插层化合物LixTiS2中Li离子-空位二维有序结构稳定性的第一性原理研究

根据局域密度近似下的密度泛函理论,用第一性原理方法对TiS2,LiTiS2和LixTiS2(x=1/4,1/3,1/2,2/3,3/4)有序系统进行了几何优化和总能量计算.将计算结果与已有的实验和理论结果进行了对比,得到的归一化结构参量增量△a0和△c0随离子浓度单调地增加,与实验结果符合较好.LixTis2(x=1/4,1/3,1/2,2/3,3/4)有序结构的形成能均小于零,表明这些结构的稳定性.具有√3a0×a0有序结构的Li1/2TiS2系统的形成能最低、结构最稳定.研究结果表明,对上述系统使用局域密度近似下的密度泛函理论是合理的.     

快离子导体AgxTiS2中Ag+离子－空位的二维基态结构与能量性质研究

根据Ag⁺离子-空位的二维有序结构建立了三维晶胞模型.采用局域密度近似下的平面波赝势方法,对有序Ag_xTiS₂(x=0,1/4,1/3,1/2,2/3,3/4,1)系列进行了几何结构优化和总能量计算,并与Li_xTiS₂系列进行了对比研究.有序Ag_xTiS₂系统的晶格参量增量Δa_{关键词： x}TiS₂')" href="#">Ag_xTiS₂ 有序—无序相变 离子扩散 第一性原理计算     

阶梯化对快离子导体LixTiS2的结构与能量性质的影响

根据密度波理论建立了stage-2有序LixTiS2(x=1/8,1/6,1/4,1/3,3/8,1/2)系统的晶胞模型.采用平面波赝势方法,对stage-2有序系统和stage-1有序LixTiS2(x=0,1/4,1/3,1/2,2/3,3/4,1)系统进行了几何结构优化和总能量计算,并进行了对比研究.发现stage-2晶胞的参量c(d)与stage-1晶胞的参量2c0(d)有相似的变化规律.但在stage-2有序系统中,有插层离子的夹层间距c1(d)相对于stage-1有序系统的夹层间距c0(d)额外膨胀,而与之对应的无插层离子的夹层间距c2(d)被压缩.这种额外膨胀和压缩有一定的互补关系.阶梯化对TiS2夹层中的原子结构也有显著影响.stage-2有序Li1/2TiS2系统的形成能明显高于stage-1有序Li1/2TiS2系统,表明后者更稳定.这与已报道的实验结果一致.stage-2有序Li1/4TiS2系统的形成能低于stage-1有序Li1/4TiS2系统,预言了一种新的有序结构.     

阶梯化对快离子导体LixTiS2的结构与能量性质的影响

根据密度波理论建立了stage-2有序Li_xTiS₂(x=1/8,1/6,1/4,1/3,3/8,1/2)系统的晶胞模型.采用平面波赝势方法,对stage-2有序系统和stage-1有序Li_xTiS₂(x=0,1/4,1/3,1/2,2/3,3/4,1)系统进行了几何结构优化和总能量计算,并进行了对比研究.发现stage-2晶胞的参量c(d关键词： xTiS₂')" href="#">Li_xTiS₂ 阶梯结构 有序—无序相变 第一性原理计算     

插层化合物Ag1/4TiSe2电子结构的第一性原理研究

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变为金属性的Ag1/4TiSe2,导电性质得到明显改善.     

插层化合物Ag1/4TiSe2电子结构的第一性原理研究

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Ag_1/4TiSe₂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Ag_1/4TiSe₂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Ag_1/4TiSe₂中.Ag的插入使得半金属性的TiSe_{2关键词： 1/4}TiSe₂')" href="#">Ag_1/4TiSe₂ 电子结构 插层化合物 第一性原理计算     

氦原子及类氦离子基态能量的经验公式

通过对氦原子和类氦离子电离能数据的分析 ,找到了一个能够快速计算类氦体系基态能量的经验公式 ,验算了一些类氦离子 (Z=2— 1 5 )的基态能量 ,与实验测量值符合得很好。除了 Li 和 Be 的基态能量的相对偏差为 0 .4 46 %外 ,其他的都低于 0 .4 %。     

Fe位Al掺杂对Sr2FeMoO6磁结构和磁输运性质的影响

研究了Sr2Fe1-xAlxMoO6(0≤x≤0.30)系列多晶样品的磁学和输运性质.室温X射线衍射谱图的精修结果显示Al3+掺杂没有改变样品的晶格结构,但提高了Sr2FeMoO6晶格的阳离子有序度.5K时样品的磁化曲线说明平均单位分子饱和磁矩随着Al含量的增加而下降,但平均单位Fe离子磁矩却逐渐提高.磁化曲线的拟合结果显示样品内反铁磁相互作用对饱和磁矩的贡献随着Al含量的增加而下降,说明一定量的Fe离子被Al替代后,抑制了样品内Fe-O-Fe反相边界的形成,从而提高了Sr2FeMoO6晶格的阳离子有序度和平均单位Fe离子磁矩.对饱和磁矩的分析表明非磁性Al3+离子掺杂会形成无磁相互作用的Mo-O-Al-O-Mo区,可以将原来较大的Mo-O-Fe亚铁磁区分割成许多小的区域,并且使这些亚铁磁区间的磁耦合作用变弱,从而提高了低场磁电阻效应.阳离子有序度的提高使来源于自旋相关电子在反相边界处散射的高场磁电阻明显降低,导致了样品的磁电阻在x=0.15时达到了最大值.     

Na+替位掺杂对Li2MnSiO4的电子结构以及Li+迁移过程的影响

在锂二次电池中, 硅酸锰锂作为正极材料得到广泛研究, 但其固有的电子和离子电导率较低, 直接影响着电池的功率密度和充放电速率. 本文建立了不同浓度的Na⁺离子替位掺杂Li⁺离子形成的Li_1-xNa_xMnSiO₄(x=0, 0.125, 0.25, 0.5)结构, 采用第一性原理的方法, 研究了掺杂前后硅酸锰锂的电子结构以及Li⁺离子的跃迁势垒. 发现在Li⁺位替代掺杂Na⁺, 导带底的能级向低能方向发生移动, 降低了Li₂MnSiO₄ 材料的禁带宽度, 有利于提升材料的电子导电性能. 随着掺杂浓度的升高, 禁带宽度逐渐变窄. CI-NEB结果表明, 在Li₂MnSiO₄体系中具有两条有效的Li⁺离子迁移通道, 掺杂Na⁺以后扩大了Li⁺ 离子在[100]晶向上的迁移通道, Li⁺离子的跃迁势垒由0.64 eV降低为0.48, 0.52和0.55 eV. 掺杂浓度为 x=0.125时, 离子迁移效果最佳. 研究表明Na⁺掺杂有利于提高Li₂MnSiO₄材料的离子和电子电导率.     

Fe位Al掺杂对Sr2FeMoO6磁结构和磁输运性质的影响

研究了Sr₂Fe_1-xAl_xMoO₆(0≤x≤0.30) 系列多晶样品的磁学和输运性质.室温X射线衍射谱图的精修结果显示Al³⁺掺杂没有改变样品的晶格结构，但提高了Sr₂FeMoO₆晶格的阳离子有序度.5K时样品的磁化曲线说明平均单位分子饱和磁矩随着Al含量的增加而下降，但平均单位Fe离子磁矩却逐渐提高.磁化曲线的拟合结果显示样品内反铁磁相互作用对饱和磁矩的贡献随着Al含量的增加而下降，说明一定量的Fe离子被Al替代后，抑制了样品内Fe—O—Fe反相边界的形成，从而提高了Sr₂FeMoO₆晶格的阳离子有序度和平均单位Fe离子磁矩.对饱和磁矩的分析表明非磁性Al³⁺离子掺杂会形成无磁相互作用的Mo—O—Al—O—Mo区，可以将原来较大的Mo—O—Fe亚铁磁区分割成许多小的区域，并且使这些亚铁磁区间的磁耦合作用变弱，从而提高了低场磁电阻效应.阳离子有序度的提高使来源于自旋相关电子在反相边界处散射的高场磁电阻明显降低，导致了样品的磁电阻在x=0.15时达到了最大值. 关键词： 2FeMoO₆')" href="#">Sr₂FeMoO₆ 掺杂 磁结构 磁输运性质