MgO高温高压下的P-V-T关系

本文利用分子动力学方法和有效经验对势模型对MgO高温高压下的物态方程进行了研究,发现分子动力学方法得到的MgO岩盐结构的摩尔体积(温度范围:300-2000 K,压力范围:0～100 GPa)和实验结果吻合;另外,基于势模型的可靠性预测了300-2000K和0～100 GPa的温压范围内MgO岩盐结构的P-V-T关系,并对两种势模型计算结果进行了比较研究.计算得到的高温高压下MgO物态方程在地球物理学具有重要的参考价值.     

二维系统的统计热力学理论

为了讨论固体和液体的性质,H.Kawamura曾利用Collins模型,在忽略4-原子和引力势的情况下,研究了二维硬盘系统的相变。本文进一步考虑4-原子和引力势的存在,计算了二维系统的热力学函数,研究了4-原子所占百分数对相变点的影响,讨论了物态方程和定压热容量。     

高温高压下电子的壳层结构对物态方程的影响

本文讨论了Dirac方程在有限温度下Thomas—Fermi势场中的数值求解方法,给出了物态方程的表达式.     

晶体原子间相互作用势和物态方程研究

在晶格势理论基本框架内，根据玻恩-黄昆提出的短程力常数的标准定义，采用不同的短程势模型，得出一系列物态方程，并应用于几种不同的晶体，检验和比较了它们的适用性和有效性．     

多体相互作用对固氩物态方程的影响

采用ab initio自洽场(SCF)HFD方法及原子团簇理论,运用Gamess程序定量地计算了最近邻原子间R=2.40-4.00间高压下fcc晶体固氩的两体、三体结合能及物态方程.对原子势能多体展开式的收敛性和截断性做了分析说明.结果显示,固氩在高压区域,两体势对结合能的影响是正的,而三体势对结合能的影响则是负的.在高压区域,两体势对固氩的结合能贡献了过多的排斥效应,加入三体分量的修正后,理论计算能够较好地解释到80GPa的压强.     

非简谐振动对固体物态方程的影响

应用热力学理论建立了固体格林乃森物态方程 ,在对格林乃森参量进行热力学分析基础上 ,考虑到原子振动的非简谐效应 ,对金属、惰性元素晶体、离子晶体的格林乃森参量作定量计算 ,并与实验结果比较 ;最后应用索末菲自由电子理论 ,计算了自由电子对金属材料压强的修正 .结果表明 :只有考虑到原子振动的非简谐效应 ,才能得到与实验较为一致的结果 ;固体物态方程取决于固体的结构和原子相互作用势的具体形式 .     

物态方程对初生中子星星风动力学的影响

初生中子星中微子驱动的星风被认为是r-过程和p-过程发生的场所之一.基于牛顿流体动力学方程组,我们讨论了3种不同物态方程（（i）严格物态方程;（ii）忽略正负电子对简并参数;（iii）忽略气体压强）对初生中子星中微子驱动星风动力学的影响.结果发现,忽略简并参数的物态方程是个很好的近似;忽略气体压强的物态方程会明显地降低星风的密度、温度,提高速度和核子熵,但电子丰度几乎不会改变.同时星风物质溢出率、动力学时标等影响核合成的重要参量都有明显的改变.对1.4M⊙的典型中子星模型,我们发现在反中微子光度为8×1051ergs1时,星风物质是富中子的,采用不同的物态方程可能使诞生的快中子俘获元素的平均质量数最大相差6;在反中微子光度为1×1051ergs1时,星风物质是富质子的,质子俘获重核的相对丰度可能相差一倍,因此考虑合适的物态方程是极为重要的.     

极性晶体膜中的束缚极化子

采用格林函数法,讨论了极性晶体膜中电子与LO声子耦合的电子-声子相互作用系统的自能.得出了极化子自能及束缚势随膜厚变化的规律.对KCl材料进行数值计算的结果表明,束缚势影响自陷能的变化.     

随杂质位置的变化异质结中的束缚极化子的性质

本文对GαAs/AlxGα1-xAs异质结,采用三角势近似异质结势,考虑外界恒定电场以及体纵光学声子和两支界面光学声子的影响,应用改进的LLP中间耦合方法处理电子-声子相互作用和杂质-声子相互作用,计算了极化子结合能随电场强度、杂质位置和电子面密度的变化关系.结果表明：结合能随电场的增强而缓慢增大.IO声子对结合能的负贡献受电子面密度的影响显著增加,LO声子的负贡献相对IO声子贡献较小.另外,三角势的选取说明,导带弯曲引起的势垒变化不容忽视.还须指出的是,电子像势对结合能的影响很小,可以忽略.     

Alq3及其衍生物电子传输性质的理论研究

采用密度泛函理论（DFT）B3LYP/6-31G方法对三-（8-羟基喹啉）铝（Alq3）及3种二氟取代衍生物进行了计算研究,分析比较了4种配合物的前线分子轨道组成、轨道能级、电离能、电子亲和势及重整能等性质的同异.结果表明,各配合物的电子跃迁主要发生在不同配体之间的π→π＊跃迁.苯酚环上6,7-二氟取代使电子跃迁能力降低,而5,6和5,7-二氟取代使电子跃迁能力提高.二氟取代均可较显著地使得最低空轨道的能级降低,电子亲和势升高,有利于电子注入.此外,5,7-二氟取代后配合物的电子重整能和空穴重整能显著增大,材料稳定性降低.因此,综合比较各因素的影响,Alq3在6,7位置吸电子基团取代有望成为优良的电子材料.     

锂原子第一激发态能量的变分计算

利用的变分原理,计算了锂原子第一激发态非相对论性能量,计算了中考虑了电子之间的交换相互作用以及内外壳层电子的不同屏蔽效应,将计算结果与实验值进行了比较,误差小于１％。     

高温高压液氢离解效应研究

在ab-initio理论基础上,利用前期获得的与实验吻合较好的CEIMC法模拟结果,采取配位数分析法详细研究了高温高压液氢的离解过程,确定了不同状态下液氢的离解度数值,系统讨论了分子离解对液氘冲击特性的影响.当冲击压力低于20GPa时,液氘分子主要为双原子分子态;冲击压力大于53GPa时,主要为单原子分子态;压力处于两者之间时为D2与D的共存态. 在T-ρ面及T-P面内划分出了液氢分子开始离解及完全离解的临界线,认为高温高压液氢金属化应至少有50%氢分子离解.      

关于中子星某些特性的计算

应用相对论核场理论，采用手征对称及共自发破缺模型得到了中子体系的场方程，计算了中子星的几个常见的宏观物理参量，得到了较为理想的计算结果。     

拓扑绝缘体量子点中的磁交换相互作用

从理论上研究了拓扑绝缘体量子点中的磁交换相互作用.在拓扑绝缘体量子点中,边缘态电子数可以通过量子点的尺寸和外加电场进行调控.当量子点中掺入单个磁离子并且边缘态填充奇数电子时,电子与单个磁离子之间的交换相互作用达到最大值;而边缘态填充偶数电子时,电子与单个磁离子之间的交换相互作用消失.当量子点中掺入2个磁离子时,电子与Mn离子的sp-d相互作用会出现奇偶振荡行为,Mn离子间的相互作用取决于Mn离子间距和量子点壳层中的电子数,表现出典型的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida型间接交换机制.工作澄清了拓扑绝缘体量子点壳层结构对其磁性的影响,有助于人们设计基于拓扑绝缘体量子点的自旋电子学或量子信息器件.     

贮氢合金的晶体结构与性能研究

研究了不同种类的贮氢合金的晶体结构与贮氢性能之间的相互关系，发现具有产用价值的贮氢合金必须满足一定的结构要求，其贮氢性能与金属原子的半径比，电子层结构以及它们与氢的亲合力有密切关系。     

BCS理论实质的量子力学分析

本文在BCS理论基础和实验基础上,从量子力学的角度分析了BCS理论的实质问题:(1)金属在进入超导态后结成库柏对;(2)电子之间有一种吸引力(电子—声子相互作用)使它们处于配对的束缚态。最后简要地评价了BCS理论。     

温稠密氢氘混合物热力学、光学和电子输运特性理论研究

温稠密状态下的氘氚混合物是惯性约束聚变必然要经历的中间物质状态.其在温稠密状态下的热力学特性和输运参数在聚变实验设计研究中起着重要作用.但由于氚具有放射性，实验中可以用氢氘混合物来模拟替代研究氘氚混合物.本文采用了密度泛函理论分子动力学模拟和基于自洽流体变分理论的化学模型，构建了氢氘混合物在0～200 GPa和300～10 000 K宽范围状态方程和声速数据库.此外，结合Kubo-Greenwood公式计算得到了氢氘混合物电子电导率以及光学反射率和折射率，建立起混合物绝缘-金属化相变与实验上易探测的光学物理量反射率和折射率之间的联系，为从实验角度探索氢及其同位素的金属化提供了理论指导.     

氢原子三重微分散射截面与能量分配的关联

氢原子单离化是原子物理中最简单的三体相互作用问题，但是由于长程的库仑作用的影响，带电粒子与原子碰撞的单离化过程仍有许多难以克服和未能解决的困难．利用跃迁矩阵元的后滞形式，同时，取末态波函数为库仑波函数和平面波函数的乘积，在初态里，波函数被分成两部分，一部分是库仑波和氢原子基态的乘积，另一部分是两电子的相对运动的库仑波和质心运动的平面波．对于快电子仍然取为平面波，如果在忽略了质心运动和两电子相对库仑波的指数因子的情况下，所得出的理论计算结果与一些实验在数值上符合得较好。     

交换相互作用和屏蔽参数对类锂原子能量的影响

讨论了类锂原子内壳层电子和外壳层电子的交换相互作用和屏蔽效应,采用变分法计算类锂原子的基态能量,计算结果表明这些效应对Ｌｉ,Ｂｅ＾＋,Ｂ＾２＋基态能量的贡献约为６ｅＶ。     

运用定态法研究电子在原子核势场中的配置与运动关系

研究量子理论中微观粒子系统对库仑电场势能的影响, 将作用于核与电子间的电磁场进行核心化和定态化处理, 并将原子的电磁作用分解, 分别研究壳层电场和磁场对电子的作用.  通过分析各种原子的壳层球半径、 电子轨道偏角和电子的运动速度, 可知电子运动的“轨道”截面小于且偏离原子“赤道”平面, 并按原子的极相进行配置和运动.  计算主族元素中44种原子的基态能级表明, 所得结果与第一电离电势符合较好.