金属层厚对金属—半导体界面性质的影响

本文用一维紧束缚模型和格林函数方法研究了金属薄层的厚度对金屑一半导体界面电子态和界面能的影响。文中给出了计算局域电子态密度及界面能的公式,并以Pt-ZnO系统为例,计算了金属处于不同层厚时,界面处的电子态密度及界面能,讨论了薄层厚度对二者的影响。     

ZnO[0001]表面及其氢吸附性能的第一性原理研究

采用密度泛函理框架下的第一性原理方法,计算了ZnO[0001]两种富裕表面吸附H的电子态密度和吸附能,探究了电子态密度和吸附能随表面厚度变化规律。结果表明,对于Zn富裕和O富裕的表面,随着表面层数的增加,费米能级附近的电子态密度变化很小,说明在一定范围内,增加吸附表面的厚度,对吸附性能的改善很小。Zn富裕表面吸附氢后,电子态密度主峰约向低能方向移动1eV,而强度变化不明显。而对于O富裕的表面,吸附H后,费米能级附近的电子态密度发生明显变化,导电能力增强,说明O富裕的表面对H具有较强的吸附能力。吸附能与层数之间的关系曲线表明:对于Zn富裕的表面,随着层数的增加,吸附能变化较小,分别为-0.37374eV和-0.37488eV,而O富裕的表面,吸附能变化较明显,从-0.32806eV到-0.48497eV,说明O富裕的表面,随着表面层数的增加,对H的吸附能力增强。     

BC2N纳米管的电子态和电学性质

采用ROHF对BC2N纳米管进行构型全优化,并用密度泛函理论的DFT/ROB3LYP方法计算了BC2N纳米管的电子态分布.根据其分子轨道能量数据、电子态分布曲线和成键电子云密度分布图形,研究讨论了掺入硼氮对碳纳米管导电性的影响,并与碳纳米管和硼氮纳米管作了比较.     

一维点阵的电子态

本文利用A、B构成序列有不同排列方式,模拟出晶体、孪晶、准晶和无序的一维结构。应用紧束缚模型,对各结构的电子态进行计算研究,系统地分析比较了各序列的电子能谱、态密度、局域度以及波函数图象,得出准晶体结构是一种新的结构,其电子态不同于晶体、孪晶及无序体的电子态等结论。     

ReB2电子结构性质的第一性原理计算

利用全势线性缀加平面波方法计算ReB2的体模量、价电荷态密度、电子能带结构和电子态密度.计算发现当取B’0=4时,局域密度近似（LDA）考虑自旋轨道耦合（SOC）得到的体模量为360 GPa,与实验值吻合的很好.电子能带结构表明ReB2具有特殊的金属特性,LDA＋ SOC计算结果发现几乎所有能带沿L-H-A方向发生分裂.价电荷态密度和电子态密度结果表明Re-d和B-p态之间存在强的杂化,形成Re-B共价键,这类共价键是ReB2具有高硬度的主要原因.     

非磁性Weyl半金属第一性原理计算研究

基于WIEN2k软件,对一系列非磁性Weyl半金属进行了第一性原理计算研究,内容包括TaAs家族、WTe2与MoTe2、WP2与MoP2体系的电子态密度与能带结构.将本文结果与已发表的理论计算和实验结果进行了对比.研究表明,几个体系都在费米能级处具有较低的电子态密度,半金属性由弱到强分别为:WTe2与MoTe2、TaA...     

(BN)2C4纳米管的电子态和电学性质

采用ROHF对(BN)2C4纳米管进行构型全优化,并用密度泛函理论的DFT/ROB3LYP方法计算了(BN)2C4纳米管的电子态分布.根据其前沿分子轨道能量数据、电子态分布曲线和成键电子云密度分布图形,研究讨论了掺入硼氮对碳纳米管导电性的影响,并与BNC2纳米管作了比较.结果表明:(BN)2C4纳米管具有掺杂窄带半导体...     

空位缺陷对CrSi_2光电性能的影响

采用第一性原理方法,计算含空位缺陷CrSi2的电子结构和光学性质,并分析含Cr和Si空位缺陷的CrSi2光电性能.结果表明:Cr和Si空位均使CrSi2的晶格常数和体积变小;能带结构密集而平缓,且整体向上移动,Si空位缺陷形成带隙宽度为0.35eV的p型间接带隙半导体,Cr空位缺陷在原禁带间出现两条新的能带;含空位缺陷CrSi2的电子态密度仍主要由Cr3d层电子贡献,Si空位缺陷对电子态密度的影响较小,Cr空位缺陷提高了Fermi面处的电子态密度;与CrSi2相比,含空位缺陷CrSi2的介电峰均向低能方向略有偏移且峰值降低,吸收系数明显变小.     

覆盖度对S原子在不同过渡金属表面吸附性质影响

采用第一性原理方法对不同覆盖度下S原子在Co(0001)表面吸附能、吸附引起体系表面功函和电子态密度分布变化进行计算并与S/Pd(111)等体系结果进行对比.结果表明:在Co(0001)表面S原子吸附能值随覆盖度增加而降低,在覆盖度1.0 ML时形成S2吸附结构；S原子吸附后体系功函变化和电子态密度分布变化与S/Pd(...     

C60与石墨烯复合材料性能的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了C60与石墨烯两种可能的复合材料的电子结构,分析了复合材料的能带结构、电子态密度和Hirshefeld电荷转移.计算结果显示,复合材料表现出导体性质.     

少层Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜电子结构和光学性质理论研究

文章采用密度泛函理论方法,研究少层Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜的电子结构和光学性质随薄膜厚度的变化。能带结构和态密度分析发现,当薄膜厚度从5QL(quintuple layer)逐步变化到1QL时,其费米能级附近的电子态仍然保持线性色散关系;特别是当薄膜厚度减小到2QL和1QL时,由于量子限域效应,体电子态和表面电子态的能隙都明显增大,导致体电子态和表面电子态发生分离,这种分离有利于制备基于1QL和2QL的Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜的自旋电子器件。光吸收系数的计算发现,厚度为5QL、4QL、3QL的薄膜在红外区有1个吸收主峰,吸收边远超出了红外区;当厚度减小到2QL和1QL时,吸收边发生明显蓝移,红外区的吸收峰蓝移且强度明显减小,这表明3QL以上的Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜更适合制备红外光探测器件。     

一维点阵的电子态密度

用实空间重整化群方法求得了一维 quasi-periodic Fibonacci 链和 ape-riodic Thue-Morse 链的 Green 函数及态密度的精确解。讨论并比较了二者电子态密度随 V_A/V_B 的变化和自相似性。     

缺陷对单壁碳纳米管电子结构调制的第一性原理计算

用密度泛函理论计算不同浓度点空位缺陷对扶手型和锯齿型碳纳米管电子结构的调制, 并对其键长、 缺陷形成能、 带隙及电子态密度进行分析. 结果表明： 随着缺陷浓度的增加, 邻近碳原子间化学键键长减小, 扶手型碳纳米管带隙打开, 由金属性质变为半导体性质, 锯齿型碳纳米管带隙逐渐变小; 碳原子缺失使缺陷附近未成键的悬键电子局域在Fermi能级附近形成额外的电子态而改变了碳纳米管的电子结构.     

重费米子系统态密度

本文将Slave-boson平均场方法应用于Kondo晶格模型,计算了低温下重费米子系统的电子态密度。结果表明:在极低温度下费米面存在赝能隙;在较高温度下此赝能隙将为态密度峰所取代。     

122型铁基超导材料晶体结构探析

基于第一性原理的密度泛函理论(DFT),采用全势线性增强平面波结合改进的局域轨道方法(APW+lo)和一般梯度近似(GGA),对122型铁基超导体系的AeT2Pn2化合的结构、能量、磁矩、电子能带和电子态密度进行了计算和分析.研究AeT2Pn2体系的超导温度同晶格中的键长,键角,磁性,电子能带和电子态密度之间的关系,从这类体系的晶格结构层面给出了对提高超导温度有利的几个因素.结果表明,相对于122型的其他体系具体而言,BaFe2As2系列材料的超导温度相对较高.     

Mg-Zn-Mn合金中二元相的第一性原理计算

为了研究Mg-Zn-Mn合金的结构稳定性与电子结构,运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,采用Materials Studio软件中的Castep模块,分析了Mg-Zn-Mn合金系MgZn_2、MnZn_3和MnZn这3种金属间化合物的结合能、电子态密度、电子占据数及布局结构。结合能的计算结果表明在3种金属间化合物中MnZn具有最强的相结构稳定性。通过电子态密度、电子占据数和电子布局数计算结果分析,3种结构的离子键强弱顺序依次是MnZn、MgZn_2、MnZn_3,而MnZn_3比MgZn_2更稳定的原因是其拥有更强的共价键。     

二维无序系统的电子性质

用改进了的 Recursion 方法研究二维无序系统的电子性质。计算了二维无序系统的电子态密度、迁移率边界、局域化临界点以及直流电导率。结果表明,与对角无序系统相比,对角及非对角无序系统以及存在次近邻跳跃的系统局域性质均发生变化,非对角无序的影响取决于其大小,而次近邻跳跃的存在总是使电子态趋于延展。     

甲醛自由基及其离子的稳定性

用密度泛函理论B3LYP方法和6-311＋＋G＊＊基函数计算研究甲醛自由基及其离子基态与低激发态的结构与稳定性.结果表明,甲醛自由基双重态和四重态的线性结构不稳定,稳定存在角形CS结构,基态为HCO角形结构,电子态为2A′甲醛自由基离子基态为HCO＋线性结构,电子态为1Σ.     

KSi能带结构及态密度的第一性原理研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,对KSi的电子结构进行了理论计算,计算表明KSi是一种准直接带隙半导体,禁带宽度为1.42 eV.详细讨论了KSi在费米面附近的价带与导带的电子态密度的结构.     

CsI高压超导电性的第一性原理

利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法计算了高压下CsI的电子能带结构、 电子态密度、 声子谱、 声子态密度以及电子和声子的相互作用, 探讨了CsI在高压下产生超导电性的物理机制. 研究表明, CsI层内的光学振动模式与电子之间的强耦合作用是CsI产生超导电性的主要原因.