平面应变对二维单层氮化镓电子性质的调控作用

采用第一性原理方法研究了二维单原子层氮化镓结构和电子性质的平面对称应变效应.结果表明,在-10%~10%的应变范围内,二维氮化镓的结构未遭到破坏,仍然保持稳定.通过对应变下的能带结构分析,发现随着拉应变的增大,二维氮化镓的带隙逐渐减小,而且保持间接带隙性质.在一定压应变作用下,二维氮化镓的带隙增大,由间接带隙转变为直接带隙.这表明平面对称应变可以有效地调节二维氮化镓的电子性质,为二维氮化镓的应用提供了有价值的理论依据.     

科技资讯

<正>单元素二维拓扑绝缘体锗烯面世科技日报2023年5月17日报道，荷兰科学家研制出首个由单元素组成的二维（2D）拓扑绝缘体锗烯，其仅由锗原子组成，还具有在“开”和“关”状态之间切换的独特能力，这一点类似晶体管，有望催生更节能的电子产品。2023年5月12日，相关研究刊发于《物理评论快报》杂志。为制造这种令人兴奋的材料，研究人员将锗和铂熔化在一起，当混合物冷却时，锗铂合金顶部的一薄层锗原子排列成蜂窝状晶格，这个二维原子层被称为锗烯（Germanene）。     

两种振子模型中晶格横向振动的差异

弹簧振子模型是固体物理学中研究晶格振动问题最重要的理论模型.文章讨论了原子受到的弹性恢复力正比于原子相对于平衡位置的位移和弹性恢复力正比于原子间距两种模型情况下晶格的横波振动问题.研究发现采用两种不同的模型,获得不同的原子晶格横振动特性.以一维、二维晶格的横振动为例,对比了在两种振子模型中,其振动的异同.     

基于二维钙钛矿的阻变存储器和突触器件研究

基于二维钙钛矿优异的光学特性及二维结构下特殊的电学性质,该文综述了近年来基于二维钙钛矿的纳米电子器件利用二维材料在垂直平面方向固有的电荷传输限制,基于二维钙钛矿的阻变存储器可以达到10 pA的极低工作电流;在人工突触领域,二维钙钛矿的应用可使能耗降低至400 fJ/spike,接近生物突触的能耗最后讨论了二维钙钛矿应用在相关器件中的稳定性问题,分析在光照条件下容易发生的严重分解现象,并阐述了近年来提出的阻止碘流失的致密二维材料包覆技术,以及尚待解决的问题未来,二维钙钛矿有望广泛应用于存储器、仿生突触等领域.     

正方形晶格中的不稳定性研究

讨论二维正方形晶格中次近邻原子作用对Ｐｅｉｅｒｌｓ不稳定性的影响，研究结果表明，次近邻作用的加强将使Ｐｅｉｅｒｌｓ不稳定性减弱，在一定条件下能使它消失。     

石墨烯中碳原子sp2杂化轨道研究

在量子力学框架内研究了碳原子单层二维晶体(石墨烯)的共价键方向与几何结构.采用原子轨道波函数构建杂化轨道波函数,根据波函数所满足的条件与性质计算,确定了平面内3个共价键的方向.所得结果能较好地解释与理解石墨烯的峰窝结构的形成机制.     

2，5-二(2-羟基苯基)吡嗪及其单取代衍生物的结构及非线性光学性质的PM3方法研究

运用量子化学有限场FF/PM3方法,对2,5-二(2-羟基苯基)吡嗪及其单取代衍生物的能量、结构、非线性光学系数进行了分析,结果表明2,5-二(2-羟基苯基)吡嗪分子中其中一个羟基的对位被取代后体系变得更加稳定,其单取代衍生物均为准平面结构,且具有较好的非线性光学性质,尤其是二阶非线性光学性质,这类化合物可能成为一类良好的光学材料。     

二维极化子有效质量与温度的关系

该文计及晶格的原子结构,讨论了极化晶体中二维极化子的性质.用二次量子化方法处理晶格振动及其与电子的相互作用,导出了二维极化子的自陷能和有效质量,给出了二维极化子有效质量与温度的关系.     

S缺陷对单层MoS_2的电子结构和光学性质影响

研究S缺陷对单层MoS_2的电子结构和光学性质影响,采用密度泛函理论框架下的平面波超软赝势方法,计算了存在S缺陷的单层MoS_2能带结构、态密度和光学性质。计算结果显示单层MoS_2具有直接带隙结构,禁带宽度为1.765eV。S缺陷导致禁带中引入缺陷能级使带隙宽度减小,电子跃迁强度增加;S点缺陷使单层MoS_2的吸收率和反射率均有不同程度的降低,而S线缺陷使下降程度进一步加剧。在能量为8.93eV时,S缺陷对单层MoS_2的光学性质影响极低,对139nm波长的紫外光具有高透光率,成为制备紫外光光电子器件的优良材料。     

二维铁电材料的理论研究进展

对铁电材料的性质和应用的研究已成为材料科学和凝聚态物理领域热门的研究课题之一搜寻和设计结构稳定性好、居里温度高的二维铁电材料可以克服传统钙钛矿型铁电材料在尺度降低时电极化退化的缺点,有利于在技术上实现铁电元器件的小型化、集成化由于实验上制备出来的二维铁电材料比较少,本文重点介绍以第一性原理计算方法为主要手段在二维铁电材料方面取得的最新理论研究成果首先介绍近年来预测的面内极化型和垂直极化型的二维本征铁电材料然后介绍理论上提出的在二维材料中引入铁电性或者增强铁电稳定性的各种方法,包括表面吸附、插层原子、外加应变、电场和选择合适的衬底等最后对二维铁电材料理论研究中存在的问题和未来的研究方向进行讨论     

二维硼氮Kagome材料的力学行为和电子性质研究

Kagome晶格因包含平带和狄拉克锥引起了人们的广泛关注.采用基于密度泛函理论的计算方法,以二维硼氮Kagome材料为研究对象,系统研究了硼氮Kagome材料的原子结构、力学性质、电子结构以及对氮气分子的吸附作用.结果表明:硼氮Kagome材料的化学式为B6N6,晶格常数为9.97?,测量B—B、B—N、N—N的键长分...     

空间勾股定理及空间勾股数

通过解析勾股定理在二维平面上空间结构的性质,把勾股定理从二维空间推广到三维空间和四维空间,推导出三维勾股定理和四维勾股定理.通过深入研究勾股数的结构特征,得到勾股数最基本的表达式,推导出三维勾股数及四维勾股数的各种结构表达式.     

二维经典气体的热力学性质

利用正则系统理论推导了二维的单原子分子经典气体的物态方程的表达式,对结果作出了理论分析,利用统计表达式计算了二维气体的内能和热容量.根据气体速率分布函数,计算出了常见的3种速率.     

压力对金属化合物Mg_2Si光学性能影响的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了压力对Mg_2Si光学性质的影响。计算结果表明,0GPa压力环境下,其晶格参数与试验值吻合较好。同时,进一步计算分析了在0～40GPa高压作用下Mg_2Si的折射率、反射率、吸收系数、能量损失函数和光电导率的变化情况。结果表明,压力可以有效调制Mg_2Si的电子结构并改变其光学性能。     

非对称双芯光子晶体光纤特性分析

设计一种新型非对称双芯光子晶体光纤模型,利用有限元法及其双芯光纤的耦合特性分析其光子晶体光纤的光学特性,数值模拟了非对称双芯光子晶体光纤的有效折射率、双折射、耦合系数在一定结构参数下随波长的变化特性.数值模拟结果表明,选择合适的结构参数可以得到较高的双折射特性以及耦合特性,因此光子晶体光纤的非对称结构的特性分析对于光学器件的研制有重要意义.     

2D In_2Se_3面内外极化强度及弹性性能的第一性原理研究

α-In_2Se_3是一种典型的铁电材料,同时具有面内和面外方向的自发极化,可应用于发展通用的二维数据存储技术.该文利用第一性原理计算方法对单胞α-In_2Se_3进行了电学性质、弹性性能、面内面外极化强度的研究,发现在不同拉压应变下,面外的极化强度比面内变化更明显,极化向上的晶体结构面内刚度大于极化向下的,y方向的泊松比均大于x方向的.     

从Green公式到Gauss公式及其应用

对平面曲线利用Stokes公式获得了Green公式,推导出一个二维平面下的类Gauss公式,利用此公式推导了平面上的守恒方程,并得到二维热传导方程.     

椭圆纤芯光子带隙型光子晶体光纤的光学特性研究

设计一种新型椭圆纤芯带隙型光子晶体光纤模型,利用有限元法及其平面波展开法研究子晶体光纤的光学特性.在一定结构参数下随波长的变化数值模拟了椭圆纤芯带隙光子晶体光纤的结构,得到了有效折射率、双折射、波导色散、径向传输功率分布最大值等性质.数值模拟结果表明,选择合适的结构参数可以得到较低的色散特性以及高的传输功率,因此非对称结构的光子晶体光纤的特性分析对于光学器件的研制有重要意义.     

基于非对称离散分数傅里叶变换双相位编码技术对二维条码图像加、解密的研究

在现有光学图像加密一种方法(分数傅里叶双随机相位编码技术)的基础上,提出一种改进的基于非对称离散分数傅里叶变换双相位编码光学加密方法,并用计算机模拟两种方法对二维条码图像进行加密、解密的过程,比较两种方法的仿真实验结果中两种方法的加密性能和解密图像的质量优劣.     

分立单原子β-FPU链中呼吸子晶格解及紧致呼吸子的存在及稳定性

用试探法研究了分立的一维单原子β-FPU链,得到了呼吸子晶格解及呼吸子解存在的依据,并利用Aubry线性稳定性理论对其稳定性进行了分析,得到了呼吸子晶格解及呼吸子解存在及稳定的条件.