Ti-48Al-2M~1-2M~2(M~1=Nb,V;M~2=Mn,Cr,V)合金电子结构

用紧束缚能带计算方法(EHT)研究了标题多元合金的能带及电子结构。发现少量的多种元素在γ-TiAl中掺杂,对合金中电荷分布的影响,具有单种元素掺杂的叠加性;选择适当的合金元素就能达到多种掺杂的性能互补。多种元素掺杂能更有效地使成键电子云趋势于球形化,Peierls力均称为化,有利于增加γ-TiAl合金的塑性和变形性。     

γ-TiAl中掺杂原子取代位置的量子化学研究

用(EHT)紧束缚能带计算方法计算了g -TiAl及其掺杂合金的原子间成键强度,并依据键强度建立了判断掺杂原子取代位置的模型。掺杂原子的位置应根据取代前后的键强度相近的取代方式进行确定。模型预测的结果与场理论方法的结果是一致的,也与实验结果基本相符,据此能够定性判断掺杂原子的取代位置。     

结构调制对Bi2Sr2CuO6电子结构的影响

在铋基超导体中,Bi-O,Sr-O和CuO_2层的结构畸变导致了原子偏离理想位置,形成更有利的成键环境。这种原子几何位置的改变在计算其电性质时必须予以考虑。但至今对其进行的电子结构计算都是基于Bi-O层具有理想NaCl型结构。考虑畸变在内的详细电子结构计算有助于了解调制的起因以及这些材料复杂的物理化学特征。因此本文对Bi_2Sr_2CuO_6进行了紧束缚带计算,探讨了结构调制对电子态和化学键性质的影响。     

硫化聚乙炔结构对其电子性能的影响

本文用硫原子和共轭多烯的复合物模拟硫化聚乙炔结构,并采用一维紧束缚的LCAO-SCF-MO法,探讨了硫化聚乙炔结构对其电子性能的影响,揭示出影响的原因,确定了最佳结构,为实验合成提供了理论依据。     

硫化聚乙炔结构对其电子性能的影响

本文用硫原子和共轭多烯的复合物模拟硫化聚乙炔结构, 并采用一维紧束缚的LCAO-SCF-MO法, 探讨了硫化聚乙炔结构对其电子性能的影响, 揭示出影响的原因, 确定了最佳结构, 为实验合成提供了理论依据。     

晶态C60,K3C60,K6C60的能带计算

本文用紧束缚法的ＥＨＭＯ三维晶体轨道程序进行计算求得了Ｃ６０，Ｋ３Ｃ６０和Ｋ６Ｃ６０的能带结构，并得到了一系列过去未曾见过报导的原子投影态密度、轨道、原子重叠布据、原子电荷、轨道矢量等数据。从这些能带图中可以充分说明三种物质的区别，并可解释Ｋ３Ｃ６０的超导性和Ｃ６０与Ｋ６Ｃ６０的绝缘性。     

Co-P非晶态合金电子性质和局域结构的理论研究

In order to study the electron property and the microlocal structure of Co-P amorphous alloy,a series of single-P（ConP）and two-P（ConP2）cluster models were chosen according to the experiment fact of the possible presence of direct P-P contact and short-range-ordering in the amorphous alloy. ConP and ConP2 cluster models were calculated with the DFT method and calculations showed that P（phosphor）accepted electron from Co（cobalt）in single-P（Co2P（2）,Co3P（1）and Co4P（2））cluster models,which agrees well with the Pauli electronegative rule,and a very strong interaction between Co and P resulted in formation stable clusters Co2P（2）,Co3P（1）and Co4P（2）. However,two-P（ConP2）cluster models and single-P cluster Co5P（1）were unstable,and it was impossible to present direct P-P contact in two-P（ConP2）cluster models. It could be concluded that the clusters Co2P（2）,Co3P（1）and Co4P（2） is more reasonable to represent the local structure of Co-P amorphous alloy.     

γ—TiAI中掺杂原子取代位置的量子化学研究

用（EHT）紧束缚能带计算方法计算了γ-TiAl及其掺杂合金的原子间成键强度，并依据键强度建立了判断掺杂原子取代位置的模型。掺杂原子的位置应根据取代前后的键强度相近的取代方式进行确定，模型预测的结果与场理论方法的结果是一致的，也与实验结果基本相符。据此能够定性判断掺杂原子的取代位置。     

MTDTPY.TCNQ及MTDTPY.CHL电荷转移复合物晶体的电子能带结构 及其与导电性能 关系的研究

用紧束缚近似的EHMO方法对α-MTDTPY·TCNQ(1)、β-MTDTPY·TCNQ(2)及MTDTPY·CHL(3)三种电荷转移复合物晶体的电子能带进行了计算.在1中,电子施体(D)分子MTDTPY及受体(A)分子TCNQ形成交替重叠的一维分子柱(M),柱间无净电荷转移.能隙.E_G=0.15 eV,载流子的产生主要来自热激发.在2及3中,电子施体(D)MTDTPY及受体(A)TCNQ及CHL分子分别形成相对独立的D及A一维分子柱,载流子的产生主要来自柱间的电荷转移.由电子能带结构及关于载流子迁移的Frohlich-Sewell公式,得出上述三种晶体的室温电导率之比为σ_1∶σ_2∶σ_3=3.72×10~(-10)∶1∶1.15,与实验事实基本一致.关于各分子柱对σ的贡献,2中D柱∶A柱～10~3∶1;3中D柱∶A柱～2∶1.根据计算结果,本文还对载流子的迁移机理进行了讨论.     

MTDTPY.TCNQ及MTDTPY.CHL电荷转移复合物晶体的电子能带结构 及其与导电性能 关系的研究

用紧束缚近似的EHMO方法对αMTDTPY.TCNQ(1)、β-MTDTPY.TCNQ(2)及MTDTPY.CHL(3)三种电荷转移复合物晶体的电子能带进行了计算。在1中,电子施体(D)分子MTDTPY及受体(A)分子TCNQ形成交替重叠的一维分子柱(M),柱间无净电荷转移。能隙E~G=0.15eV,载流子的产生主要来自热激发。在2及3中,电子施体(D)MTDTPY及受体(A)TCNQ及CHL分子分别相对独立的D及A一维分子柱,载流子的产生主要来自柱间的电荷转移。由电子能带结构及关于载流子迁移的Frohlich-Sewell公式,得出上述三种晶体的室温电导率之比为σ1:σ2:σ3=3.75×10^-^1^0:1:1.15,与实验事实基本一致。关于各分子柱对σ的贡献,2中D柱:A柱～10^3:1;3中D柱:A柱～2:1。根据计算结果,本文还对载流子的迁移机理进行了讨论。     

Electronic Structure of TiAl-2M(M=V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Mn) Alloy

1INTRODUCTIONTitaniumaluminidesbasedonY-TiAlarereceivingconsiderableattentionaspo-tentialcandidatesformaterialsinhightemperatureaerospaceapplication.Theirlowdensity,hightemperaturescreepresistance,highoxidationresistanceandstrengthmakesthemexcellentpotentialenginematerials.Howevertheirlowductilityandlowfracturetoughnessatroom'temperaturesaremajorhindrancestotheirpracticaluti-lization.TheTiAlalloymayhaveanelongationabout2%t'},furtherimprovementisnecessarybeforethesematerialscouldbeusedin…     

Synthesis,Crystal and Electronic Structure of Ba_3ZnSb_2O_9 with the 6H-perovskite-type Structure

Crystals of Ba3ZnSb2O9 have been grown by a high-temperature solid-state reaction and characterized by single-crystal X-ray diffraction.Ba3ZnSb2O9 crystallizes in the hexagonal P63/mmc space group with a = 5.8663(4),c = 14.478(2) ,V = 431.49(8) 3,Z = 2 and R(all data) = 0.0167.The structure of Ba3ZnSb2O9 consists of pairs of face-sharing Sb2O9 bi-octahedra connected via corners with two single layers of mutually isolated ZnO6 octahedra.Each Ba2+ ion is bonded to 12 oxygen atoms.The UV-vis absorption spectrum of the compound has been investigated.Additionally,the calculations of band structure and density of states have also been performed with density functional theory method.The obtained results tend to support the experimental data of the absorption spectrum.     

Nb元素影响TiAl金属间化合物键合特征的第一原理计算

采用第一原理方法, 研究了Nb元素对TiAl金属间化合物电子结构及其对Ti, Al和O原子键合作用的影响. 研究结果表明, Nb元素对富Ti和富Al的TiAl金属间化合物体系电子结构及键合作用的影响不同. 对于富Ti的TiAl金属间化合物体系, Nb原子取代Ti晶格位置后, 减小了Ti费米能级处的电子密度, 削弱了Ti原子与O原子间的相互作用; 同时增强了Al原子中s电子和O原子中p电子的相互作用. 而Nb原子对富Al的TiAl金属间化合物体系中Ti/Al与O的相互作用影响较小. 同时, 向TiAl金属间化合物中掺杂Nb元素, 增大了TiO2的生成能垒, 减小了Al2O3的生成能垒, 有利于促进抗氧化膜Al2O3的生成. 因此, 添加合金化元素Nb有利于提高TiAl金属间化合物的抗氧化性能, 这与实验报道相一致.     

Effect of Strain on the Electronic Structure and Phonon Stability of SrBaSn Half Heusler Alloy

This paper presents the strain effects on the structural, electronic and phonon properties of a newly proposed SrBaSn half Heusler compound. Since it is stable considering chemical thermodynamics, we tested its strength against uniform strain w.r.t phonon spectrum and it produces a direct bandgap of 0.7 eV. The direct bandgap reduces to 0.19 eV at −12% strain beyond which the structure is unstable. However, an indirect gap of 0.63 eV to 0.39 eV is observed in the range of +5% to +8% strain and afterwards the strain application destabilizes the structure. From elastic parameters, the ductile nature of this material is observed.     

聚吡咯并[3,4-c]吡咯的电子结构及导电性研究

采用密度泛函(DFT)方法在6-31g(d)水平下研究了聚吡咯和聚吡咯并[3,4-c]吡咯, 以及它们的单体和低聚物的电子结构. 对中心键的键长、电荷密度以及Weberg键级的研究表明, 随着主链聚合度的增加, 其共轭性增强. 对聚合物还进行了能带结构和态密度分析. 结果发现, 在3位聚合的并环化合物具有最优的导电性能, 其能隙仅有0.25 eV, 可以作为潜在的导电聚合物材料.     

混合稀土对Cu—Ni—Si铸态合金组织和电性能的影响

研究了混合稀土对Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ三元合金铸态组织和电性能的影响，观察到稀土元素的加入造成合金晶界共晶相的改变以及基体中相中针状η－ＮｉＳｉ的分析，同时稀土元素的加入对合金的电阻率和电阻温度系数产生明显的影响，使得合金的电阻温度系数随稀土加入量的增加呈从递减到递升的变化。     

Ab initio Study of Electronic Structure and Properties in Crystalline 1,1,3,3,5,5‐Hexaazidocyclotriphosphazene

The banding and electronic structures of crystalline 1,1,3,3,5,5‐hexaazidocyclotriphosphazene (P₃N₂₁) have been investigated at DFT‐B3LYP/6‐31G(d) level. Relaxed crystal structure compares well with experimental data. The energy gap is 5.57 eV, indicating that P₃N₂₁ is an insulator. The frontier orbital is mainly formed by atomic orbitals of azido group, so it is the most reactive part of the molecule. The intermolecular interaction is strong along the direction that is nearly perpendicular to the phosphazene ring. The distribution of electrostatic potential is quite uneven, so P₃N₂₁ has a very high impact sensitivity. The point charge electrostatic potential is very high between the azido groups of the neighboring molecules, which indicates that the crystal lattice in this position may easily be broken and becomes the explosion center when P₃N₂₁ is impacted. The overlap populations of P–N_α bonds are much less than those of other bonds, therefore the P–N_α bonds first rupture by external stimuli, which agrees well with the experimental study of mass spectrum.     

铀氮化物晶体结构及电子结构

铀氮化物因其独特的物理化学性质及优良的性能而成为核燃料循环系统中重要的燃料材料,是核领域的研究热点材料之一。此外,铀氮化物也被用作抗腐蚀涂层材料,在金属铀的表面腐蚀防护领域具有重要的应用价值。在铀-氮体系中,五种结构铀氮化物,包括NaCl型UN、HgIn型UN、Mn₂O₃型α-U₂N₃、La₂O₃型β-U₂N₃和CaF₂型UN₂,已经被确认并进行了广泛研究。但是到目前为止,由于铀氮化物复杂的非化学计量比问题,导致对上述物相之间的转化关系的认识仍不清楚;而不同化学计量比的铀氮化物由于其电子结构的差异,使得其基本物理化学性质发生了根本的变化。有关铀氮化物晶体结构和电子结构方面的研究是探讨其优异性能起因的第一步,因此引起研究者的广泛关注。本文在归纳和分析大量文献的基础上,结合本课题组在铀氮化物相关方面的研究成果,着重介绍铀氮化物晶体结构和电子结构方面的主要进展,并对铀氮化物相结构的转化规律以及电子结构的演化规律进行总结,以期为铀氮化物的实验研究和功能应用提供参考。