费英
,
成爽
,
史力斌
,
袁宏宽
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势(USP)方法,结合广义梯度近似(GGA)计算了岩盐结构(B1)和纤锌矿结构(B4)ZnO的相变、弹性性质,并分析了B1和B4相ZnO在相变点处的电子结构特征.计算结果表明:ZnO在12.72 GPa时发生了由B4相向B1相的转变.B1和B4相ZnO的体弹性模量分别为171.5 GPa和132.8 GPa.能带结构的结果表明B1相是间接带隙半导体,带隙值为1.404 eV,而B4相是直接带隙半导体,带隙值为1.107 eV.
关键词:
第一性原理
,
相变
,
弹性性质
,
态密度
,
能带结构
雷天民
,
吴胜宝
,
张玉明
,
刘佳佳
,
姜海青
,
张志勇
稀有金属
为了研究单层MoS2中的空位缺陷形成及其对电子结构的影响,基于密度泛函理论框架下的第一性原理,采用平面波赝势方法分别计算了单层MoS2中Mo空位和S空位的形成能、空位附近的晶格畸变、MoS2层中的电子分布以及态密度(DOS)和能带结构.计算结果显示,2种空位缺陷都具有点缺陷特征,其附近的电子分布呈现出明显的局域化特点,且S空位比Mo空位更容易形成.通过与本征态MoS2电子结构的对比分析,发现2种空位缺陷的存在对单层MoS2的电子结构、尤其是对导带高能量区域的能态密度会产生十分明显的影响,这些影响可能与空位缺陷引入的缺陷能级有关.
关键词:
第一性原理
,
MoS2
,
空位
,
电子结构
鲜晶晶
,
毋志民
,
邓军权
,
杨磊
,
崔玉亭
,
胡爱元
,
赵若禺
,
王敏娣
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.08.008
采用平面波超软赝势和广义梯度近似的第一性原理计算方法,对本征 AlN 和掺杂体系 AlN ∶Cu,AlN∶Mg,AlN∶Cu-Mg 的超晶胞进行了几何优化,计算了它们的电子结构、能带、态密度、磁矩及光学性质等。结果表明,AlN ∶ Cu,AlN ∶ Mg 均表现为100％自旋注入,材料均具有半金属性质,其中 Cu 掺杂体系的半金属性更稳定；AlN∶Cu-Mg 共掺体系在能隙深处产生杂质带,具有金属性,改善了材料的高阻抗现象。研究发现 Cu 掺杂体系的磁矩最大,Cu-Mg共掺体系较 Mg 单掺的净磁矩有所减少。进一步分析光学性质发现,杂质离子的引入使得低能区的介电函数和复折射率函数出现明显的峰值,其中共掺体系的峰值最大,明显增强了体系对低频电磁波的吸收。
关键词:
Cu
,
Mg掺杂AlN
,
电子结构
,
光吸收
,
第一性原理
杜晓明
,
李武会
,
吴二冬
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对不同Ti含量的MgxTi(1-x)H2(x=0.25,0.5,0.75,0.875)体系的电子结构进行研究,并预测其光学性质.电子态密度计算结果表明:在MgH2中加入Ti原子,使MgTi(1-x)H2体系呈现金属特性,这源于Ti诱导费米能级处电子密度增加和费米能级附近能隙消失.电荷密度分析进一步得到了Ti-H原子间形成比Mg-H原子间更强的共价键的成键本质.光学性质预测结果表明,MgxTi(1-x)H2体系中Ti含量对其可见光能量附近的光学性质存在重要影响,较低Ti含量(如Mg0.875Ti0.125H2)不利于提高其可见光的吸收能力,而较高Ti含量(如Mg0.25Ti0.75H2)则对可见光的反射较高.计算结果为制备具有优良的太阳光吸收能力和光电转化效率的Mg-Ti-H 光电材料提供了理论依据.
关键词:
第一性原理
,
MgxTi(1-x)H2
,
电子结构
,
光学性质
梁伟华
,
王秀丽
,
丁学成
,
褚立志
,
邓泽超
,
郭建新
,
傅广生
,
王英龙
功能材料
采用基于密度泛函理论的第一性原理的方法,对[100]方向镍间隙掺杂硅纳米线结构的稳定性和电子性质进行了计算。计算结果表明Ni原子更喜欢占据硅纳米线内部六角形间隙位置;掺杂体系费米能级附近的电子态密度来源于Ni3d态电子的贡献;同时发现不同构型的Ni掺杂硅纳米线,其带隙不同,且与未掺杂硅纳米线相比,带隙普遍减小。
关键词:
硅纳米线
,
掺杂
,
电子性质
,
第一性原理
陶辉锦
,
孙顺平
,
张铖铖
,
陈图
,
罗伟
,
江勇
中国有色金属学报
采用第一原理平面波赝势方法，结合Wagner-Schottky缺陷热力学模型，研究金属间化合物L10?TiAl中各种空位和反位点缺陷的形成焓、热力学平衡浓度及其相互作用等。结果表明：这些缺陷的热力学平衡浓度均随温度的升高而增大，其中反位缺陷浓度均高于空位缺陷浓度，Ti空位浓度高于Al空位浓度。在理想化学计量比成分下，Ti反位缺陷的浓度与Al反位缺陷的基本相当；在略偏离计量比的富Ti成分端，Ti反位缺陷的浓度高于Al反位缺陷的；在富Al成分端则相反。不同点缺陷之间均普遍存在相互排斥性，难以聚集，将倾向于向基体中分散和扩散。
关键词:
L1 0-TiAl金属间化合物
,
点缺陷浓度
,
形成焓
,
第一原理
,
Wagner-Schottky模型
潘留仙
,
夏庆林
,
叶绍龙
,
丁宁
,
刘自然
中国有色金属学报
doi:10.1016/S1003-6326(11)61305-8
利用基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)研究四方相BiOCuS的电子结构、化学键和弹性性质.能带结构显示,BiOCuS为间接带隙半导体,带隙宽为0.503 eV;态密度和分态密度的结果表明,费米能级附近的态密度主要来自Cu-3d态.布居分析表明,BiOCuS中的化学键具有以离子性为主的混合离子-共价特征.计算得到四方相BiOCuS的晶格参数、体模量、剪切模量和单晶的弹性常数,由此导出弹性模量和泊松比.结果表明,BiOCuS是力学稳定的,且具有一定的延展性.
关键词:
BiOCuS
,
第一性原理
,
电子结构
,
化学键
,
弹性性质
张威虎
,
张富春
,
张志勇
,
阎军峰
,
负江妮
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.02.009
计算了Ga、Al、In掺杂对ZnO体系电子结构和光学性质的影响.所有计算都是基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一原理平面波超软赝势方法.计算结果表明:Ga、AI、In掺杂在ZnO中占据了Zn位置,为n型浅施主掺杂,导带底引入了大量由掺杂原子贡献的导电载流子,明显提高了体系的电导率.同时,光学带隙展宽,且向低能方向漂移,可作为优良的透明导电薄膜材料.同时,计算结果为我们制备基于ZnO透明导电材料的设计与大规模应用提供了理论依据,也为监测和控制ZnO透明导电材料的生长过程提供了可能性.
关键词:
ZnO
,
第一性原理
,
掺杂
,
光学属性
,
密度泛函理论
周学超
,
张海黔
材料导报
采用第一原理的方法研究了Ti2GeC的电子结构和弹性性质.从电子结构中可以看出,Ti2GeC中存在着共价键、离子键和金属键3种键.在态密度和Mulliken布居分析中有赝能隙和电荷转移.还得到了体模量、杨氏模量、切变模量、泊松比和德拜温度等物理参数.各向异性参数表明了Ti2GeC在压缩和剪切上主要呈现出各向同性.
关键词:
Ti2GeC
,
第一性原理
,
电子结构
,
弹性性质
