BeS弹性常数和ZB结构相变的第一原理计算

在密度泛函理论的局域密度近似下,利用CASTEP程序研究了BeS从闪锌矿结构到NiAs结构的相变.通过焓相等得到相变压强为53.3 GPa,与通过高压下弹性常数值判断的结果相符.     

氨基硼烷低温电子结构和动力学的第一性原理研究

采用基本第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,研究并计算了低温相正交结构的氨基硼烷(NH3BH3)的晶格参数,电子结构,动力学性质.能带结构显示它是一种间接带隙的绝缘体材料,禁带宽度为5.7eV;从电子总态密度和分波态密度图中,可以分析出原子在不同能量范围,其价电子的相互作用情况；最后,利用群论和线性响应理论,分析和计算出了氨基硼烷的声子振动表示,并分析和归属了其Γ点的振动频率和振动模式,与其他的实验已经标示的振动频率对比,并预测了一些未观测到的频率值.     

Li3Bi结构、力学和电子性质的第一性原理计算

 基于密度泛函的线性响应理论,通过第一性原理的赝势方法,对Fm-3m相Li₃Bi的结构、力学和电子性质做了系统的研究.优化得到的平衡结构参数与实验值符合得很好.计算表明,Fm-3m结构在零压下的焓最低,满足力学稳定标准,是最稳定的结构.计算得到的Fm-3m相Li₃Bi的块体模量、剪切模量和弹性模量分别为30.2,25.5 GPa和59.6 GPa.德拜温度是312 K.Li₃Bi具有小的弹性各向异性特征,是窄带隙的间接带隙半导体,带隙为0.45 eV.     

高压下ZnSiP_2振动性质和光学性质的第一性原理研究

为探究不同压强奈件对ZnSiP_2晶体结构、振动性质和光学性质的影响,基于第一性原理计算方法,根据因子群分析理论对ZnSiP_2晶体的振动模式进行归类,并通过计算偶极距得到不同压强下ZnSiP_2晶体的红外光谱图.此外,基于介电函数的实部和虚部对不同压强下ZnSiP_2晶体的光学性质进行计算.结果表明:ZnSiP_2晶体共有24个振动模,其中3个为声学模,其他为光学模,计算所得拉曼振动模与实验数据吻合良好;随着压强的增加,多数红外振动模的峰位向高频区域移动;ZnSiP_2晶体各向异性非常明显,随着压强的增加,介电函数实部和虚部曲线均向高能区域移动,且顶峰所对应能量有所增大;计算所得静新射率的平方近似于静介电常数,与理论公式符合良好;ZnSiP_2晶体折射率、反射率、吸收系数和能量损失函数曲线均随压强的升高向光子能量增大的方向移动.研究说明施加压强是调制ZnSiP_2晶体电子结构、改变其光学性质的有效手段     

关于晶体材料表面导热性质的研究

目的研究晶体材料表面层中的导热问题。方法从偏离理想边界条件将导致格波之间发生能量交换，进而限制声子平均自由程这个方向出发，利用德拜固体比热理论，对理想边界条件下的固体内部导热系数进行剖析。结果理论推导出与实验事实相符的晶体表面导热系数随温度的变化规律。结论理论模型比较成功，为晶体材料表面层中的导热问题提供了有力的理论依据。     

稀土光谱参量的第一性原理研究

稀土离子光谱的参量化理论在目前及可预见的将来仍是精确解释和预言稀土发光材料光谱性质的唯一可行的理论,但其预言能力在没有实验数据的前提下因难以确定参量值而在应用上受到很大限制.人们先后尝试用参量的唯象模型方法或直接采用第一性原理进行光谱计算来解决,仅取得了有限的成功.参量化理论 (及其唯象模型) 和第一性原理计算相结合是...     

金属二硼化物表面性质的密度泛函计算

利用第一原理密度泛函方法对四种金属二硼化物ZrB2、VB2、TaB2和NbB2的表面性质进行探究,计算其主要密排面(0001)、(10-10)和(11-20)不同终结面的电子功函数,并通过表面能曲线讨论了各个表面不同终结情况时的稳定性.研究表明,四种MB2各个密排面的功函数值均比金属终结面更低.ZrB2的金属终结面较硼终结面表面能更低,更为稳定.而VB2、TaB2和NbB2的硼终结面更为稳定,同族元素的表面能呈现相似变化趋势.     

氯化钠结构相变和弹性性质的第一原理计算

基于第一性原理平面波赝势密度泛函方法，研究了NaCl的高压结构相变和弹性性质．计算结果表明，在零温下NaCl从B1结构到B2结构的相变压强为29．7GPa,这与实验值和其它的理论计算结果符合的很好．利用准谐德拜模型，讨论了NaCl在0-70GPa范围内下的德拜温度θ、压缩波速度Vp和剪切波速度Vs．     

原子力显微镜针尖在试样表面滑动的力学模型

建立了原子力显微镜针尖在试样表面滑动的力学模型，并通过实验进行了验证。结果表明，粒子间距变大使摩擦力曲线的周期变大，振幅变小；作用势V0反映的是表面自由能的大小，V0增大，摩擦力曲线的振幅变大；阻尼反映的是速度对摩擦力的影响，阻尼变小，摩擦力曲线的振幅基本保持不变，曲线整体下移，但幅度较小。在一定范围内速度对摩擦力的影响不大。     

氨基氟硅油改性聚氨酯合成及表面性能研究

以全氟辛基磺酰氟与端氨基硅油反应合成氨基氟硅油,将活性氨基封端的氨基氟硅油与聚醚二醇组成混合软段与异氰酸酯反应,合成了异氰酸根封端的聚氨酯预聚体,采用3,3′-二氯-4,4′-二氨基-二苯基甲烷（MOCA）固化剂固化,得到了氨基氟硅油改性聚氨酯．用光电子能谱（XPS）、表面接触角、扫描电子显微镜（SEM）等手段对材料的表面疏水、疏油性,耐水性及耐化学腐蚀性进行测试．结果表明：ω（PFATPS）=10%时,两相相容性很好,改性聚氨酯具有低表面能,表面水接触角提高了38°,表面油接触角提高了29°,耐水性及耐化学腐蚀性也明显提高．     

硫化铜矿物电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的平面波赝势方法,计算黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、斑铜矿的电子结构性质,并讨论硫化铜矿物电子结构与其可浮性之间的关系.利用费米能级讨论不同硫化铜矿物参与化学反应的活性位置及其与黄药作用生成不同产物的原因.计算结果表明:黄铜矿禁带宽度为0.99 eV,属于直接带隙p型半导体,而辉铜矿、铜蓝、斑铜矿则为导体.前线轨道计算结果能够很好地解释4种硫化铜矿物氧化性差异.为进一步认清硫化铜矿物可浮性的差异及硫化铜矿物新药剂开发提供理论参考.     

卷曲BN纳米片电子性质的第一性原理计算

Zigzag型BN纳米片具有独特结构,卷曲BN纳米片由于层间的耦合作用和对称性的减少,将表现出一定的独特电子性质.通过第一性原理计算,利用MS软件中的DMOL3软件计算了不同机制下卷曲BN的能带结构、最高占据分子轨道、最低未占据分子轨道以及态密度.电场可以调节卷曲BN纳米片带隙的大小,随着电场增大,它们也会出现半导体-金属性的转变,且在同一电场强度下,电子性质的可调性还与电场方向有关.     

热弹性马氏体相变弛豫特性的研究

文章研究了Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金热弹性马氏体相变的弛豫特性.实验结果表明,母相的本征内耗随振动频率的降低而衰减,在某一临界频率下出现内耗峰.随着等温测量温度的降低,内耗峰的峰高增加,峰位降低,这说明马氏体相变前母相内部已经发生了预相变,该弛豫应归结为滞弹性弛豫.当升温速率为0.25～3.80℃/min时,滞弹...     

First-principle study on NiSn0.5Ti0.5 phase as electrode materials for lithium ion battery

The electronic structure and electrochemical parameters of ternary NiSn_0.5Ti_0.5 phase are investigated by plane-wave pseudopotential method of the first-principle. The interstitial sites are firstly filled with lithium atoms, and then the substitution for Ni sites occurs. The results show that the Fermi level of lithium-intercalated phase goes up with the increasing lithium concentration. These interactions of M-M covalent bonds (M=Ni, Sn, Ti) become weak, while Li-M bonds are found to increase. NiSn_0.5Ti_0.5 phase is characterized with high theoretical capacity and low voltage of lithium-intercalation. The obvious volume effect from 77.15% to 189.94% would lead to the failure of the electrode material, and therefore the NiSn_0.5Ti_0.5 compound should be limited as low as possible in multi-element Sn-based alloy.     

Mapping CD20 molecules on the lymphoma cell surface using atomic force microscopy

Atomic force microscopy (AFM) was used to locate CD20 molecules on the surface of lymphoma Raji cells. Rituximab (a monoclonal antibody against CD20) molecules were linked onto the AFM tip via a polyethylene glycol (PEG) linker. Raji cells were adsorbed onto glass slides coated with poly-L-lysine. First, the CD20 distribution in a local area of the cell surface was visualized using the AFM lift scan mode. Second, 16 × 16 force curves were obtained from the same cell area to construct the CD20-rituximab binding force map. Finally, free rituximab was added to block the CD20 molecules on the cell surface and the lift phase image and CD20-rituximab force map were obtained again. The experimental results indicated that when the lift height was greater than the length of the PEG linker, no recognition sites were observed in the lift phase image. However, as the lift height decreased to the length of the PEG linker, some recognition sites were observed in the lift phase image and these sites were generally consistent with the pixels in the force map. After blocking, both the recognition sites in the lift phase image and the gray pixels in the binding force map decreased markedly. These results can improve our understanding of the distribution of protein molecules on the cell surface and facilitate further investigations into cellular functions.     

基于第一性原理的KMgF_3晶体电子结构和光学性质研究

应用第一性原理研究了完整KMgF3晶体的态密度、介电函数、吸收光谱、复折射率和复数光电导谱.结果表明,介电函数虚部、吸收光谱、复折射率和复数光电导谱的峰值位置与KMgF3晶体的电子结构存在一一对应关系,它们都与KMgF3晶体的的电子结构有关.计算结果与实验结果相吻合.     

用AFM对质粒DNA在云母表面的自组装研究

通过原子力显微镜(AFM)对在云母表面上自然挥干的不同质量浓度的质粒DNA分子进行扫描,原子力显微镜图像显示：当质量浓度为0．1μg／mL时,DNA分子呈现出线性结构,随着质量浓度加大至1μg／mL,DNA分子相互缠绕为网状结构,质量浓度为10μg/mL时,呈现出具有典型的聚合形态,当质量浓度进一步加大到100μg／mL,则呈现出明显的树状脉络结构．通过原子力显微镜对质粒DNA分子的形态表征,可以看出质粒DNA分子具有典型的自组装的特性．     

弛豫过程对贝氏体组织细化的定量研究

利用热模拟、金相显微术、结合定量统计和TEM技术，研究了微合金钢奥氏体区变形后弛豫不同时间的组织演化及析出情况。实验结果表明：经弛豫工艺处理后，贝氏体、马氏体复合组织得到了有效细化，在850℃变形后等温弛豫60～200s时，细化效果最佳。与此同时，应变诱导析出相亦能有效地钉扎位错，析出相的尺寸小于10nm。