铟吸附氢钝化Si(100)表面的结构和稳定性研究

采用第一性原理理论研究了In吸附氢钝化的Si(100)面的结构和稳定性.对In原子吸附结构的计算表明不同的重构表面其吸附结构也是不同的:In在H/Si(100)-(2×1)面的吸附能高于In在H/Si(100)-(1×1)面的吸附能;由于氢原子对硅表面的钝化作用,使得In在Si衬底的外延生长被破坏,In原子易在衬底表面形成团簇.对In原子是否会向衬底扩散并与H原子发生交换的研究结果表明:In原子吸附于H/Si(100)表面比与H原子发生交换具有更稳定的能量.因此,在平衡条件下,In原子不会与H原子发生交换.     

NO在Rh(100)与(111)表面上吸附理论研究

基于slab模型,采用密度泛函理论研究了NO在Rh(100)和(111)表面上吸附的几何与电子结构.结果表明,在开放的(100)面和密堆积的(111)面上,优势吸附位分别是桥位和hcp位.在两表面上的优势吸附结构中,NO的吸附主要是其1π和5σ轨道分别与Rh的5s和4d态混合的结果.NO分子吸附后,均存在两种相同的电荷迁移过程:即NO的1π和5σ电子向金属表面的转移以及金属表面电子向NO的2π轨道上的反馈.这两种电子迁移均使得N-O键被活化,N-O键被消弱,N-O键长增加.     

金属表面化学吸附系统结构相变的平均场近似模型

本文利用平均场近似模型,推导了描述热平衡时金属表面吸附层结构相变的方程,给出了金属表面原子因吸附原子的作用发生位移的几率与温度和吸附原子复盖度之间的关系.     

0.5ML氢化Si(100)表面结构的理论研究

采用经验紧束缚近似(empiricaltight binding)方法模拟了Si(100)表面0.5ML(monolayer)氢化结构.通过对各种可能的0.5ML氢化Si(100)表面模型的能量的计算,得到了能量结构最为稳定的表面拓扑构造,并确定了其键长、键角、不对称性等参数,还证实了实验上在Si(100)-p(2×2)基底上亦可形成c(4×4)-H稳定结构的结论.     

f(R)-CIM AdS时空的相变及P-v临界性

近年来,f(R)-CIM AdS度规引起了人们的普遍关注。f(R)-CIM AdS度规带有引力修正参数,会对热力学性质产生重要影响,因而,研究在延伸相空间中的f(R)-CIM AdS时空的相变和临界性是一项非常有意义的工作。主要计算了在延伸相空间f(R)-CIM AdS时空的温度、压强、吉布斯自由能及二阶相变的临界值,并根据这些热力学量的表达式和临界值绘制出了相关的P-v相图及不同状态下的G-T图像,详细探讨了f(R)-CIM AdS时空的相变和P-v临界性,进一步讨论了其全局热力学稳定性。研究结果表明f(R)-CIM AdS时空会发生类似于恒温下气-液流体系统的范德瓦尔斯相变。     

Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)磁性形状记忆合金的组织结构与马氏体相变

采用光学显微镜、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜等对Ni55Fe18Ga27磁性形状记忆合金的组织结构与马氏体相变行为进行了研究.实验结果表明铸态合金的马氏体转变温度在室温以上,而且马氏体相呈规则排列的板条状;研究还表明其稳态马氏体为14M型单斜调制结构,晶格参数:a=0.4151nm、b=0.5141nmc、=2.9460nm、β=91.13°.     

孔结构对有机相变物质相变行为的调节作用

采用了 4种孔结构不同的多孔介质作为有机相变物质的储藏介质 ,研究了有机相变物质在这些多孔介质中的储藏情况和相变行为 ,分析了多孔介质的孔结构对有机相变物质的相变行为的调节作用 .对于比较纯的有机相变物质 ,孔结构的调节作用使得相变温度范围宽化 .随着储藏量的增加 ,相变温度移动的幅度增大 ,但对于成分复杂的有机相变物质 ,多孔介质孔空间对其相变行为的调节作用比较复杂 ,甚至会出现截然相反的变化规律 .     

N2O在Pt(111)表面的吸附结构

基于密度泛函理论和周期平板模型,通过Nt-T,Nt-T-O-T,Nt-B-O-T,Nt-B-Nc-T和Nt-T-Nc-T五种吸附结构研究了N2O分子在Pt(111)表面的吸附,发现Nt-T位是最稳定的吸附位,且吸附主要是通过末端Nt原子与表面作用.从吸附结构分析了N2O分子在Pt表面可能的解离过程.     

Mn在Si(100)表面化学吸附电子结构的研究

用TB－LMTO方法研究单层Mn原子在理想的Si(100)表面的化学吸附，计算了Mn原子在不同位置的吸附能。结果表明，Mn原在C位（四重位）吸附量稳定，在Mn/Si(100)界面存在Mn,Si混合层。同时对电子转移情况和层投影态密度进行了研究。     

Nb(100)表面吸附和解离氮气的密度泛函理论计算

【目的】研究多个氮气分子吸附于Nb(100)表面的问题.【方法】采用基于密度泛函理论的总能计算方法研究Nb(100)表面吸附多个氮气分子。【结果】得到0.25,0.50,0.75覆盖度(ML)下氮气分子吸附Nb(100)表面的结构,能量,振动频率以及表面功函数等性质,并进一步讨论了氮气分子在Nb(100)表面吸附与分解的物理机制。【结论】吸附在Nb(100)表面的氮气分子容易发生解离,部分氮气分子以分子态的形式吸附,而部分氮气分子则分解成原子吸附于铌表面。     

表面相互作用对向列相液晶相变的影响

考虑表面对液晶沿^b0、^c0两相互垂直的相互作用平均场hb、hc,导出在此平均场作用下双轴向列相液晶表面能与指向矢,序参数以及hb、hc有关的一般公式.得到表面处液晶在hb、hc平面内的相图.结果表明对于给定的hc,增加沿^b0的场强hb,可使系统进入沿^a0=(^b0×^c0)(当hb<0)或^b0(当hb>0)的双轴相.对有限厚度液晶盒,减少盒厚可增加表面相互作用对系统的影响,使双轴相所在温度区域增加.表面与盒中心液晶相的对称性并非总是同步,当hc较大时,盒中心液晶双轴相的对称性明显滞后于表面.     

聚丁二炔的结构相变

利用一个简单的连续模型去研究聚丁二炔的结构相变,对于其中的σ电子和π电子分别处理.在聚丁二炔链上,当出现从PDB相向PDA相转变时,会出现一个畴壁和反畴壁,这个相变的出现主要是由于π电子重新分布的结果.我们把畴壁(反畴壁)当作元激发来处理,详细分析了相变过程,计算了畴壁(反畴壁)的结合能,成功能解释了如下的实验事实:在低温下PDA相比PDB相更稳定,并且会自发地发生从PDB向PDA的相变.     

六氯碲化铵中的结构相变及同位素效应

本文通过连续绝热加热法测量了不同氘化浓度的（ＸＨ４）２ＴｅＣｌ６单晶在７５Ｋ－９５Ｋ温区的比热，实验发现相变温度随着氘化浓度的增加而线性下降，本文通过一个简单的模型给出了合理的解释。     

Jahn-Teller效应与BaTiO_3结构相变

采用有效点电荷模型,只取一维O-Ti-O链构成系统的振动哈密顿量,在仅计及与极化方向相关的Jahn-Teller效应影响下,得到BaTiO_3的软模相变温度T_0为100℃,大体相当BaTiO_3的顺电-铁电相变温度.     

氢在Ni(410)台阶面的吸附研究

应用嵌入原子模型(EAM)研究了氢在Ni(410)面的吸附和解离.首先计算单个氢原子在Ni(410)面上的吸附能Ead,吸附键长RH-Ni及吸附高度H0,发现氢在Ni(410)面上有3种相对稳定的吸附位:台面上的赝式四重洞位H1和H2位、台阶底部棱上的LB位和台阶一边棱位B.与低指数面Ni(001)相比,明显增加了台阶棱上的B位以及台阶底部棱上的LB位,相应洞位的吸附性也有增强.说明氢在Ni(410)表面的吸附性受到台阶的影响,从而台阶附近的吸附位增多且吸附性增强;然后计算了H2在Ni(410)表面解离吸附时的活化势垒Ea、吸附能Qad,氢-镍之间键长RH-Ni,构建了解离吸附等势面,计算结果表明台阶处是氢吸附和解离的活跃部位.     

向列相液晶由分子相互作用引起的相变

考虑一双轴性液晶分子简单相互作用模型，利用平均场理论，得到了从各向同性相至单轴向列相以及从单轴向列相至双轴向列相的相变．     

铌铁酸铅-钛酸铅铁电陶瓷的结构相变

 通过钨锰铁矿预合成法制备了铌铁酸铅-钛酸铅(1-x)Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃-xPbTiO₃ (PFN-PT)铁电陶瓷。X-ray衍射（XRD）测量和密度测试表明,1150 ℃烧结2.5 h制备的PFN-PT陶瓷呈现纯钙钛矿结构和较高的致密度。随着PbTiO₃（PT）质量含量的增加,PFN-PT的晶体结构从三方相向四方相转变,伴随着晶胞体积的减小和钙钛矿结构四方性因子（c/a）的增大。PFN-PT陶瓷呈现明显的介电频率色散现象,随着PT含量的增加,介电常数最大值温度T_m/T_C升高,介电响应从弥散、宽化的介电峰变得相对尖锐,介电损耗减小,频率色散现象减弱。MnO₂掺杂有效地改善了PFN-PT陶瓷的介电性能。w=0.25% MnO₂掺杂的0.66PFN-0.34PT陶瓷100 kHz的最大介电常数ε_m为13254,室温介电损耗tanδ为0.003 63,饱和极化强度P_s为6.18μC/cm2,矫顽场E_c为1.1 kV/mm,压电应变常量d₃₃为98pC/N。     

VO2金属-绝缘结构相变第一性原理研究

基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论的第一性原理计算了R相和M1相VO2的电子能带结构和声子色散关系.计算发现：R相VO2的金属性主要来自于未满的t2g轨道中能量最低的3条轨道,当温度低于340 K时,由于V原子链的二聚化和扭曲作用使M1相中的2条t2g轨道降至费米能级以下,从而使M1相表现出半导体特性;在VO2的声子色散谱中沿ΓM和ΓZ方向出现了明显的声子软模,导致这一软模出现的原因是晶体中的电-声相互作用;因此,电-声相互作用是导致VO2金属-绝缘结构相变的直接原因.