Ru2Si3电子结构及光学性质的第一性原理计算

采用基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法系统地计算了正交相Ru2Si3的电子结构、态密度和光学性质, 计算结果表明Ru2Si3是一种直接带隙半导体, 禁带宽度为0.51 eV; 其能态密度主要由Ru的4d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定; 静态介电函数ε1（0）＝16.83; 折射率n0＝4.1025; 吸收系数最大峰值为2.8×105 cm-1; 并利用计算的能带结构和态密度分析了Ru2Si3材料的介电函数、反射谱、折射率以及消光系数等光学性质, 为Ru2Si3光电材料的设计与应用提供了理论依据.     

连接在块体电极之间的PTCDI系列分子体系的输运性质

通过采用密度泛函理论与非平衡格林函数的相结合的第一性原理方法,对四甲酰二亚胺系列分子PTCDI-Cn(n=0,6)的电荷输运性质进行了理论计算.在计算中,PTCDI-Cn(n=0,6)分子分别与Al,Li以及石墨烯3种块体电极组成三明治结构分子结.从电流-电压曲线可知PTCDI-C6分子结体系中出现了负微分电阻以及整流等输运性质.结合透射谱以及投影态密度,对其输运性质进行了相应的分析.计算结果表明这类PTCDI系列分子在将来的分子尺度器件中具有较大的应用价值.     

连接在块体电极之间的PTCDI系列分子体系的输运性质（英文）

通过采用密度泛函理论与非平衡格林函数的相结合的第一性原理方法,对四甲酰二亚胺系列分子PTCDI-Cn(n=0,6)的电荷输运性质进行了理论计算.在计算中,PTCDI-Cn(n=0,6)分子分别与Al,Li以及石墨烯3种块体电极组成三明治结构分子结.从电流-电压曲线可知PTCDI-C6分子结体系中出现了负微分电阻以及整流等输运性质.结合透射谱以及投影态密度,对其输运性质进行了相应的分析.计算结果表明这类PTCDI系列分子在将来的分子尺度器件中具有较大的应用价值.     

过渡金属硼化物RuB和TcB的晶体结构、弹性性质和电子结构第一性原理计算研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了RuB和TcB的晶体结构、弹性和电子结构等性质.对于每种化合物,分别考虑了两种可能的结构(WC、ZnS).研究结果表明:对RuB和TcB而言WC型结构更稳定,WC型结构的RuB具有较大的体弹模量、剪切模量和杨氏模量,说明WC结构的RuB具有优良的弹性性质.计算的电子态密度表明WC型的RuB和TcB均为金属性体系.     

CrSi_2电子结构及光学性质的第一性原理计算

采用基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,对CrSi2的能带结构、态密度和光学性质进行了理论计算,能带结构计算表明CrSi2属于一种间接带隙半导体,禁带宽度为0.353eV;其能态密度主要由Cr的3d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定;同时也计算了CrSi2的介电函数、反射率、折射率及吸收系数等.经比较,计算结果与已有的实验数据符合较好.     

稀有气体化合物HRgX(Rg=He、Ne、Ar、Kr,X=Cl、Br)结构的理论研究

利用密度泛函方法,在不同基组水平上,对HRgX(Rg=He、Ne、Ar、Kr,X=Cl、Br)8种化合物分子的几何结构进行了优化计算．得到的最稳定结构均为直线型结构．采用自然键轨道方法和AIM方法做了电荷计算和Laplaclan电子密度分析,结果表明．符合分子内部电荷转移的性质特征．并确定了价键的性质．同时还优化计算了HArF分子的几何结构,并将各种方法水平上计算所得HArF分子的参数值与实验值进行了比较,发现采用B3PW91／cc—PVTZ方法的HRgCl和HRgBr的8种化合物分子的参数值来讨论、比较两类化合物的结构参数、偶极矩、振动频率等性质更为适宜．     

钛纳米线力学、热学和电子性质的结构与尺寸依赖性

为了研究金属纳米物理性质与结构和尺寸之间的关系,我们选择不同结构和生长序列的几个典型的超细Ti纳米线,即四边形、五边形和六边形序列,以及六边形序列的两个较大体系,以分别考察结构和尺寸效应.我们计算了Ti纳米线的角关联函数和振动谱,电子态密度用平面波赝势的密度泛函电子结构自洽场计算.采用分子动力学方法研究Ti纳米线的热力学融化行为.结果表明,Ti纳米线的振动性质和电子性质表现出渐进的尺寸演化和明显的结构关联;较小的纳米线的电子态密度是类似分子的离散谱,而当线的直径大于1*!nm时便表现为类似体材料的电子结构.Ti纳米线的融化行为既不同于团簇也不同样块体材料,表现出明显的结构和尺寸依赖性.对较大尺寸的纳米线,我们观察到从螺旋多壳的圆柱体到类似块体的结构相变.     

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.     

GaN电子结构与光学性质的第一原理研究

采用了基于密度泛函理论和广义梯度近似方法计算了GaN电子结构和光学性质.计算结果表明,GaN属于直接带隙半导体,静态介电常数为5.72,折射率为2.2.并利用计算所得图形,分析了GaN的能带结构、态密度、介电函数、折射率和能量损失函数,从理论上阐述了GaN材料电子结构与光学性质的关系,计算结果与实验结果相符.     

MgCNi3电子结构与光学性质的第一性原理研究

考虑广义梯度近似与局域自旋密度近似,采用全势线性缀加平面波法对新超导体MgC-Ni3的几何结构、电子结构及光学常量进行了计算,从理论上给出了其电子结构与光学性质的关系.电子结构计算表明,尽管MgCNi3与BaTiO3均具有钙钛矿几何结构,但电子能带结构的差异使它们表现出不同的光学性质.基于第一性原理的光学性质的计算结果表明,MgCNi3的光学性质呈各向同性,其低能区的光吸收是由-5.0～0 eV范围内的Ni(3d)电子的带内跃迁以及该能量范围内Ni(3d)电子到导带空轨道的带间跃迁引起的;而高能区的光吸收则起源于价带中C(2p)和C(2s)轨道上的电子到导带中C(2s),C(2p),Ni(3d),Ni(4s)空轨道的带间跃迁.     

MATLAB与C#混合编程在ASP.NET数值计算中的分析与实现

在面向科学研究与工程计算领域的ASP.NET程序开发中,常需要加入数值计算功能,针对编写数学函数工作量大、效率低、可靠性差等问题,提出应用MATLAB与C#混合编程的解决办法.文章简单介绍了MATLAB与C#在数值计算和界面开发方面的优缺点,分析了实现两者混合编程的必要性及其基本原理与数据交互.以海洋仪器SBE911 CTD综合测量系统温度传感器的系数校准为例,详细说明了将MATLAB与C#混合编程应用在ASP.NET数值计算中的一般方法与步骤.实际应用表明,这种方法具有可靠性好、编程简单、实用性强等特点.     

原子核限制组态推转位能面

原子核推转壳模型自50年代被提出以来,经过60余年几个不同阶段的发展,已经成为定量描述原子核集体转动的最成功理论模型之一．其中最重要的两个发展是：考虑对关联作用和推转位能面计算（Total Routhian Surface）．这样的计算能给出核形变随转动的演变信息和转动顺排现象．我们在推转位能面计算方面主要开展了如下工作：（1）发展了“对关联一形变．转动”自洽计算;（2）发展了“限制组态”位能面计算,成功实现了对任何激发组态的自洽计算;（3）发展了“限制组态”推转位能面计算,实现了对任何激发组态的转动自洽计算．     

人工神经网络在河道水量还原计算中的应用

介绍了以水量平衡和降雨与径流相关关系为理论依托的河道水量还原计算的一些传统方法。在充分理解河道水量形成机理与人工神经网络原理的基础上,将人工神经网络BP算法运用于河道水量还原计算。以英国英格兰西北部IRWELL流域为例作了检验,实践证明,在没有充足资料的情况下,将人工神经网络BP算法用于河道水量还原计算中,能够较准确的演算出河道径流的形成机制,为资料匮乏地区的河道水量还原计算方法的研究提出了新的方向。     

激光热解制粉反应器的光路参数优化计算

对自行设计的150W级激光气相热解反应器作了光路参数优化计算,反应器光路激光参数计算按普通球面波作近似处理,与反应有关的激光功率密度及腰束直径按高斯光束处理,喷嘴的结构尺寸及聚焦镜焦距的优化计算主要考虑反应过程的等功率密度因素,结合实例讨论了优化计算的意义。     

从误差传播论数值计算的设计算法

在数值计算中每一步都可能产生误差,而一个问题的解决,往往要经过成千上万次运算,实际研究中不可能每步都加以分析。因此,要掌握运算次数的多少,运算过程是否符合规律,需要记录的中间结果的多少就必须找出比较简洁、误差比较小、花费时间比较少的计算方法。文章从控制误差的传播和积累的角度提出几种简单的算法,有助于计算结果的可靠性并防止误差危害现象的产生。     

A theoretical investigation on phase transition and dissociation of ammonium bromide under high pressure

Structures of ammonium bromide under high pressure were investigated through ab initio evolutionary algorithm and total-energy calculations based on density functional theory. Static enthalpy calculations indicate that the low-pressure phase V（space group P4/nmm） transforms into a monoclinic P21/m structure at 71 GPa and then an orthorhombic structure Cmma at 130 GPa, which is found to be energetically stable up to 264 GPa. Mechanism of phonon softening at the P4/nmm P21/m transformation is discussed. Ab initio calculations show that the band overlap in the molecular Cmma phase, which causes the pressure-induced insulator-to-metal transition, occurs at about 240 GPa. Enthalpy calculations show that Cmma NH4 Br becomes unstable and dissociates into NH3 and HBr above 264 GPa.     

空间光转换器及其在光学计算中的应用

本文给出了空间光转换器和它的基本特征，并将它用于基本运算。进一步介绍了克服其不足的有效方法。     

日平均气温的两种计算方法比较

日平均气温是反映气候特征的重要指标之一,通常有2种计算方法:日最高和最低气温平均,4个定时气温平均.为了比较2种方法计算的日平均气温是否有显著差异,说明何种方法更接近实际日平均气温,选择我国8个气象站冷年、正常年、暖年的日气温资料和北京密云1991年中28d每日整点气温资料进行分析,结果表明:2种方法得到的日均温差异显著,但极值平均温与实际日平均气温(24h整点气温的平均)、四时平均温与实际日平均气温均无显著差异,其中四时平均温接近实际日平均气温的程度略好.另外,2种方法的差异基本无年际间的差别,但在各个季节和地区是不同的.     

单斗液压挖掘机转台转速及回转循环时间的计算

对单斗液压挖掘机转台转速及回转循环时间进行了改进性计算，使计算更准确、简便。     

量子积分的蒙特卡罗模拟

用统一的量子积分形式表示量子力学计算中常见的积分，采用蒙特卡罗方法并将诸积分在同一循环中并行计算，提高了计算效率和计算结果的稳定性。