基于DFT+U的方法:二氧化铀中点缺陷稳定性研究

由于二氧化铀中铀原子5f电子的强关联效应,传统的第一性原理密度泛函的方法无法正确的预测出二氧化铀的性质.因此我们采用基于密度泛函理论加Hubbard U项的方法对二氧化铀中的点缺陷进行了计算.在非化学计量比的二氧化铀UO2±x结构中,对不同超原胞的氧间隙原子、氧空位以及铀空位的形成能进行了详细的数值计算,进而研究了缺陷结构的体积和总能的变化规律.在氧缺陷的计算中,发现除氧二聚体的情况除外,随着非化学计量参数x的增加,整个系统的体积呈线性减少的变化;而对于铀空位的计算中,缺陷结构的体积呈现单调非线性的缩小变化.     

石墨烯吸附有机分子硝基苯性质的第一性原理研究

基于量子力学的第一性原理,我们计算了石墨烯吸附有机分子硝基苯的特性.在吸附体系中,吸附分子平面平行于石墨烯衬底时吸附能最大,同时此吸附导致衬底晶格微弱的膨胀.吸附分子平面垂直石墨烯吸附时,吸附能较小,且衬底晶格有微弱的收缩.由于硝基和石墨烯之间较强的相互作用,吸附结构的能带中出现明显的掺杂态.这说明了石墨烯可以作为有机分子硝基苯的化学传感器件之一.     

Schelkunoff原理及其应用示例

详细论述了Schelkunoff原理,并以均匀平面波在两理想介质界面的反射和透射为例,对Schelkunoff原理的诱导形式和等价形式的应用进行了说明.从中可以发现,Sch-elkunoff原理严格遵守电磁场理论的唯一性原理.     

单层BC7片的储锂容量研究

基于第一性原理密度泛函理论,本文研究了锂离子在单层BC7片两侧的吸附行为．计算结果表明,由于B原子替换了一个C原子,每个BC7原胞缺少一个电子,这使得锂离子和衬底的结合增强,增加了体系的储锂容量．此外,BC7片中符合热力学稳定性的最大储锂容量为1977mAh／g,对应每8个衬底原子可以有效吸附7个锂离子,形成化学计量比BC7Li7,是石墨储锂容量的5．3倍．所以BC7可以作为高容量锂离子电池的潜在负极材料．