钨酸铅晶体中F型色心电子结构的研究

运用相对论性的密度泛函离散变分（DV-Xα）方法模拟计算了PbWO4（PWO）晶体中F型色心的电子结构,得到了PWO晶体的态密度分布,讨论了色心的可能光学跃迁模式,并用过渡态方法计算了跃迁能量。计算结果表明,F、F^＋心在PWO晶体的禁带中引入了施主能级,F、F^＋心可向W 5d轨道发生跃迁,其跃迁能分别是1.83eV、2.28eV,因此,可推断F、F^＋心能引起PWO晶体中680nm、550nm的吸收。     

NaCl晶体中电子型色心的电子结构研究

运用密度泛函离散变分（DV-Xα）方法研究了NaCl晶体中可能存在的色心,模拟计算得到含色心的NaCl晶体的电子结构．计算结果表明,F、F2心在禁带中引入了新的能级;分析了可能存在的光学跃迁,并用过渡态方法计算得到相应的跃迁能量为2．74eV和1．74eV．该计算结果与实验测得的吸收光谱的峰值位置吻合较好．而F^＋心不存在光学跃迁吸收,但使晶体的禁带宽度变窄．计算结果还解释了NaCl晶体吸收光谱的结构起因．     

第一性原理研究BaMoO_4晶体中F和F~+色心的电子结构

运用相对论密度泛函离散变分法(DV-Xa)计算了BaM004晶体中F和F+色心的电子结构.结果表明:F和F+心在禁带中引入了新的施主能级,采用过渡态的方法计算得到了F和F+心到导带底部的跃迁能量分别为1.86 eV和2.11 eV,对应668 nm和590 nm的吸收.由此说明BaMoO4晶体中668 am和590 nm吸收带起源于晶体中的F和F+心.     

PbWO4晶体F心及F+心吸收带的能级计算

采用离散变分法计算了PbWO4晶体的能带结构，并用F心及F^ 心的类氢离子1S波函数结合离散变分法计算了F心及F^ 心的电子基态能级，计算结果表明，F心及F^ 心电子基态能级分布在禁带中，分别位于距导带底1.97eV(630nm)及2.36eV(525nm)处，它们的吸收跃迁对应于基态到导带底的跃迁，使晶体呈现F心及F^ 心吸收带，化学计量PbWO4晶体的辐照诱导吸收谱位于500-700nm，呈现一个宽吸收带，高斯分解的结果表明；该吸收带是由两个峰值分别位于550nm和680nm的吸收带叠加而成的，这两个吸收带分别对应于F^ 心及F心吸收带，计算结果与实验数据吻合较好。     

钼酸钙晶体中点缺陷的电子结构研究

运用以密度泛函理论为基础的相对论性离散变分方法(DV-Xα),模拟计算了完整的和含氧空位的钼酸钙(CaMoO_4)晶体的电子结构,得到了含有F、F~ 心的CaMoO_4晶体电子态密度分布以及它们可能产生的光学跃迁模式.计算结果表明,含F、F~ 心的CaMoO_4晶体的禁带宽度明显变窄,F、F~ 心的能级出现在禁带中,利用过渡态理论计算得到其向Mo的4 d轨道发生光学跃迁,跃迁能量值分别为1.93,2.03 eV.利用提拉法生长的CaMoO_4晶体呈现蓝色的本质原因是F、F~ 心在黄红区产生比较强的吸收.     

对不同掺杂浓度La3+:PbWO4晶体电子结构的研究

采用缺陷化学方法讨论了PbWO4晶体中不同浓度掺La^3＋时可能存在的缺陷团簇模型,通过GULP计算软件模拟计算了缺陷团簇中La^3＋离子最可能的替位位置,并通过基于密度泛函理论的离散变分DV-Xa方法计算得到相应的La3^＋：PWO4晶体的电子态密度．计算得到低浓度掺杂时晶体的禁带宽度变宽,高浓度掺杂时晶体的禁带宽度变窄．实验测得低浓度掺La^3＋时晶体的吸收边紫移,高浓度掺La^3＋时晶体的吸收边红移,计算结果与实验结果相符、计算表明,La^3＋：PWO4晶体中掺La^3＋可以有效地抑制420nm吸收.     

MgF2晶体中F心的研究

在单电子Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ近似的基础上采和扩展离子处理的研究ＭｇＦ２晶体中Ｆ心的结构及其物理性质,对Ｆ心光谱研究的结果与实验符合得很好。     

掺杂碱卤晶体中的类F2^＋型色心

类F_2~+型色心激光是当前及今后色心激光发展的主要研究对象。本文综合评述了类F_2~+型色心的研究发展概况·从材料物理化学和缺陷化学的角度出发,系统探讨了F_2~+心的形成机理、不稳定的主要原因和提高稳定性的途径;本所近10年来运用缺陷物理化学的观点和方法,系统进行类F_2~+型色心研究的结果,并对类F_2~+型色心的发展提出了看法。     

对不同掺杂浓度La~(3 )∶PbWO_4晶体电子结构的研究

采用缺陷化学方法讨论了PbWO4晶体中不同浓度掺La3 时可能存在的缺陷团簇模型.通过GULP计算软件模拟计算了缺陷团簇中La3 离子最可能的替位位置,并通过基于密度泛函理论的离散变分DV Xα方法计算得到相应的La3 ∶PWO4晶体的电子态密度.计算得到低浓度掺杂时晶体的禁带宽度变宽,高浓度掺杂时晶体的禁带宽度变窄.实验测得低浓度掺La3 时晶体的吸收边紫移,高浓度掺La3 时晶体的吸收边红移,计算结果与实验结果相符.计算表明,La3 ∶PWO4晶体中掺La3 可以有效地抑制420 nm吸收.     

空位缺陷对高自旋极化材料Fe3F4磁电性能的影响

Fe3F4是一种高自旋极化材料，在自旋电子器件中具有广阔的应用前景。采用第一性原理赝势法计算了3种Fe空位缺陷对Fe3F4磁电性能（能态密度、电荷分布、分子磁矩等）的影响，并利用配位场理论分析了3种空位缺陷影响Fe3F4磁电性能的微观机理。     

氟、氯原子与甲烷反应的从头算直接动力学研究

用MP2方法对F、Cl原子与CH4的反应进行了研究.反应物、产物和过渡态的几何优化和振动分析在MP2/6-311＋G（d,p）水平下进行,反应路径的势能分析在CCSD（T）/6-311＋G（3df,2p）水平上对MP2/6-311＋G（d,p）优化的几何结构进行单点能校正.用传统过渡态理论和正则变分过渡态理论,并考虑小曲率隧道效应计算了正向反应的速率常数.     

DBD-PECVD法制备高疏水性氟碳聚合物(a-C:F)薄膜的研究

以C4F8为放电气体,利用介质阻挡放电化学气相沉积(DBD-PECVD)法制备了氟碳聚合物(a-C:F)薄膜.使用FTIR、AFM、接触角测量仪、台阶仪对a-C:F薄膜进行了表征,研究了放电压力及沉积时间对a-C:F薄膜的沉积速率、均方根表面粗糙度(RMS)和a-C:F薄膜疏水性的影响.实验结果表明,薄膜的沉积速率随放电压力的升高而增大,最大值为193 nm·min-1;当放电压力较低时,薄膜的RMS值小于1.0 nm;放电压力较高时,薄膜的RMS值大于100 nm.无论是改变放电压力还是沉积时间,a-C:F薄膜均表现出很强的疏水特性,最大接触角(以普通滤纸为基底)可达137°.a-C:F薄膜的表面粗糙度是影响a-C:F薄膜疏水性的重要因素.     

2F4特性瓷料中SrTiO3的改性作用

研究了２Ｆ４特性瓷料中加入少量ＳｒＴｉＯ３及ＳｒＴｉＯ３的加入方式对材料介电性能和窑业性能的影响．试验表明，在以ＢａＴｉＯ３－ＣａＳｎＯ３为主的２Ｆ４特性瓷料中加入少量的ＳｒＴｉＯ３有明显的改性作用．ＳｒＴｉＯ３的加入使瓷料居里峰展宽、负温度特性变好、介质损耗降低，耐电强度提高．ＳｒＴｉＯ３加入方式明显影响烧结性能．先将ＢａＣＯ３、Ｓｒ－ＣＯ３、ＴｉＯ２共同合成（Ｂａ１－ＸＳｒＸ）ＴｉＯ３固溶体再进行配料烧结的比用ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３进行配料烧结的有较宽的烧成范围和较好的耐潮性．