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31.
通过第一性原理计算研究了钨/石墨烯/钨复合材料相比于纯钨金属在力学与热学性质方面的变化,并用氦原子-空位缔合缺陷模拟核聚变辐照损伤评估等离子体辐照条件下的性能。计算结果表明:钨/石墨烯/钨复合材料的体积弹性模量、杨氏模量与剪切模量呈现一定程度的下降,但是提升了钨基材料的延展性;钨/石墨烯/钨复合材料的热膨胀系数有所增加,但是具有较高的最小热导率。本文阐述了石墨烯界面层可以对基体杂质与缺陷进行吸附的独特机制,通过这种机制,钨/石墨烯/钨复合材料在力学、热膨胀系数以及最小热导率有更低程度的衰减,这显示了钨/石墨烯/钨复合材料在抗辐照性能方面具有较大的应用潜力。 相似文献
32.
摘 要:基于第一性原理的计算方法,建立了本征石墨烯、空位石墨烯及钇( Y)掺杂空位石墨烯模型,并计算了CO、NO在三类石墨烯表面的吸附过程. 从表面能、吸附结构、吸附能和态密度四个方面进行分析讨论,研究掺杂Y对CO、NO气体吸附性能的影响. 结果表明:CO、NO与本征石墨烯之间的吸附为弱的物理吸附,掺杂Y后增强了材料表面对CO、NO的吸附效果,最大吸附能分别为7.414eV、6.702eV,属于化学吸附;掺杂Y使空位石墨烯费米能级附近有了更多的活跃电子,其吸附NO后体系由半金属转变为金属特性,该特性能为开发更加优良的石墨烯气敏材料提供理论支持. 相似文献
33.
以往的理论在预测六方结构(HCP)金属的表面能时,计算值与实验值存在较大误差.鉴于此,本文首先用一种较为合理的方法精准地预测了稀有金属钇(Y)(0001)面的表面能,计算值(1.141 J/M2)与实验值(1.125 J/M2)吻合的很好.随后,系统研究了NO小分子在Y(0001)面不同位置(空位、桥位和端位)的吸附行为.结果表明:空位(H1)表现出了良好的吸附能力,吸附能超过了5eV,同时N-O键长伸长量超过了24%,此时,NO分子几乎平行地吸附于Y(0001)表面.所有的吸附位置的N-O分子伸长量范围为0.2?-0.42?.这种伸长量明显超过了NO在其它金属表面时的计算结果. 相似文献
34.
采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了钪(Sc)、氧空位(OV)单/共掺杂锐钛矿相TiO2,对晶体结构、形成能以及电子结构进行了对比分析.研究结果表明,Sc-TiO2在富氧环境下缺陷形成能为负值,富钛环境下缺陷形成能为正值,表明Sc-TiO2只能在富氧环境下制备;OV-TiO2、Sc-OV-TiO2在富氧或富钛环境下缺陷形成能均为负值,但富氧环境下形成能更低;OV-TiO2的0/1-缺陷电荷转变能级为深能级,而Sc-TiO2的0/1-缺陷电荷转变能级则属于相对较浅能级;与纯锐钛矿相TiO2相比,Sc-TiO2的禁带宽度略有减小,但OV-TiO2、Sc-OV-TiO2禁带宽度变宽. 相似文献
35.
为提高h-MoS2对NO的气敏性,采用第一性原理研究了X(X=La、Ce、Pr和Nd)对h-MoS2的稳定性、吸附特性、功函数和伏安特性的影响.研究结果表明:X(X=La、Ce、Pr和Nd)取代Mo原子后得到的形成能均为负,说明掺杂体系容易形成且稳定存在.同时X掺杂后的h-MoS2布居数相比于未掺杂前的大,也说明掺杂有利于体系稳定.NO吸附在La、Ce原子顶部位置的吸附能为-1.215 eV、-1.225 eV,吸附距离分别为2.475?、2.854?,具有明显的化学吸附特征.同时Hirshfeld转移电荷分别为0.213e和0.325e,具有明显的受体特征,提高了气敏性.La和Ce掺杂后能明显改变功函数的大小,也说明La和Ce能提高h-MoS2对NO的气敏性.施加电场后能有效提高Pr掺杂体系的吸附强度,增大Hirshfeld转移电荷,对功函数的改变最大,所以电场对Pr掺杂体系的影响非常明显.通过分析掺杂体系的伏安特性曲线,La、Ce两掺杂体系的电流分别由0增大到5.3μA和4.8μA,而Pr、Nd... 相似文献
36.
基于第一性原理计算方法,对含空位缺陷的V2C(MXene)在不同位点修饰单原子Al的相关性能进行系统研究.研究表明,几何优化后得到含空位缺陷的V2C稳定结构表面能为-3075.53 J/m2,单原子Al修饰本征V2C单原子的吸附能为1.5511eV、单原子Al修饰空位缺陷V2C的吸附能为-2.0763 eV,这表明含空位缺陷的V2C,由于单原子Al的修饰可以明显改善晶体结构稳定性.进一步从态密度、分波态密度、吸氢能力研究发现,各体系态密度和分波态密度均出现分波越过费米能级的现象,表现出较强的金属性;V2C吸附H2气体分子吸附能为-7.5867 eV,而空位缺陷V2C和单原子Al修饰空位缺陷V2C两个体系对H2气体分子的吸附能仅为-0.9851 eV、-2.7130 eV,均未能进一步改善V2C对H2气体分... 相似文献
37.
宽禁带半导体β-Ga2O3因为具有优良的物理化学性能而成为研究热点.本文基于DFT(Density Functional Theory)的第一性原理方法,先采用PBE(Perdew-Burke-Ernzerhof)中的GGA(Generalized Gradient Approximation)和GGA+U(Generalized Gradient Approximation-Hubbard U)的方法计算了本征β-Ga2O3,Lu掺杂浓度为12.5%的β-Ga2O3及Lu-Eu共掺杂浓度为25%的β-Ga2O3结构的晶格常数、能带结构和体系总能量.发现采用GGA+U的方法计算的带隙值更接近实验值,于是采用GGA+U的方法计算了本征β-Ga2O3,Lu掺杂的β-Ga2O3以及Lu-Eu共掺杂的β-Ga2O... 相似文献
38.
MoTe2是一种非空间反演对称性半导体,由线性偏振光照射,在无偏压条件下可以直接产生光电流,但是非常微弱.掺杂可以改变电子能带结构和降低空间反演对称性,从而有效的增强光电流.本文基于非平衡格林函数-密度泛函理论,采用第一性原理,计算了本征、Nb掺杂、Ti掺杂和W掺杂2H-MoTe2的能带结构、透射谱和光电流.能带结构表明:Nb掺杂使半导体2H-MoTe2能带穿越费米能级,转变为金属特性;Ti和W掺杂减小了2H-MoTe2的带隙,能带没有穿越费米能级,依然为半导体.掺杂都降低2H-MoTe2的反演对称对称性,从本征的D3h转变为Cs.从而在线偏振光的照射下可以有效的提高2H-MoTe2的光电流.同时,发现掺杂可以提高单层2H-MoTe2在低光子能量下的消光比,如Nb和Ti掺杂单层2H-MoTe2分别在光子能量1.1 eV和1.2 eV处取得39.48和28.48的高消光比... 相似文献
39.
偶氮四唑叠氮基甲脒AFZT的爆轰性能表现优异,在高能炸药领域中具有广阔的应用前景.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了AFZT在0~50 GPa压力下的晶体结构、电子性质以及氢键相互作用,并分析了这些性质在压力下的变化规律.在压力的作用下,AFZT晶体在5 GPa下发生了结构转变并伴随着电子结构中带隙值的突变,其带隙先减小后增大再减小,总态密度的峰值随着压力的增加而减小.结构中叠氮甲脒阳离子上的N8-N9与N9-N10键在压力下表现得最稳定,N-H…N类型的氢键在所有相互作用中占据主导地位.此外,AFZT结构沿不同晶轴压缩的难易程度与此方向上氢键相互作用分布的疏密有关,并且其氢键主要沿xz平面分布而在y轴上分布极少,这导致了它沿y轴方向最易被压缩. 相似文献
40.
该文,使用变分方法,研究了一类如下双相问题正解的存在性■其中N≥2,1
1∈Ls1、(Ω),V2∈Ls2(Ω)是权函数且V1允许变号的,V2是非负的. 相似文献