高压下碱式聚苯胺芳环扭角与能隙的缩减

利用Ginder-Epstein模型计算了碱式聚苯胺在不同模型参数V2,0下的自洽变分基态,并通过芳环扭角估算聚合物压强.结果表明芳环扭角和能隙随压强的增大而缩减,当压强增大到7.66 GPa时芳环扭角趋零,能隙则减小至0.74 eV.这一理论与实验上观察到的随压力增大聚苯胺电导率增高的现象相吻合.     

聚对苯亚胺中环失配陷获的环扭角孤子

从扩展的Ｇｉｎｄｅｒ－Ｅｐｓｔｅｉｎ模型出发,运用自洽迭代方法,研究了聚对苯亚胺中由环失配缺陷引起的环扭角孤子．一对缺陷结构互补电性相反的环扭角孤子光吸收的数值计算结果与ＰＮＢ聚合物的光诱导吸收实验相符合．     

氧化形式聚苯胺的双值跳跃模型

引入双值跳跃积分，对Ｇｉｎｄｅｒ－Ｅｐｓｔｅｉｎ模型加以扩展，使之适用于氧化形式的聚苯胺．计算了聚对苯亚胺（ＰＮＢ）基态的电子能谱及其光吸收系数α（ω）．数值计算的环扭角与量子化学结果一致，能隙和带宽与该聚合物的光吸收观测值吻合．     

N掺杂金红石TiO_2光学性质的第一性原理研究

运用第一性原理的LDA+U(U_(Ti-3d)=7eV,U_(O-2p)=4eV)方法研究了N掺杂金红石TiO_2的电子结构和光学吸收性质。研究表明N元素的掺杂可以降低TiO_2的禁带宽度并在带隙中引入杂质能级。杂质能级主要由O-2p轨道和N-2p轨道之间的耦合形成。杂质能级的引入以及带隙宽度的降低可以增加TiO_2对可见光的响应,并提高Ti O2的光催化活性。费米能级附近的态密度由O-2p轨道和N-2p轨道之间的耦合形成π键构成,电子占据π键态和空的σ键态能级差大约为0.4 eV,可使N掺杂Ti O2的光学吸收边落在在红外区域,即发生了所谓的光学吸收边的红移现象。     

基于第一性原理计算压强对CaO电子结构和光学性质的影响

为了探究压强对CaO晶体电子结构和光学性质的影响,采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势理论方法对晶体进行了理论计算与分析.优化后所得晶格常数与实验值基本一致.研究结果表明:该晶体属于直接带隙绝缘体,带隙值为4.239 eV,价带顶主要由O-p轨道贡献,导带底由Ca-d轨道贡献.随着压强的增加,介电函数实部和折射率峰值减小,并发生红移,介电函数虚部峰值变大,并发生蓝移,而反射率、吸收系数和能量损失函数的峰值均增大.因此,改变压强可以有效改变CaO的电子结构和光学性质.     

芳杂环类分子裂缝对中性小分子的识别性能研究

根据多点氢健、π-πstacking等识别作用原理,研究了新型芳杂环分子裂缝1~3对尿素、二苯甲酮、对硝基苯胺、戊二酰亚胺等中性小分子的识别性能.用差紫外光谱测定了结合常数和自由能变化.结果表明这些受体与所考察的大多数客体形成1∶1型的超分子配合物,识别作用的主要推动力为多重氢键、π-πstacking和Van der waals等非共价键协同作用.讨论了主客体间尺寸/形状匹配、几何互补性等对形成超分子配合物的影响.并利用计算机模拟作辅助手段对实验结果和现象进行了解释.     

高压对含Zn_i的ZnO结构及光电性质的影响

基于DFT的第一性原理计算含间隙锌Zni点缺陷的Zn O体系的晶体结构、电子结构及光学性质随压强变化的规律.结果表明,晶格常数随压强增加而线性减小,原因是压力的增加导致晶胞体积减小.对电子结构和光学性质的研究发现,体系的最小带隙宽度随压强的增加而线性增加,光谱的峰位随压强的变化出现不同的能移,在3.0~4.7 e V光子能量范围内,压强变化对介电峰和吸收峰强度的影响显著.1     

硅烷的GW准粒子能带修正和BSE光吸收谱的计算

利用基于GW近似和Bethe-Salpeter方程(BSE)的第一性原理多体微扰方法,计算了二维间接带隙半导体材料椅形硅烷(chairlike silicane)能带的准粒子修正以及光吸收谱。椅形硅烷的电子间强的相互作用显著影响着电子结构,其间接带隙从2.08 eV修正到3.53 eV,直接带隙从2.44 eV修正到3.85 eV。通过比较GW和BSE的光学吸收谱,发现椅形硅烷的束缚激子的束缚能可以达到0.40 eV,远大于硅体材料的15 meV激子束缚能。椅形硅烷的显著激子效应对于硅烯纳米材料的光电子器件应用有重要意义。     

硅烷的GW准粒子能带修正和BSE光吸收谱的计算

利用基于GW近似和Bethe-Salpeter方程(BSE)的第一性原理多体微扰方法, 计算了二维间接带隙半导体材料椅形硅烷(chairlike silicane)能带的准粒子修正以及光吸收谱。椅形硅烷的电子间强的相互作用显著影响着电子结构, 其间接带隙从2.08 eV修正到3.53 eV, 直接带隙从2.44 eV修正到3.85 eV。通过比较GW和BSE的光学吸收谱, 发现椅形硅烷的束缚激子的束缚能可以达到0.40 eV, 远大于硅体材料的15 meV激子束缚能。椅形硅烷的显著激子效应对于硅烯纳米材料的光电子器件应用有重要意义。     

聚噻吩并[3,4-c]呋喃的电子结构及导电性研究

采用密度泛函(DFT)B3LYP方法优化了聚噻吩并[3,4-c]呋喃的单体和低聚物的电子结构,聚合物采用PBC方法和LSDA方法计算了性质特征,全部的优化都采用6-31G*基组计算.找出了单体、低聚体和聚合物电子结构的关系,并对其能带结构与态密度进行了分析与探讨.研究表明,并环分子的导电性能比单环分子更好.其能隙仅有0.19 eV,可以作为潜在的导电聚合物材料.