高压下金属锂的电子结构

 本文采用正交化平面波方法和近自由电子模型计算了金属锂在压强分别为0、2、4 GPa时的能带、电子状态密度和费米能，讨论了压强对金属锂的电子结构的影响。     

压力下替位氢对金属锂能带结构的影响

 利用第一原理的平面波-赝势密度泛函方法,研究了零温下体心立方（bcc）金属锂由于氢的替位掺杂和外界压力的改变所引起的电子结构变化。结果表明：掺杂体系仍然呈金属性,但是由于氢原子俘获了一个金属自由电子,具有了离子属性,使得费米面以下出现了孤立能带和带隙,最低金属价带偏离了自由电子带,形成鞍型带底,其它价带和导带均出现不同程度的简并解除和带型畸变。在压力的作用下,带隙加宽,费米面下的孤立带趋向于一条直线,成为一条能级。     

TiB2高压下的电子结构研究

 用自洽的LMTO-ASA方法计算了TiB₂压缩状态下的电子结构。计算中考虑了除自旋-轨道耦合外的所有相对论效应。结果表明，随着压缩程度的增加，Ti-B之间的轨道杂化程度也增加，而在电子能带结构中出现了一个新的赝能隙（Pseudogap）或低谷。该赝能隙与高压下晶体结合更加紧密是联系在一起的。从Ti到B的电荷转移随压缩程度的增加而减小，但在所考虑的压缩范围内，这一效应不显著。     

高压下Al的零温电子结构和物态方程

 用LMTO法（线性Muffin-Tin轨道法），计算了金属铝的超高压电子结构及零温物态方程。Al的压缩比到10，压力达10 TPa。根据第一原理计算结果，在带结构方面，s带总是处于Fermi能以下，随着压力的增加，s、p和d的带宽增加，随后则杂化程度增加，所以s、d轨道的电子占据数连续变化。上述变化对压力的影响也是连续的，换言之，从s→d转变没有理由说明Al在0.5 TPa附近冲击Hugoniot的斜率的拐弯现象。而这一点则是与Altshuler的观点不同。物态方程的第一原理计算结果表明，bcc结构比fcc结构要软，但因差别不很大，即使发生fcc→bcc的转变，也不会引起Hugoniot的质的变化（拐弯）。Al的LMTO物态方程还表明，我们以前所采用的半经验的冷压误差可达30%。为此，根据LMTO结果，给出新的冷压表达式p=∑_i=0⁵a_iδ^i/3，δ=Ω₀/Ω，其中a₀=-7.327 79，a₁=18.754 3，a₂=10.209 7，a₃=-2.523 53，a₄=-4.787 2，a₅=6.065 94，拟合误差小于3%。     

高压下ZnTe的电子结构和光电性质

应用第一性原理平面波赝势计算方法,研究了闪锌矿ZnTe晶体在外界压力下的电子结构和光电性质,并计算了介电函数和光学吸收系数随压力的变化情况。结果表明:在高压作用下,Te原子和Zn原子的态密度分布都向低能量方向移动,分布范围增大,Te 5p和Zn3d电子轨道杂化变强。随着压力的增大,直接带隙逐渐增大,而间接带隙逐渐变小。当压力为10.7GPa时,能带结构从直接带隙转变为间接带隙结构。压力增大,有利于Te 5p与Zn3d电子间的跃迁,光吸收系数增大,产生更多的电子-空穴对,材料导电能力增强。     

高压下ZnS的电子结构和性质

运用密度泛函理论体系下的平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法，计算研究了闪锌矿结构的ZnS晶体在不同的外界压强下的电子结构. 通过分析发现，随着外界压强的增大，晶格常数和键长在不断缩小，从S原子向Zn原子转移的电荷越来越少，Zn—S键的共价性逐渐增强，Zn原子和S原子的态密度都有不同程度的变化，而且还有向低能量移动的趋势. 当外界压强达到24GPA时，ZnS从直接带隙半导体变成间接带隙半导体，而且随着压强的增大，间接带隙逐渐变小，直接带隙逐渐增大. 关键词： 闪锌矿结构 态密度 能带结构 密度泛函理论     

高压下铝、铜、铅、钽的状态方程和电子转移

 用缀加球面波方法研究了元素金属铝、铜、铅和钽的电子结构。由第一性原理计算获得上述金属的状态方程（T=0）与实验有较好符合。定量地讨论了压缩度V₀/V=1.0→5.0范围内发生的电子转移。对过渡金属（Ta）由于s、p带相对d带的移动，这种转移量较大；而另外三种金属只显示较小转移量则仅是接近Fermi能级处的状态杂化程度变化所致。     

高压下ZnSe的电子结构和光学性质

运用密度泛函理论体系下的平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,利用第一性原理计算了不同的压强下ZnSe晶体闪锌矿结构,得到了它的平衡晶格常数、总能量、电子态密度分布、能带结构、光反射与吸收系数等性质,详细讨论了高压下ZnSe的电子结构,并且结合实验结果定性地分析了高压下的光学性质. 关键词： 闪锌矿结构 态密度 能带结构 密度泛函理论     

高压下高温超导材料YBa2Cu3O7的电子结构

 本文选用拟合能带的Harrison参数构造紧束缚哈密顿矩阵，采取Recursion方法计算了YBa₂Cu₃O₇晶体在常压下与9 GPa高压下（此时晶格常数压缩3%）的电子结构。讨论了高压对于电子结构的影响。给出了高压下费米面移动，能带展宽和各晶位原子价变化的定量结果。     

高压下NbN结构和电子性质的第一性原理计算

摘要：利用密度泛函理论平面波赝势方法研究了NbN五种结构,即NaCl结构(Fm-3m); CsCl结构 (Pm-3m); ZB结构(F4-3m); 六角δ结构(P63/mmc) and ε (P-6m2)结构。本文对NbN五种结构的机械稳定性,弹性性质和高压下的电子结构等都进行了详细的研究。在NbN的五种晶体结构中,我们发现六角结构NbN要比立方结构稳定,这与实验结果相一致。我们还计算了NbN各种结构的晶格常数、体模量,弹性模量以及弹性各向异性等,结果与已有的理论和实验相吻合。同时发现在290GPa左右,NaCl结构转化为CsCl结构。为了更加深入的研究NbN的高压性能,我们研究了NbN的电子性质,结果发现NbN的不同结构具有金属性,并且在高压下原子间的杂化增强。     

高压下NbN结构和电子性质的第一性原理计算

利用密度泛函理论平面波赝势方法研究了NbN五种结构,即NaCl结构(Fm-3m); CsCl结构 (Pm-3m); ZB结构(F4-3m); 六角δ结构(P63/mmc) and ε (P-6m2)结构。本文对NbN五种结构的机械稳定性,弹性性质和高压下的电子结构等都进行了详细的研究。在NbN的五种晶体结构中,我们发现六角结构NbN要比立方结构稳定,这与实验结果相一致。我们还计算了NbN各种结构的晶格常数、体模量,弹性模量以及弹性各向异性等,结果与已有的理论和实验相吻合。同时发现在290GPa左右,NaCl结构转化为CsCl结构。为了更加深入的研究NbN的高压性能,我们研究了NbN的电子性质,结果发现NbN的不同结构具有金属性,并且在高压下原子间的杂化增强。     

高压下岩盐矿和单斜结构AgCl的电子行为

 利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法，计算了AgCl在高压下的结构行为和电子性质，交换关联函数采用广义梯度近似（GGA）。通过比较焓随压力的变化关系，从理论上确定了AgCl从岩盐矿结构相变到单斜结构的转变压强。预测了这两种结构在布里渊区中的价带顶和导带底的位置，结果表明：盐岩矿和单斜结构的AgCl都是具有间接带隙的半导体。还计算了这两种结构的带隙和电子态密度随压强的变化情况，发现在这两种结构相变之前都不会发生金属化转变。电荷转移研究发现，随着压强的增加，Ag原子和Cl原子之间成键的共价性增强，离子性减弱。     

高压下钪的电子结构与超导电性

本文用自洽半相对论 LMTO 能带方法计算了常压、210kbar 和300kbar 下 Sc 的固体电子结构及超导转变温度.结果表明平均电声矩阵元随压强变化是导致 T_c 增长的主要原因.     

超导体YB6和LaB6的电子结构研究

本文使用准确的第一原理方法，对超导体YB6和LaB6进行了电子结构比较研究，为进一步的实验研究提供理论参考．     

缺陷对单层MoS2电子结构的影响

为了研究缺陷对单层MoS2的电子结构, 本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理, 采用数值基组的方法计算了MoS2的Mo位缺陷、S位缺陷的能带结构和态密度.结果发现：Mo位缺陷、S位缺陷的MoS2的能带结构中的价带顶与导带底都在Q点, 为直接带隙材料; 其中Mo位缺陷体的禁带区域都出现5条新能级, S位缺陷体的禁带区域出现了3条新能级; 缺陷体能带结构的能量下降与体系中未成键的电子有关.对于态密度而言, Mo位缺陷体的费米能级处出现了峰值, 表明Mo位缺陷会对其光电性质带来影响.同时分析电荷分布发现, Mo缺陷周围存在着负电荷聚集的现象, S缺陷周围存在正电荷聚集的现象.     

缺陷对单层MoS_2电子结构的影响

为了研究缺陷对单层MoS_2的电子结构,本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理,采用数值基组的方法计算了MoS_2的Mo位缺陷、S位缺陷的能带结构和态密度.结果发现:Mo位缺陷、S位缺陷的MoS_2的能带结构中的价带顶与导带底都在Q点,为直接带隙材料;其中Mo位缺陷体的禁带区域都出现5条新能级,S位缺陷体的禁带区域出现了3条新能级;缺陷体能带结构的能量下降与体系中未成键的电子有关.对于态密度而言,Mo位缺陷体的费米能级处出现了峰值,表明Mo位缺陷会对其光电性质带来影响.同时分析电荷分布发现,Mo缺陷周围存在着负电荷聚集的现象,S缺陷周围存在正电荷聚集的现象.     

高压下金属间化合物CaAlSi的电子结构和晶格动力学性质

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了三元金属间化合物CaAlSi在高压下的电子性质和晶格振动性质。三元金属间化合物CaAlSi具有和MgB2类似的六角蜂巢状结构,Ca原子取代了Mg原子的位置,Al、Si原子无序地占据B原子的位子。通过对Ca三元金属间化合物能带和三维费米面的计算,发现在压力的作用下CaAlSi费米面附近的能带发生了电子拓扑变化,压强可以导致电子拓扑结构相变(ETTs)。通过晶格动力学的研究发现,在压力的作用下,CaAlSi的光学支沿着A-L-H方向逐渐软化,声学支逐渐变硬。说明此金属间化合物在压力的作用下,其结构不是很稳定,随着压力的继续增大,可能会有新的结构出现。     

高压下TiN等结构相变的第一性原理研究

 利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法和线性响应理论,研究了TiN的物态方程、电子能带结构和声子色散曲线随压强的变化关系。结果表明：TiN 的电子能带结构并未随着压强的增加而出现反常,没有出现电子的拓扑结构相变;零压下出现软化的声子模式并没有随着压强的增加而继续软化。因此可以认为在0～12 GPa 压强范围内,TiN 发生等结构相变的原因不是由于电子的拓扑形貌发生变化和声子软化引起的。     

高压下三元金属间化合物SrAlSi的电学和晶格动力学特性

基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了三元金属间化合物SrAlSi在高压下的电子性质和晶格动力学性质.三元金属间化合物SrAlSi具有和MgB₂类似的六角蜂巢状结构,Sr原子取代了Mg原子的位置,Al、Si原子无序地占据B原子的位子.通过对SrAlSi三元金属间化合物能带和三维费米面的计算,发现在压力的作用下SrAlSi费米面附近的能带发生电子拓扑变化,压力可以导致电子拓扑结构相变(ETTs).通过晶格动力学研究发现,在压力的作用下,SrAlSi的光学支沿着A-L-H方向逐渐软化,声学支逐渐变硬,说明金属间化合物SrAlSi在压力作用下结构不是很稳定,随着压力的继续增大,会有新的结构出现.     

高压下RhB的相变、弹性性质、电子结构及硬度的第一性原理计算

采用密度泛函理论中的赝势平面波方法系统地研究了高压下RhB的结构相变、弹性性质、电子结构和硬度.分析表明,RhB在25.3 GPa时从anti-NiAs结构相变到FeB结构,这两种结构的弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量和弹性各向异性因子的外压力效应明显.电子态密度的计算结果显示,这两种结构是金属性的,且费米能级附近的峰随着压强的增大向两侧移动,赝能隙变宽,轨道杂化增强,共价性增强,非局域化更加明显.此外,硬度计算结果显示,anti-NiAs-RhB的金属性比较弱,有着较高的硬度,属于硬质材料.