第一性原理计算锐钛矿（101）面的电子结构

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法计算了锐钛矿（101）表面的电子结构．首先对锐钛矿完整（101）表面模型进行结构优化,在此基础上计算了电子结构,得到了能带结构和态密度等数据．结果分析表明表面的电子结构与体相基本相同,在完整表面上没有出现表面态,驰豫后完整的锐钛矿（101）表面是稳定的,表面价带主要由O2p组成,导带主要由Ti3d组成,表面导带态密度变窄导致表面能隙比体相能隙略增大．通过表面原子局域态密度和Mulliken净电荷的分析,推测O2c、O3c、Ti5c可能是活性位置．     

弛豫InAs（110）表面的电子结构理论研究

采用最近邻的紧束缚的ｓｐ＾３．ｓ模型，利用形式散射理论的格林函数方法，计算了ＩｎＡｓ（１１０）弛豫表面的电子结构给出了表面投影能带和Ｍ占的层态密度，分析了产生表面态的原因和轨道特性以及弛豫引起表面态的变化，所得结论与实验和其他理论结果相符合。     

Pt表面负载Ni单原子层膜性质的第一原理

利用密度泛函理论研究了Pt(111)表面上Ni负载单层的结构与性质,并与母体金属表面进行了对比.Ni负载单层表面与母体金属表面具有完全不同的弛豫行为和电子结构,晶格大小的差别使得负载的Ni原子d态趋于局域化,功函数增大,利于给电子分子的吸附.表面功函数可以作为一个定量指标,预测双金属催化剂的催化性能,辅助催化剂的设计.     

反常弛豫的CuCI(110)表面电子态研究

采用考虑d电子相互作用的spd紧束缚模型描述具有闪矿结构的半导体CuCl的体能带,用形势散射理论方法计算了弛豫的CuCl(110)表面电子结构,给出了表面投影能带结构和表面波矢分辨的层态密度．计算结果表明表面弛豫主要是表面层p-p和p-d的重新杂化而引起的．     

Al/α-Al_2O_3界面结合的从头算理论研究(英文)

在从头算原理的基础上,利用平板模型和晶体堆积规则研究了Al/α-Al2O3界面.考虑了三种典型的界面构型Al(111)/α-Al2O3(0001)、Al(111)/α-Al2O3(1120)和 Al(111)/α-Al2O3(0112),目的是考察Al/Al2O3界面结合的本质.模拟结果与已有的实验符合良好.     

CO偶联反应Pd／α-Al2O3催化剂失活的XPS研究

利用失活Pd／α-Al2O3催化剂的X-光电子能谱(XPS)探讨了氨气引起Pd／α-Al2O3催化剂失活的原因．分析认为氨分子在活性组分Pd^2 上的竞争吸附阻碍了催化剂表面上CO偶联反应及活性组分Pd的氧化还原循环，导致催化剂活性下降。     

立方相GaN/β-SiC(100)(2×1)混合界面的电子结构

讨论了含有一个混合层的GaN/ β SiC(10 0 ) (2× 1)重构界面模型 ,在此基础上提出了 (2× 1)混合界面在层轨道表象中的微扰势形式 ,计算了立方相GaN/ β SiC(10 0 )异质结中N/Si界面的电子结构和波矢分辨的层态密度 ,详细讨论了混合界面的原子结构对界面电子结构和层态密度的影响 .结果表明 :混合界面降低了表面态的对称性 ,能量简并消失并产生新的界面态 .层态密度计算结果显示 ,几乎所有界面态都局域在界面附近 ,界面上新形成的化学键使半共振态在界面的一侧高度局域 ,在另一侧为扩展态     

高压绝缘α—Al2O3涂层的XPS和EELS表面分析

用不同配方的Mn,Cr,Ti混合物涂复α-Al2O3绝缘瓷表面，在适当的条件下热处理，利用XPS和EELS测试分析了表面层的电子能态，发现在退火后各涂层成分的含量变化明显，由于配方元素不同程度地扩散、渗透进95Al2O3陶瓷基底内，通过反应生成了新相；根据价带谱和EELS分析，其表面层的价带项移向真空能级，使能隙减小；能隙中的缺陷态、杂质态及表面态增加，有利于内次级电子的非弹性跃迁和二次电子发射系数的减小。     

4H-SiC(0001)(3×3)重构的原子能态

为了探索SiC表面的结构和原子的能态,在650 ℃条件下,用低能电子衍射(LEED仪),观察到4H-SiC(0001)(3×3)重构面的LEED图样,利用配备有XPS设备的电子能量分析器,记录SiC(0001)(3×3)重构的角分辨X射线光电子能谱(XPS),得出该结构中Si2p和C1s的能态结构,进而发现SiC(0001)(3×3)重构面仅由硅原子形成,是在扭转的硅增层上的Si四聚物.通过比较体内和表面Si2p态的光电子能谱,得出表面Si2p态的漂移能量.     

4H-SiC(000(3×3)重构的原子能态

为了探索SiC表面的结构和原子的能态,在650℃条件下,用低能电子衍射(LEED仪),观察到4H-SiC(0001)(3×3)重构面的LEED图样,利用配备有XPS设备的电子能量分析器,记录SiC(0001)(3×3)重构的角分辨X射线光电子能谱(XPS),得出该结构中Si2p和C1s的能态结构,进而发现SiC(0001)(3×3)重构面仅由硅原子形成,是在扭转的硅增层上的Si四聚物.通过比较体内和表面Si2p态的光电子能谱,得出表面Si2p态的漂移能量.     

ZnO（10-↑10）面结构的从头计算

基于密度泛函理论（DFT）的第一原理超级原胞模型,计算了ZnO（10-↑10）非极性表面的结构．计算结果表明,顶层Zn原子明显向体内弛豫0．0328nm,第2层Zn原子的弛豫远离体材料0．0237nm,使得它类似于表面原子．顶层O原子的弛豫仅为0．0146nm,导致表面Zn-O二聚体有强烈扭转．扭转角达9．2°．计算结果与其他理论计算结论和实验结论吻合的很好．此外,还计算分析了ZnO的态密度．     

ZnO(101-0)面结构的从头计算

基于密度泛函理论(DFT)的第一原理超级原胞模型,计算了ZnO(101-0)非极性表面的结构.计算结果表明,顶层zn原子明显向体内弛豫0.0328nm,第2层zn原子的弛豫远离体材料0.0237 nm,使得它类似于表面原子.顶层O原子的弛豫仅为0.0146nm.导致表面Zn-0二聚体有强烈扭转.扭转角达9.2..计算结果与其他理论计算结论和实验结论吻合的很好.此外,还计算分析了ZnO的态密度.     

Ru(0001)和(1010)表面上NH_3吸附结构研究

利用密度泛函理论,在slab模型下,研究NH3在Ru表面的吸附行为.结果表明,NH3在Ru(0001)和Ru(1010)面上的优势吸附位皆为顶位.NH3的吸附是化学吸附且具有表面结构敏感性,与密堆积表面(0001)相比,NH3在开放的(1010)面上的吸附更加稳定,吸附能达到1.08 eV.电子结构计算结果表明,NH3通过其3a1轨道与表面Ru原子的4dz2和5s态混合吸附于表面.     

玻璃中CdSeS量子点的PLE谱研究

用光致发光激发光(PLE)谱与光吸收谱和光致发光(PL)谱相结合，对半导体CdSeS量子点的电子能级和电子跃迁发光的弛豫过程进行了深入分析．PLE谱表明带边激子发光的主要来源是1S3／2-1se和2S3/2-lse能态的电子弛豫，而缺陷态发光的来源除了1S3/2-lse和2S3／2-lse能态的电子弛豫外，还有更高能态的电子弛豫．     

微波加热及掺杂ZrO2对γ-Al2O3→α-Al2O3相变的影响

通过X射线衍射（XRD）分析比较了常规加热和微波加热促使γ-Al2O3→α-Al2O3的相变工艺每件，以及微波加热对γ-Al2O3→α-Al2O3相变过程的促进作用，同时研究了掺杂ZrO2对相变的影响．结果表明：与常规加热相比，微波加热能使γ-Al2O3在更低温度下以更快速率向α-Al2O3相变；ZrO2的存在对该相变起阻碍作用．     

α-Al2O3陶瓷与金属镍的真空扩散焊

为研究α-Al2O3陶瓷和金属镍之间的扩散焊接,以α-Al2O3陶瓷和高纯金属镍为母材,通过真空扩散焊的方法,考察焊接温度、压力及保温时间对焊接效果的影响。采用电子万能试验机测试工件的焊接强度,用扫描电镜(SEM)观察陶瓷与金属界面的显微结构,用能谱仪(EDS)研究焊接面的扩散情况。结果表明:用Mo-Mn法将陶瓷表面金属化,在θ=1 164℃、p=7.5 MPa、t=30 min的实验焊接条件下,具有较强的扩散能力,金属镍向α-Al2O3陶瓷一侧扩散渗透,实现了α-Al2O3陶瓷与金属镍的连接。     

等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层组织

用X射线衍射、扫描电镜和显微硬度计研究了45钢表面等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的微观组织结构、显微硬度,同时对涂层的界面结合特性进行了考察。结果表明,喷涂前的α-Al2O3相粉末,经喷涂后,存在α-Al2O3相向γ-Al2O3相的转变,且以γ-Al2O3相为主相。在金属基体与陶瓷层之间加入NiCrAl层后热膨胀系数不匹配性得到一定程度的改善,从而使涂层内应力降低,结合强度得以提高。     

沉淀-共沸蒸馏法制备超细α-Al2O3粉体的研究

以Al2(SO4)3为铝源,(NH4)2CO3为沉淀剂,利用沉淀-共沸蒸馏法制备出前驱物碳酸铝铵(AACH),并煅烧得到超细α-Al2O3粉末.研究了加料方式、表面活性剂、干燥方式等因素对产物分散性能的影响,分析了超细氧化铝粉末在热处理过程中的结构和性能变化.采用热重/差示扫描法(DTA/TGA)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及ICP等现代分析检测技术对样品性能进行了表征.结果表明,只有将Al2(SO4)3溶液雾化加入到(NH4)2CO3溶液中,添加适量PEG1000做为分散剂,同时采用正丁醇共沸蒸馏才能制备出粒度分布均匀、分散性能优异的超细α-Al2O3粉末.煅烧过程中,氧化铝的相变过程为:Al2O3(无定型)→γ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3,且随着煅烧温度的提高,产物的晶粒尺寸不断增大,密度不断得到提高.在优化条件下合成的前驱物AACH于1 200 ℃煅烧2 h,能得到粒度分布均匀、分散性良好、形貌为类球形且纯度为99.97%以上的α-Al2O3粉体.图9,表1,参15.     

非金属溶质C、H、O和N对α型钛合金基面滑移的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了非金属溶质C、H、O和N对α型Ti合金(0001)[11 20]和(0001)[10 10]基面滑移的影响。研究结果表明,非金属原子使(0001)[10 10]基面滑移的广义层错能降低。其中,不稳定层错能γus的降低将导致该方向滑移的运动性能增强,而内禀层错能的降低将有利于I2层错的形成。对于(0001)[11 20]基面滑移,除H原子外,C、N和O原子都使Ti合金的广义层错能升高,这将使基面在[11 20]方向上滑移的能垒增加,促使该方向上的全位错向其他方向分解。通过进一步对Ti合金的Bader电荷、差分电荷密度分布和局域态密度的计算,从微观上分析了非金属溶质原子对Ti合金基面滑移的影响。电子结构的研究表明,非金属原子X(X=C、H、O和N)与其邻近的Ti原子之间形成强度稳定的TiX共价键,其对滑移过程起着重要的作用。     

纳米α-Al2O3的制备及其对HMX热感度的影响

采用模板介入法制备了纳米级α-Al2O3,对制得的样品的尺寸、形貌和晶型等使用纳米粒度仪、透射电镜（TEM）以及X射线衍射仪（XRD）进行分析测试，将纳米仅α-Al2O3按2．0wt％加入奥克托今（HMX）中，对混合物进行慢烤实验．结果表明样品为粒度分布均匀、分散性很好的仅α-Al2O3，在密度为1．62g／cm^3，升温速率为3℃／Min条件下，添加纳米仅α-Al2O3，的HMX的自加速拐点温度提前10℃，混合炸药的热感度提高，纳米仅α-Al2O3，对HMX具有催化作用．