First-principles study of the （001） surface of cubic PbHfO3 and BaHfO3

Using first-principles techniques,we investigate the(001) surfaces of cubic PbHfO3(PHO) and BaHfO3(BHO) terminated with both AO(A=Pb and Ba) and HfO2.Surface structure,partial density of states,band structure,and surface energy are obtained.The BaO surface is found to be similar to its counterpart in BHO.For the HfO2-terminated surface of cubic PHO,the largest relaxation appears on the second-layer atoms but not on the first-layer ones.The analysis of the structure relaxation parameters reveals that the rumpling of the(001) surface for PHO is stronger than that for BHO.The surface thermodynamic stability is explored,and it is found that both the PbO-and the BaO-terminated surfaces are more stable than the HfO2-terminated surfaces for PHO and BHO,respectively.The surface energy calculations show that the(001) surface of PHO is more easily constructed than that of BHO.     

KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3电子结构的第一性原理研究

用全电势线性缀加平面波法 (FLAPW )计算了KTa0 .5Nb0 .5O3 铁电相和顺电相的态密度、能带结构 .通过对两相态密度的对比分析我们发现在铁电相 ,钽原子的d电子和氧原子的 2p电子以及铌原子d电子与氧原子的 2p电子之间存在强烈的轨道杂化 ,对能带的分析也得出同样的结论 .这种轨道杂化对KTa0 .5Nb0 .5O3 铁电性的稳定有着重要的意义 .钽原子在四方铁电体KTa1 xNbxO3 中的作用与在纯钽酸钾中的作用有明显的差别 .     

Pressure-Induced Phase Transition of Ruthenium Diboride

Based on the first-principles calculations, we firstly predict that RuB2 undergoes a phase transition from the orthorhombic phase to the hexagonal phase with a volume collapse of 1% when the applied pressure is 15. 7 GPa. The values of calculated elastic moduli indicate that RuB2 and RuN2 are low compressibility materials. Based on the calculated electronic density of states and valence charge density distribution, the bonding nature of RuB2 is examined to obtain a deeper insight into the physical origin of the mechanical properties. The metallieity and high elastic moduli of RuB2 and FuN2 suggest that they axe potential hard conductors.     

SrHfO3和SrTiO3光学特性的第一性原理研究

用全电势线性缀加平面波法(FLAPW)计算了SrTiO₃和SrHfO₃的光学特性，即介电函数虚部ε₂(ω)、光学吸收系数I(ω)和反射率R(ω).对它们光学特性进行了对比分析，给出了它们光学特性的差别，并进行了解释.计算的SrTiO₃光学谱分别在4.4，7.4，8.3和23.6eV处出现峰值，且其在4.4eV处的峰值比较高而尖.计算结果与实验值符合得很好. 关键词： 平面波法计算 光学常量和参数 铁电体     

Giant Static Dielectric Constant of Strained PbTiO3

First-principles density functional perturbation calculations are employed to study the dielectric and piezoelectric properties of strained tetragonal PbTiO3. Lattice distortion, static dielectric constant, Born effective charge, zone-centre phonons, and piezoelectric constant are obtained. For the strained tetragonal PbTiO3, we obtain a giant static dielectric constant （3600） under a strain 0. 77%. Moreover, the calculated piezoelectric constant e15 of strained PbTiO3 reaches about 203 C/m^2 which is about 20 times of that of unstrained system. The giant static dielectric constant is mainly due to the softening of the lowest-frequency phonon mode and the reduce of Ti-O bond length. This work demonstrates a route to a giant static dielectrics for electrically microwave and other devices.     

密度泛函理论研究Be_nNa(n=2~14)团簇的结构及其电子性质(英文)

基于密度泛函理论研究了BenNa(n=2~14)团簇的最低能量结构及其电子性质,具体采用的计算方法是B3LYP/6-311G(d).对于每一尺寸的团簇,我们从多个可能构型出发来寻找其最低能量结构.计算结果表明:钠原子易于附着在铍团簇的表面;Be4Na和Be9Na均具有较高的平均结合能及能隙,n=4,9是团簇的幻数;在所有的BenNa(n=2~14)团簇中,钠原子均失去电子;随着团簇尺寸n的增大,团簇内部原子间的相互作用是共价键和金属键共存.     

贵金属氮化物晶体结构、电子结构和力学性能的实验与理论研究进展

氮化铂（Pt-N）是高温高压条件下合成的第一种块体二元贵金属氮化物,由于该化合物具有高的体弹性模量和特殊的电子结构从而吸引了世界范围内一些理论研究者的目光.Pt-N中金属原子的质量远远大于非金属原子的质量,因此X射线衍射仅能确定Pt原子的位置,拉曼光谱虽然能限制N原子的对称性,但仍不能确定其具体位置.以上因素使得确定这种新合成物质的晶体结构成了理论研究的焦点, 这些工作已经在高压科学中开拓了一个新的领域,即贵金属元素氮化物的高压合成与物性研究.     

TbSin(n=2-13)团簇的结构、电子及磁学性质

利用相对论密度泛函理论在广义梯度近似下研究TbSi_n (n=2-13)团簇的结构、稳定性、电子和磁学性质. 对团簇的平均结合能、离解能、电荷转移、最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)的能级差、Mulliken 电荷分析和磁学性质进行了计算和讨论. TbSi_n团簇并没有像实验推测的那样在n=10形成嵌入式的结构. 我们推断电子亲和势的急剧变化不仅与嵌入式的结构有关, 而且与电子的固有稳定性相关.Mulliken 电荷分析表明电荷总是从Tb 原子转向Si 原子. 团簇的磁矩主要局域在Tb 原子的周围, 并且主要由f电子贡献, f 电子表现出局域性并且不参与化学成键. 以TbSi₁₀为例的分波态密度分析表明Tb与Si 原子间存在很强的sp轨道杂化.     

密度泛函理论研究ZrnCo(n=1—13)团簇的结构和磁性

利用密度泛函理论中的广义梯度近似对Zr_nCo(n=1—13)团簇进行了结构优化、能量和频率的计算,研究了Zr_nCo团簇的平衡几何结构、稳定性、电子性质和磁性.结果表明：Zr₄Co,Zr₇Co,Zr₉Co和Zr₁₂Co团簇的基态稳定性较高,是幻数团簇,尤其是Zr₁₂Co团簇基态为I_{h< 关键词： n}Co团簇')" href="#">Zr_nCo团簇 平衡几何结构 稳定性和磁性     

NO在Yn(n=1–12)团簇表面的解离性吸附

采用基于密度泛函理论中的广义梯度近似,在考虑自旋多重度的情况下,对Y_nNO（n=1–12）团簇进行了构型优化,以及稳定性和成键特性分析,结果表明：n=5,7,8,10时,NO吸附使相应的Y_n团簇基态结构发生了明显变化,吸附后,所有尺寸中的N–O键长明显伸长,振动频率减弱,表明NO在Y_n团簇表面发生的是解离性吸附,N–Y,O–Y键的共同作用使Y_nNO团簇具有很大的吸附能;特别是n=3,5,8时,N–O键断裂,吸附能值分别为9.92,9.24,9.82 eV. Y_nNO和Y_n 的二阶能量差分变化趋势表明,NO 吸附对Y_n团簇稳定性和成键特性均产生较大影响. N,O原子sp³轨道杂化时孤对电子的出现导致N–O键断裂,增强了N–Y和O–Y间的成键能力,使Y₃NO,Y₅NO,Y₈NO团簇表现出了很好的稳定性. 关键词： 团簇 NO吸附 基态结构 稳定性