扶手椅型石墨烯纳米带(AGNRs)电子结构的应力调控

当单轴拉伸应变沿扶手椅型石墨烯纳米带的扶手椅边沿时,利用静力学方法建立石墨烯纳米带的键角、键长与应力的解析关系;利用紧束缚方法对扶手椅边石墨烯纳米带的能带与能隙及应力的关系进行解析计算.研究结果表明:微小应变会导致纳米条带的能带宽度发生变化,并打开金属型扶手椅石墨烯纳米带能隙,费米能级附近的半导体型扶手椅石墨烯纳米带的能隙宽度也相应地发生改变;能隙随应变呈线性的周期变化,并且表现出明显的震荡现象;可达到的最大能隙随应力增大有所增大,随条带横向原子数m增大而减小.     

扶手椅型石墨烯纳米带在单轴应力下的能隙调控

利用紧束缚方法研究了扶手椅型石墨烯纳米带沿其长度方向受单轴应力的电子能谱及能隙与形变量的关系.结果表明:在一定的应力下,3m和3m+1型纳米带的能隙随纳米带宽度的变化呈现零能隙拐点,而这种拐点随着非近邻项的逐渐计入向着纳米带宽度窄的方向移动.当带宽较窄时,无论非近邻项是否计入,除了3m+2外,只有3m的三近邻情形能隙与形变量(小形变)的曲线才有拐点;随着宽度的增加,除了3m+1的最近邻情况外,3种宽度3m,3m+1和3m+2都出现零能隙拐点.     

层间互作用势对HgS/CdS柱状超晶格电子能带结构的影响

给出了柱状超晶格层间互作用势随径向的变化关系,用微扰法求出了考虑层间互作用情况下HgS/CdS柱状超晶格电子能带结构,讨论了层间相互作用对电子能带结构的影响.结果表明:考虑层间相互作用后HgS/CdS柱状超晶格中电子仍具有能带结构,且能带宽度随势垒宽度的减小而增大,而禁带宽度则相反.内层介质半径增大时,能带宽度将增大,而禁带宽度将减小;层间作用的存在使能带结构向上移动,而带宽稍有增大,禁带宽度稍有减小.     

Cd1-xZnxS 能带第一性原理计算

为了计算出 Cd1-xZnxS(0≤x≤1)固溶体催化剂的能带结构,以理想晶体结构和原子取代方式构建了Zn的摩尔分数逐渐变化的计算模型,使用基于密度泛函理论平面波赝势方法的CASTEP 软件进行了计算.从计算所得的能带图上可以得出,Cd1-xZnxS(0≤x≤1)为在G(0,0,0)点的直接带隙半导体,费米能级位于禁带中,距离导带底 0.475 eV 的位置.费米能级和带隙宽度均随 Zn 的摩尔分数增大而增加,其变化规律分别为线性和二次曲线关系.将计算所得的带隙宽度随Zn 的摩尔分数的变化规律与实验规律进行比较,得到了与实验规律符合较好的结果,从而可以更好地理解 Cd1-xZnxS(0≤x≤1)固溶体的光学本征吸收特点.     

克龙尼克-潘纳模型的能带结构

利用图解法来确定一维周期势作用下晶体的能带结构.研究发现,当势垒高度为零时没有带隙结构、随着势垒的增加在布里渊区边界上出现带隙.势垒越高,能带的最低能量越大,较低的允带越窄,垒宽增大,能带抬高;能量越高,允带宽度越大,而禁带宽度则越窄.相关研究有助于理解固体的能带结构.     

基于全电子方法和TB-mBJ势的硫化镉多型体能带结构计算

常见的硫化镉多型体为纤锌矿结构硫化镉(w-CdS)和闪锌矿结构硫化镉(zb-CdS).在高压下w-CdS或zb-CdS都会向岩盐矿结构(rs-CdS)转变.在有外加压强条件下的CdS电子能带结构在实验上一直备受关注.全势线性缀加平面波方法计算所得电子能带结构表明:w-CdS与zb-CdS具有直接带隙,rs-CdS是间接带隙材料.为了更准确的预测禁带宽度,我们探讨了Hubbard U修正和TB-mBJ势的作用,采用TB-mBJ势的能带结构计算得到的w-CdS和zb-CdS的禁带宽度分别为2.74eV和2.66eV,和实验值比较接近.我们采用TB-mBJ势对不同外压下的rs-CdS进行了能带结构计算,指出rs-CdS在高压下仍然保持价带顶在L点,导带底在X点的间接带隙特征.分析了禁带宽度随压强增大而减小的趋势,采用TB-mBJ势的结果和rs-CdS高压下的光学实验结果符合.     

硒化物半导体纳米材料光学吸收谱的温度特征

目的研究半导体纳米薄膜材料的光学吸收谱由于温度效应产生的吸收边变化和能带移动。方法采用共沉淀法制备了硒化物半导体纳米薄膜材料CdSe,并测量材料在室温至低温下的紫外-可见吸收光谱,观察不同温度下谱带吸收边的变化。结果实验发现光学吸收边随温度降低而发生蓝移的情况,将(αhν)2～hν曲线直线部分外推,与横轴的截距即为材料带隙宽度Eg,数据模拟结果显示Eg随温度变化是非线性的,且能带随温度的变化较好地符合Fernandez公式。结论进而分析造成吸收谱温度效应的原因是温度变化对晶格参数及电子-声子相互作用的影响,引起能带边缘的相对移动,导致吸收边能量位置的漂移,并从理论公式上表达了带隙变化随温度的依赖关系。     

过渡族与主族元素对Mn2CoGa能带结构的双调控作用

通过第一性原理计算，研究了Mn和Sn双替位掺杂对Heusler结构Mn2CoGa合金的能带调控作用。结果发现过渡族Mn替换Co元素掺入合金后，对两个自旋方向中的能隙有不同的影响，它能够有效的打开材料中自旋向上能带中的能隙，而对自旋向下能带中的能隙影响较小。主族Sn替换Ga元素掺入后能够极好地调整费米面的位置，并引起材料中原子自旋劈裂的变化。引入Sn元素造成的晶格膨胀则轻微地影响材料中的能隙宽度。通过成分调整，最终在Mn2.25Co0.75Ga0.5Sn0.5
     

第一性原理研究Bi2Te3材料及在应变作用下的电子结构变化

通过第一性原理系统地研究了Bi2Te3块体和薄膜的电子结构及其在应变下的电子结构变化。计算结果表明:Bi2Te3块体属于直接带隙半导体,宽度约为0.177eV,Bi2Te3单QL(Quintuplelayer)薄膜则呈现间接带隙特征,带隙值约为1.031eV;在不超过3%的应变作用下,块体和薄膜材料的能带结构不受影响,但带隙宽度随应变增加成线性变化关系。
     

形变小直径扶手椅型碳纳米管的电子性质

在紧束缚近似下,解析地推导了轴向拉伸和扭转形变下小直径单壁碳纳米管(SWNT)的能量色散关系.分析了拉伸和扭转形变对小直径扶手椅型SWNT的电子性质的影响.结果表明,在拉伸形变下扶手椅型SWNT仍然是导体,但其费米速度随拉伸比的变大而变大;在拉伸比不变的情况下,考虑曲率效应后其费米速度变大.在扭转形变下,扶手椅型SWNT变成了半导体,其能隙随扭转度的变大而变大;在扭转度不变的情况下,考虑曲率效应后能隙变化不大.     

60 GHz低损耗宽带的超表面天线阵列

研究一种基于超表面的60 GHz 1×2宽带天线阵列.为降低传输损耗,天线阵列由间隙波导功分器馈电,间隙波导传输线两侧放置电磁带隙结构,能量通过缝隙与顶层超表面耦合,从而向空间辐射.天线阵列安装在Rogers 4350b介质基板上,由超表面辐射器引入的准TM₃₀谐振模式与缝隙辐射单元的本征模式结合,从而拓展天线带宽,改善天线增益.研究结果表明:天线阵列-10 dB |S₁₁| 带宽仿真结果为49.3~65.0 GHz,实测结果为48.5~64.8 GHz,覆盖57.0~64.0 GHz范围的无授权毫米波通信频段;在匹配带宽内,天线的最大增益为11.8 dB,3 dB增益带宽为15%.     

关于肌红蛋白能带结构的研究

以肌红蛋白为基础,采用赝势理论和其他近似方法提出了一种描述蛋白质半导性的电子模型,所得禁带宽与Eley的实验值基本一致,并据计算结果绘出了其能带图．     

时频分布的BPSK瞬时带宽及编码识别

针对二相编码信号存在180°相位跳变的现象,且传统定义的瞬时带宽不能反应二相编码信号的频域属性,将二相编码信号瞬时带宽定义为时频分布的二阶条件中心距,并推导出了瞬时带宽的表达式,得到了二相编码信号瞬时带宽在相位跳变点存在突变峰值,导致实际侦收时二相编码信号产生包络缺口现象。利用包络缺口,运用门限检测可以实现二相编码信号编码方式的识别,并且分析了信号相关参数变化对包络缺口深度的影响,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

过渡金属酞菁化合物的能带结构研究

用EHMO/ CO方法对过渡金属酞菁化合物的能带结构进行了研究.结果表明:不同金属原子的酞菁的能带结构不同.钛、钒、铬酞菁的能带结构与酞菁的能带结构相似,而锰、铁、钴、镍、铜酞菁的能带结构与酞菁的能带结构明显不同,金属酞菁化合物的带隙变窄;酞菁环中心的不同过渡金属离子,在不同K点的分子轨道对称性不同;不同金属原子的酞菁环的层间距不同,其导电性不同.层间距越小,带宽越大,导电性能越强.     

Fluctuating superconductivity in organic molecular metals close to the Mott transition

On cooling through the transition temperature T(c) of a conventional superconductor, an energy gap develops as the normal-state charge carriers form Cooper pairs; these pairs form a phase-coherent condensate that exhibits the well-known signatures of superconductivity: zero resistivity and the expulsion of magnetic flux (the Meissner effect). However, in many unconventional superconductors, the formation of the energy gap is not coincident with the formation of the phase-coherent superfluid. Instead, at temperatures above the critical temperature a range of unusual properties, collectively known as 'pseudogap phenomena', are observed. Here we argue that a key pseudogap phenomenon-fluctuating superconductivity occurring substantially above the transition temperature-could be induced by the proximity of a Mott-insulating state. The Mott-insulating state in the kappa-(BEDT-TTF)2X organic molecular metals can be tuned, without doping, through superconductivity into a normal metallic state as a function of the parameter t/U, where t is the tight-binding transfer integral characterizing the metallic bandwidth and U is the on-site Coulomb repulsion. By exploiting a particularly sensitive probe of superconducting fluctuations, the vortex-Nernst effect, we find that a fluctuating regime develops as t/U decreases and the role of Coulomb correlations increases.     

AFDX网络分析及带宽分配间隔设定策略

通过分析AFDX(avionics full duplex switched Ethernet,航空电子全双工交换式以太网)网络协议标准、网络架构及端系统原理,提出了一种带宽分配间隔(bandwidth allocation gap,BAG)设定策略。根据AFDX网络性能指标和虚拟链路(Virtual Link,VL)性能指标,对该策略进行描述。通过MATLAB仿真平台对AFDX网络设计实例进行分析和验证,最终证明该策略能够有效地计算出带宽分配间隔设定值,提高了AFDX网络配置的效率。     

含各向异性单负材料的一维光子晶体的全向带隙

利用转移矩阵方法,研究了含各向异性单负材料的一维光子晶体中的带隙特性。结果表明,含各向异性单负材料的一维光子晶体中存在一种全向带隙,该带隙几乎不随入射角度和偏振状态的变化而变化,其性质可以用来设计一定带宽的全向反射镜。     

杂波谱中心和谱宽估计方法

在雷达动目标检测等处理中 ,为了有效抑制杂波 ,并防止目标白化 ,首先需要对杂波谱中心和谱宽进行有效的估计。基于短序列雷达杂波数据的快速付氏变换 (FFT)运算结果 ,提出了新的杂波功率谱中心和谱宽的估计方法 ,分别称之为“质心法”和“积分法”。将物理学中的“质心法”应用于杂波功率谱中心估计 ,取得了较常规方法好的多的估计效果。在杂波功率谱宽估计中 ,结合相应的功率谱谱形特征 ,利用能量积分的方法完成了功率谱谱宽的估计。和常规的方法相比较 ,有性能好、算法复杂性较小的优点     

不同应力波在张开节理处的能量传递规律

通过对应力波与张开节理相互作用过程的分析, 建立应力波在张开节理处传播的解析模型. 利用该模型, 研究正弦波、矩形波和三角形波在张开节理处的能量传递规律. 研究结果表明： 不同应力波在张开节理处的传递系数均随应力波幅值的增大而增大, 随空隙宽度的增大而减小;当空隙宽度大于临界宽度时, 能量传递系数为0;矩形波的临界宽度最大, 正弦波的次之, 三角形波的最小;存在一个最优入射角, 当入射角等于最优入射角时, 能量传递系数达到最大值.     

小型渐变微波带线馈电平面超宽带天线

为有效地对共面波导馈电超宽带(UWB)天线进行小型化,提出了一种新型的小型渐变微波带线馈电平面UWB天线,其尺寸只有11 × 22.6 mm2,天线的小型化过程是利用了锥形的馈带、渐变缝隙结构和对传统共面波导天线直接切半的思路相结合,不仅大大减少了天线的尺寸,并且提高升了天线的频带阻抗特性.测量结果证明,天线阻抗带宽为2.33 到16 GHz,同时,该天线在3.1-11.6 GHz的频段内,具有良好的全向辐射特,测量结果与仿真结果吻合良好.该天线的尺寸小于USB A型公口的宽度,远远小于目前大部分UWB天线,可容易的集成到USB无线通信设备里面,有着广泛的应用前景.