第一原理研究Mn掺杂LiNbO3晶体的磁性和光吸收性质

采用基于密度泛函理论和局域密度近似的第一性原理分析了Mn掺杂LiNbO₃晶体的结构, 磁性, 电子特性和光吸收特性. 文中计算了Mn占据Li位和Nb位体系的形成焓, 对应的形成焓分别为-8.340 eV/atom和-8.0062 eV/atom, 也就意味着Mn 原子优先占据Li位. 这也就意味着Mn原子占据Li位的掺杂LiNbO₃晶体结构更稳定. 磁性分析的结果显示, 其对应磁矩也比占据Nb位的高. 进一步分析磁性的来源, 自旋态密度结果显示: Mn掺杂LiNbO₃晶体的磁性主要源于掺杂原子Mn, Mn原子携带的磁矩高达 4.3 μ_B, 显示出高自旋结构. 由于Mn-3d与近邻O-2p及次近邻Nb-4d 轨道的杂化作用, 计算表明: 诱导近邻O原子及次近邻Nb原子产生的磁矩对总磁矩的贡献较小. 通过光学吸收谱的分析, 得出在可见光区Li位被Mn原子替代以后显示出更好的光吸收响应相比于Nb位. 本文还分析了O空位对于LiNbO₃晶体磁性与电子性质的影响, 结果显示O空位的存在可以增加Mn掺杂LiNbO₃体系的磁性.     

基态N2O－的势能函数研究

以6-311＋＋G(3df, 3pd)为基函数, 采用密度泛函理论的B3LYP方法对N₂O^－分子体系的结构进行了优化计算. 结果表明N₂O^－分子最稳态为C_s构型, 电子组态为²A', 平衡核间距R_N—N＝0.11873 nm, R_N—O＝0.13012 nm, 键角∠NNO＝133.94448°, 离解能D_e＝10.3857 eV, 基态简正振动频率: 弯曲振动频率ν₁＝656.7488 cm^－1, 对称伸缩振动频率ν₂＝998.1562 cm^－1, 反对称伸缩振动频率ν₃＝1684.3093 cm^－1. 并用多体展式理论方法推导出了基态N₂O^－分子的分析势能函数, 其等值势能图准确地再现了N₂O^－分子的结构特征和离解能.     

一种多孔铁的冲击压缩性

 用二级轻气炮作为动态加载装置,用电探针技术和阻滞法在80～160 GPa压力范围内测量了平均初始密度为6.904 g/cm³的多孔铁的冲击压缩性。实验结果表明,其冲击压缩线可以用D=2.977+1.603u_p的线性关系描述（D,u_p分别是冲击波速度和粒子速度,单位km/s）,这一结果与国外的实验结果和Wu-Jing模型的预测结果相符。     

低温高密度N2气体的状态方程

 将Beattie-Bridgeman（BB）方程和其改进形式Benedict-Webb-Rubin（BWR）方程应用于低温高密度的N₂气体,通过计算值与实验值的比较发现：在N₂气体温度低至150 K、压强达100 MPa和密度达临界密度ρ_c的2.548倍时,BWR方程仍能计算出可靠的结果,对低于临界温度的过冷气体也能给出较高准确度的计算结果,这说明该方程对低温高密度的N₂气体能准确描述。而BB方程却不适用于低温高密度的情况。     

1. 5-环辛二烯-3, 7-二炔(C~8H~4)结构和光谱性质的理论研究

采用量子化学从头算方法研究了1,5-环辛二烯-3,7-二炔(C~8H~4)的结构和光谱性质,根据等键反应分析和自然键轨道方法研究了它的稳定性、成键情况和共轭性。结果表明1,5-环辛二烯-3,7-二炔(C~8H~4)分子为平面刚性结构,可能稳定存在。分子中C≡C键与C=C键存在一定程度的共轭,可能具有芳香性。     

Transport Properties and the Entropy-Scaling Law for Liquid Tantalum and Molybdenum under High Pressure

Molecular dynamics simulations are applied to study the transport properties, including the self-diffusion coefficient and viscosity, of liquid tantalum and molybdenum under high pressure conditions. The temperature dependence of self-diffusion coefficient, viscosity and the pair correlation entropy under high pressure conditions are investigated. Our results show that the Arrhenius law well describes the temperature dependence of self-diffusion coefficients and viscosity under high pressure, and the diffusion activation energy decreases with increasing pressure, while the viscosity activation energy increases with increasing pressure. The temperature dependence of the pair correlation entropy is well described by lIT scaling. Furthermore, we find that the entropy-scaling laws, proposed by Rosenfeld for self-diffusion coefficients and viscosity in simple liquids under ambient pressure, still hold well for liquid tantalum and molybdenum under high pressure conditions.     

Ar—N2系统的相互作用势研究和输运系数计算

对ＢＯＷＥＲＳ等人的Ａｒ－Ｎ２相互作用势进行了修正，并利用量子力学的ＩＯＳＡ方法计算了Ａｒ在Ｎ２气体中的扩散系数和粘滞系数。结果表明，输运系数的计算结果，与实验数据的符合程度得到了明显改善。     

双荷电双原子分子的新解析势能函数

提出了能更好反映双荷电双原子分子势能曲线特点的新解析势能函数，并推导出了相应的二、三、四阶力常数计算公式；作为新函数的应用实例，给出了BH2+, He22+ 和HF2+等分子离子的解析势能函数，力常数和光谱数据。     

HeH~+分子X~1∑~+、A~1∑~+和a~3∑~+态的势能函数与光谱常数研究

以Aug-cc-pVDZ、Aug-cc-pVTZ、Aug-cc-pVQZ和Aug-cc-pV5Z为基函数,分别采用组态相互作用(CI)和完全活性空间自洽场(CASSCF)方法对HeH~+的X~1∑~+、A~1∑~+和a~3∑~+态的平衡结构、离解能、绝热跃迁能、谐振频率和势能曲线进行了计算.并选用Murrell-S0rbie势能函数对势能曲线进行拟合,利用拟合的参数值计算出了力常数和光谱数据.结果表明以Aug-cc-pV5Z为基函数,采用CI方法的计算值与实验值和其它理论结果吻合较好.     

外电场作用下MgO分子的特性研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311+G（2DF）水平上研究了电场强度为-003—003 a.u.的外电场对MgO基态分子的几何结构、HOMO能级、LUMO能级、能隙、费米能级、谐振频率和红外光谱强度的影响规律.结果表明,在所加的电场范围内,随着正向电场的增大核间距先减小后增大,在F=002 a.u.时,R_e取得最小为017397 nm;分子总能量不断升高,但增大的幅度呈减小的趋势; E_H先增大后减小,在 关键词： MgO 外电场 能隙 红外