石墨烯声子谱研究

石墨烯的成功制备是纳米材料研究的重大进展。人们发现其具有很高的热导率,从而为解决计算机芯片散热问题提供了一条可能的方案。文章主要应用动力学矩阵的方法,计算了Tersoff势下石墨烯的声子谱,并探讨了该势在研究石墨烯热学性质方面的合理性。通过与实验数据的比较,我们发现,使用Tersoff势得到的声子谱在高对称点处的能量误差最大可以达到70%。因此,Tersoff势不适合于对石墨烯的热学性质进行定量的研究。     

B1结构MoN和WN晶体声子谱的计算

用群论方法导出Bl结构MoN和WN晶体的弹性常数和力常数的关系。根据采用LMTO—ASA 方法计算得到的这两种晶体Bl结构平衡晶格常数和弹性常数,对其力常数和声子谱作第一原理的计算。     

MAEAM研究过渡金属V,Nb,Ta的声子谱

运用改进分析型嵌入原子法,沿Brillouin区中的6个对称方向[q00],[qqq],[qq0],[1qq],[1/21/2q]和[q11],计算了体心立方过渡金属V,Nb,Ta的声子谱。研究结果表明,沿3个方向[q00],[qqq]和[qq0],在频率较低(波长较大)的区域,声子谱曲线与实验符合的非常好,在高频率(波长较小)区域,计算结果有稍微的偏差。同时计算结果预测了[1qq],[1/21/2q]和[q11]3个方向的声子谱曲线。     

氯化钾晶体声子谱的唯象计算

在合理的近似下,通过拟合实验弹性系数的唯象方法确定了氯化钾晶体的最近邻与次近邻力常数,进而求得其声子谱。计算时计入长程的库仑作用和多体修正,结果与实验符合良好。这种方法还可用于其它碱金属卤化物声子谱的计算。     

超导体的物理参数和有效声子谱关系的研究

本文运用MCMillan,AHen-Dynes和吴杭生等人的强耦合T_c公式和其它关系式,推算出了超导体的一些基本物理参数,如T_c,H_c,H_(c2),K和2△/KT_c等对有效声子谱α~2F(ω)的泛函导数随声子频谱的变化关系式,并和Bergmann等的严格数值解作了比较,发现至今常用的T_c公式的徽分特性都是不令人满意的。     

有限量子阱中界面声子和体声子对磁性极化子的影响

在弱磁场条件下研究有限量子阱中磁性极化子特性．能级计算中包括了４ 支界面声子、定域体声子和势垒体声子．同时,考虑了导带非抛物性对能级和回旋质量的影响,给出量子阱 Ｇａ Ａｓ／ Ａｌ０ ．３６ Ｇａ０ ．６４ Ａｓ 中体声子和界面声子对能级和回旋质量贡献的数值结果,并进行讨论．研究发现,在弱磁场条件下狭窄量子阱中势垒体声子和界面声子的贡献比较大,而在宽量子阱中定域体声子的贡献大．磁性极化子回旋质量随磁场 Ｂ 增大而增大,若考虑导带非抛物性修正,所得结果与实验结果基本一致．     

压力下Si/Ge超晶格热电材料的声子谱和群速度

利用面心立方模型和晶格动力学理论计算了Si/Ge超晶格材料的纵向(z)和横向(x)声学声子谱,用半解析的方法计算了声学声子传播的群速度.计算结果表明,纵向声子谱有简并的现象,横向声子谱没有简并,在布里渊区的中心和边界,纵向和横向声子的群速度几乎减小为零.引入流体静力学压力并修正应变存在时的力常数,研究了应变对超晶格材料声子谱和群速度的影响,结果表明,静压使声学声子的频率系统性上升,使声学声子的群速度明显增大.     

利用分析型EAM模型研究Cu台阶面的表面声子谱

运用分析型嵌入原子模型(AEAM)与晶格动力学方法计算了弛豫后的Cu台阶表面的声子谱曲线,表面弛豫由分子动力学方法计算得到.计算结果声子谱曲线与实验数据吻合.     

面心立方金属对称和非对称方向的声子谱

依据晶格动力学理论,采用改进分析型嵌入原子法(Modified Analytic Embedded AtomMethod,MAEAM),沿Brillouin区中的4个对称方向和4个非对称方向,计算了面心立方金属Al、Ni、Rh、Ir、Pd、Pt、Pb的声子谱.结果表明,除Rh、Ir和Pb误差稍大外,其余理论计算结果与实验符合很好,预示着非对称方向计算值的正确性.同时表明MAEAM能够用来描述面心立方(FaceCenter Cubic,FCC)金属晶体原子间的多体相互作用,但是还需要改进和提高.沿着相同方向,FCC金属的声子谱曲线相似,频率依次沿Al、Ni、Rh、Ir、Pd、Pt、Pb的顺序降低,这是由于它们的原子质量与结合能的比值依次降低的缘故.     

量子阱中界面声子和体声子对束缚极化子结合能的影响(英)

用变分法研究半导体量子阱中束缚极化子结合能，在计算中包括了界面声子和体声子的影响给出了束缚极化子基态能量和结合能随阱宽变化的数值结果．研究发现，界面声子和体声子对结合能的贡献分别在窄阶和宽阱情况下起主导作用，总结合能随阱宽的增大而减小     

磷化铟从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变

用两种方法研究了InP从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变,第一种是基于等焓的方法,另外一种是根据柯西平衡判据.利用从头算平面波赝势密度泛函理论研究了InP在一系列高压下的电子结构和弹性常数,同时根据等焓条件发现InP从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变压强是12.1 GPa,与根据柯西平衡判据得到的结果一致,从而说明用这两种方法来研究晶体的结构相变是可行的.     

二维点阵夹芯板导波传播特性与频散曲线计算

通过建立导波传播的等效分析模型推导了二维点阵夹芯板中导波的频散方程, 并计算得到频散曲线. 建立了基于二维点阵真实结构的有限元模型, 并利用ABAQUS 软件模拟了导波在正六边形点阵夹芯板中的传播过程. 结果表明, 当频率较低时, 等效模型能够较好地描述导波沿整个夹芯板的传播过程.     

W原子链的结构稳定性和电子性质

使用基于密度泛函理论的第一原理平面波赝势法,研究了W原子链的结构稳定性和电子结构性质.计算表明:W原子可以形成线性链、平面之字型、二聚化以及梯子型等一系列的一维链式结构.之字型结构最稳定,其他结构为亚稳定.通过对计算所得的电子结构的讨论,发现这种现象与Peierls畸变有关,同时还讨论了这些结构的相对稳定性以及各链式结构的电子能带、态密度和电荷密度等.     

反铁磁/非磁结构的磁极化激元色散曲线的研究

在Voigt位形下，依据反铁磁／非磁三明治结构中的磁极化激元的色散关系，研究了此条件下色散曲线，结果表明，磁极化激元发生了分裂．     

高压下Si的结构转变与弹性性质的第一性原理计算

利用基于密度泛函的第一性原理,计算了在压力作用下Si的结构相变和弹性性质。晶胞总能的计算结果表明,Si在11.7 GPa压力下发生了从立方金刚石结构（Si-Ⅰ）到四方结构（Si-Ⅱ）的转变。能带结构和态密度的计算结果显示,Si-Ⅰ是具有间接带隙的半导体,带隙为0.71 eV,Si-Ⅱ呈现金属的能带结构特性;Si-Ⅰ和Si-Ⅱ费米面附近的能带结构主要来自于2p电子的贡献。高压下Si-Ⅰ的弹性系数计算结果表明,弹性系数C11,C12和C44均随压力的增加呈现线性增大的规律。     

二维晶格色散关系和态密度的紧束缚模型计算

文章利用紧束缚模型计算了二维正方、三角、六角格子色散关系。对于正方和三角格子,主要考虑电子在最近邻格点上的跳跃情况。对于六角格子,以石墨烯为例,考虑电子只在最近邻格点上跳跃以及同时考虑电子在最近邻和次近邻格点上跳跃两种情况。对于以上3种格子的色散关系,利用Matlab软件进行图形化,并用Fortran软件编程计算相应的态密度,计算结果对理解不同晶格的电学性质提供理论基础。     

Rayleigh表面波理论频散曲线的特征方程解法

根据弹性波在层状地基中的传播方程，求出介质中的位移和应力分布，然后按照边界条件和各层面之间法向和切向作用力的连续条件，导出Ｒａｙｌｅｉｇｈ表面波传播的特征方程，求解该特征方程，得到表面波的理论频散曲线，这一方法不仅简单有效，计算速度快，而且避免了其他方程在数值计算中出现的困难，因而在无损伤检测的表面波谱分析方法中具有重要的作用。     

Sn_2分子低电子态的势能曲线与光谱性质

利用内收缩多参考组态相互作用(icMRCI)方法和最大的相对论赝势基组,aug-cc-pV5Z-pp,构建了Sn_2分子11个三重态的势能曲线.得到10个束缚态的光谱常数(Re、ωe、ωexe、ωeye、Be、αe、βe和Te).求解双原子分子核运动的径向Schrdinger方程,获得了10个束缚态的全部振转能级.在J=0无转动时,针对每一振动态,计算了每个振动态的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数等分子常数.首次报导了在10000~24 000cm-1范围内Sn_2分子的8个可观测束缚态的势能曲线和光谱性质.