、折射率、反射率、
关键词:
2')" href="#">OsSi2
第一性原理
电子结构
光学性质 相似文献
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20.
运用第一性原理研究了Mg-Sb合金中典型沉淀相α-Mg3Sb2的几何、电子结构和力学性能.结构优化得到的晶格常数和形成能与实验值符合很好.电子结构分析表明,具有半导体性质的α-Mg3Sb2带隙为0.303 eV,是间接带隙半导体.通过计算得到了α-Mg3Sb2的弹性常数,进而得到模量、泊松比等力学参数,对力学参数进行分析发现,α-Mg3Sb2有很好的延展性而塑性相对较差.通过对α-Mg3Sb2施加应变前后态密度的变化分析,发现对于六角结构的α-Mg3Sb2,与剪切模量相关的C11+C12,C33/2和与体模量相关的C11+C12+2C13+C33/2对体积变化不保守,而(C11-C12)/4和C44对体积变化保守.
关键词:
3Sb2')" href="#">α-Mg3Sb2
第一性原理
电子结构
力学性能 相似文献