钙钛矿型复合稀土铁氧化物电子结构的第一性原理研究

采用基于赝势平面波基组的第一性原理方法对一系列具有钙钛矿结构的复合稀土铁氧化物RFeO₃ (R＝镧系稀土元素)的构型和电子结构进行了系统研究. 考察了铁磁(FM)和反铁磁(AFM)两种磁结构, 其中AFM型在常温下更为稳定, 且其构型优化结果更接近于实验测量值. 不论是FM还是AFM构型, R原子的磁距均与自由R^3＋离子相同; 对于Fe原子, 在FM结构中的磁距较AFM类型来得小; 随着R原子序数的增加, 两种磁结构中Fe原子的磁距均呈减小趋势; 对于相同类型的RFeO₃化合物, 具有非常类似的能带结构, 其中AFM构型在费米能级处存在明显的带隙, 而FM型化合物则具有金属特性.     

乙炔和乙烯分子在Si(100)表面吸附的几何和电子结构的密度泛函研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论和平板模型对Si(100)表面吸附乙炔和乙烯分子的构型稳定性以及电子结构进行系统研究. 结果表明: 无论是吸附乙炔还是乙烯分子, 当覆盖度为0.5 ML时, 最为稳定的吸附方式为dimerized模型; 当覆盖度增大到1.0 ML时, end-bridge模型为最稳定的吸附方式. 通过对各吸附模型的能带结构分析可知, 体系的带隙变化可以通过考察表层Si—Si二聚体中Si原子的配位环境来确定. 对于相同的吸附模型, 无论吸附分子是乙炔还是乙烯, 都具有非常相近的带隙. 吸附构型以及吸附分子的覆盖度对最小带隙及其来源有较大影响. 此外, 研究结果还表明, 杂化密度泛函方法更适合于描述Si(100)表面的电子结构, 尤其是对end-bridge吸附模型.