Mg_xZn_(1-x)Se合金的电子结构、光学性质和稳定性的第一性原理研究（英文）

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了闪锌矿Mg_xZn_(1-x)Se合金的稳定性、电子结构和光学性质.研究结果表明,闪锌矿ZnSe和Mg_xZn_(1-x)Se合金都为直接带隙半导体,Mg_xZn_(1-x)Se合金的带隙宽度Eg和形成能Eb分别可以由Eg=1.30+1.34x和Eb=-1.48+0.60x-0.27x~2进行估计.同时,Mg_xZn_(1-x)Se合金的价带顶主要取决于Se 4p和Zn 3p态电子的相互作用,而其导带底则主要由Zn4s、Zn 3p以及Se 4s态电子共同决定.此外,随着镁掺杂系数x的逐渐增大,Mg_xZn_(1-x)Se合金的静态介电常数逐渐减小,而其吸收谱则出现明显的蓝移现象.研究结果为Mg_xZn_(1-x)Se合金在光电探测器方面的应用提供了重要的理论指导.     

MgxZn1－xSe合金的电子结构、光学性质和稳定性的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了闪锌矿MgxZn1－xSe合金的稳定性、电子结构和光学性质.研究结果表明,闪锌矿ZnSe和MgxZn1－xSe合金都为直接带隙半导体,MgxZn1－xSe合金的带隙宽度Eg和形成能Eb分别可以由Eg＝1.30＋1.34x和Eb＝－1.48＋0.60x－0.27x2进行估计.同时,MgxZn1－xSe合金的价带顶主要取决于Se 4p 和 Zn 3p态电子的相互作用,而其导带底则主要由Zn 4s、Zn 3p 以及Se 4s态电子共同决定.此外,随着镁掺杂系数x的逐渐增大,MgxZn1－xSe合金的静态介电常数逐渐减小,而其吸收谱则出现明显的蓝移现象.研究结果为MgxZn1－xSe合金在光电探测器方面的应用提供了重要的理论指导.     

Mg掺杂ZnSe电子结构与光学性质的第一性原理研究

采用密度泛函理论下的第一性原理平面波赝势方法,结合广义梯度近似,对Mg掺杂闪锌矿Zn Se的MgxZn1-xSe电子结构和光学性质进行了研究.结果表明:MgxZn1-xSe是一种直接带隙半导体,其价带顶主要由Se-4p态电子构成,位置基本保持不变;导带底主要由Se-4s态电子和Zn-4s态电子共同决定,并且随着掺杂浓度的增大向高能区方向移动,其能隙宽度随掺杂量的增大而变宽,吸收光谱出现蓝移,计算结果与现有文献符合得很好.     

常压下Se和Te电子结构和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ⅥA族元素Se和Te在常压下的能带结构、 电子态密度、 弹性系数和德拜温度. 能带结构和电子态密度的计算结果表明: Se为间接带隙半导体,  Se费米面附近的导带和价带主要来自外层4p⁴电子的贡献, 4s²电子对费米面附近的导带和价带贡献较少; Te为直接带隙半导体, Te费米面附近的导带和价带主要来自外层5p⁴电子的贡献, 5s²电子对费米面附近的导带和价带贡献较少.  弹性系数计算结果表明: 常压下具有六角结构的Se和Te的力学性质稳定;  其德拜温度分别为263 K和315 K.      

Ti原子位置对立方SrTiO3电子结构的影响

基于第一性原理密度泛函理论框架下的平面波超软赝势计算方法,计算分析了Ti原子Z轴分数坐标的移动对立方SrTiO 3的能带结构、能态密度和Mulliken电荷布居方面的电子结构的影响。计算结果表明,随着Ti原子Z坐标的上移,O原子的电子逐渐转移到Ti原子上,使得O的部分电子能量升高,Ti的部分电子能量降低,价带与导带渐渐重叠,能隙消失,即Ti原子位置可以强烈影响SrTiO 3的电子结构。     

ZnSe／Zn1—xCdxSe非对称双量子阱中电子声子相互作用

采用转移矩阵方法研究了ZnSe/Zn1-xCdxSe非对称双量子阱结构中界而光学（IO）声子模和电子－IO声子相互作用哈密顿量，发现IO声子的色散关系和电子－IO声子耦合强度是波矢的复杂函数，并且长波声子是主要的，使用简化的相干势近似数值计算ZnSe/Zn1-xCdxSe非对称双量子阱结构，结果表明高频声子与IO声子的相互作用较低频声子与IO声子的相互作用强。     

Zn2SiO4电子结构及光学性质的第一性原理计算

使用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,对三斜结构的Zn2SiO4的能带结构、态密度和光学性质进行了理论计算.能带计算结果表明,Zn2SiO4是具有能隙为1.086 eV的直接带隙半导体;其价带主要是由Zn的3d态电子和O的2P态电子构成,导带在6.5～7.5 ev之间,起主要贡献的是Zn的3p和4s...     

N掺杂p-型ZnSe电子结构的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理全电子势线性缀加平面波方法(FPLAPW),对N掺杂ZnSe晶体的几何结构进行了优化,从理论上给出了N掺杂ZnSe晶体结构参数并对中心Zn原子近邻和次近邻位N掺杂前后总态密度及分态密度进行了对比分析,讨论了不同Se位N掺杂对ZnSe晶体性能的影响,在次近邻掺杂中,晶体表现出更为优良的半导体性质.     

第一性原理计算锐钛矿（101）面的电子结构

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法计算了锐钛矿（101）表面的电子结构．首先对锐钛矿完整（101）表面模型进行结构优化,在此基础上计算了电子结构,得到了能带结构和态密度等数据．结果分析表明表面的电子结构与体相基本相同,在完整表面上没有出现表面态,驰豫后完整的锐钛矿（101）表面是稳定的,表面价带主要由O2p组成,导带主要由Ti3d组成,表面导带态密度变窄导致表面能隙比体相能隙略增大．通过表面原子局域态密度和Mulliken净电荷的分析,推测O2c、O3c、Ti5c可能是活性位置．     

BaZrO3晶格畸变的电子结构和光学性质的第一性原理计算

基于第一性原理密度泛函理论,计算分析了Zr原子晶格畸变对立方BaZrO3的能带结构、能态密度、Mulliken电荷布居和光学性质方面的影响．计算结果表明,随着Zr原子z坐标的上移,BaZrO3晶体的畸变程度越来越大,O原子的电子逐渐转移到Zr原子上,价带与导带渐渐重叠,能隙消失,介电函数也有较大改变,即Zr原子晶格畸变可以强烈影响BaZrO3的电子结构和光学性质．     

ZnSe/ Zn_(1-x)Cd_xSe非对称双量子阱中电子声子相互作用(英文)

采用转移矩阵方法研究了 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构中界面光学 ( IO)声子模和电子 -IO声子相互作用哈密顿量 .发现 IO声子的色散关系和电子 -IO声子耦合强度是波矢的复杂函数 ,并且长波声子是主要的 .使用简化的相干势近似数值计算 Zn Se/Zn1-x Cdx Se非对称双量子阱结构 ,结果表明高频声子与 IO声子的相互作用较低频声子与 IO声子的相互作用强     

水相合成ZnSe量子点光诱导荧光增敏的pH效应

在水相中以巯基乙酸(TGA)为稳定剂,通过Zn2 离子和NaHSe反应合成了ZnSe量子点(ZnSe QDs).新合成的ZnSe QDs几乎无荧光,经紫外光照处理后呈现强的带边发射,量子产率显著提高.由于紫外光照可以诱导键合在ZnSeQDs表面的TGA发生光解产生S2-离子,因而与溶液中过量的Zn2 离子及TGA共同作用,在ZnSe QDs表面上形成ZnS壳层,电镜实验结果直接揭示了紫外光照处理后ZnSe QDs粒径的显著增加.研究发现,pH值的变化直接影响ZnSeQDs表面TGA的光催化光解,导致了ZnSe QDs的光诱导增敏作用对溶液pH值的依赖关系.在碱性条件下(pH 8~12),光诱导增敏效率随着溶液pH值的提高而增强,同时ZnSe QDs对光的稳定性也随之增强.     

Co掺杂ZnSe团簇稳定性和磁性质

采用密度泛函理论研究了Co原子单掺杂和双掺杂(ZnSe)12团簇的结构、电子性质和磁性质.考虑了三种掺杂方式:替代掺杂、外掺杂和内掺杂.首先比较了各种掺杂团簇的稳定性.单掺杂时,外掺杂团簇是最稳定结构,双掺杂时,内掺杂团簇是最稳定结构.在结构优化的基础上,对掺杂团簇又进行了磁性计算.团簇磁矩主要来自Co-3d态的贡献,4s和4p态也贡献了一小部分磁矩.由于轨道杂化,相邻的Zn和Se原子上也产生少量自旋.最重要的是,我们指出内双掺杂团簇是铁磁耦合,在纳米量子器件领域有潜在的应用价值.     

ZnSe/5B2O3-95SiO2纳米复合材料的制备及性能表征

采用溶胶凝胶工艺在室温合成合有Zn、Se成分和玻璃相成分的均匀透明凝胶，并通过CO还原气氛热处理，在凝胶玻璃中原位生长出ZnSe纳米晶体．利用BET比表面积、透射电镜、吸收光谱、荧光光谱等分析手段对ZnSe纳米复合材料的组成结构及量子尺寸效应影响下的光学性能进行了表征，结果表明：5B2O3—95SiO2凝胶玻璃的多孔结构可有效地分散ZnSe纳米晶粒；纳米复合材料中ZnSe纳米晶粒呈球形，粒径约为3．5nm；吸收光谱中，ZnSe纳米复合材料的吸收边相对于ZnSe体材料发生蓝移，随着ZnSe在凝胶玻璃中摩尔分数的增大，蓝移量减小，相应ZnSe纳米晶粒尺寸增大；在荧光光谱中，500nm附近的发光带是凝胶玻璃中的ZnSe纳米晶体表面态复合和缺陷发光，当ZnSe的摩尔分数达到0．07时，观测到了浓度的荧光淬灭现象．     

对苯二甲酸-锌配合物的几何体态与电子结构

基于密度泛函理论,使用自洽投影缀加平面波方法,计算了对苯二甲酸 锌配合物(MOF-5)的体态几何与电子结构。经理论预测MOF 5是一种直接能隙半导体,价带极大值(VBM) 与导带极小值(CBM)都位于位于G(0, 0, 0)点,其直接能隙约为3.17eV,间接能隙约为3.18eV。通过对优化后的MOF-5晶体结构的分析,发现MOF-5晶体结构中的苯环沿着对位方向受到拉伸,同时沿着垂直于对位方向受到压缩,说明成键过程中对苯二甲酸分子的苯环发生了一定的变形。同时对优化后的MOF-5晶体进行总态密度图、分波态密度图及Mulliken电荷分析,发现Zn—O1键的键能大于Zn—O2键,Zn原子的4p轨道有电子分布,即Zn的s、p和d轨道均参与了成键。     

ZnSe纳米颗粒的制备及光学性能研究

以硝酸锌和硒粉为源物质,以乙二醇和氢氧化钠的水溶液为反应介质,采用水热法制备了ZnSe纳米颗粒,利用差热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)对产物进行热稳定性、结构、形貌和光学性能表征.差热结果表明ZnSe在常温下具有一定稳定性,直到450℃以上时在空气中可转化为ZnO纳米材料.XRD和SEM研究结果表明,纳米颗粒具有闪锌矿结构并且随着反应时间的增加颗粒尺寸有所增大.PL测试显示近带边发射峰较强,这说明产物的结晶状况良好,并且具有较好的光致发光性能.     

Zn1-xCdxSe/ZnSe异质结系统的施主能级

对单异质结界面系统,引入三角近似异质结势,利用变分法讨论在界面附近束缚于施主杂质的单电子基态能量。对Ｚｎ１－ｘＣｄｘＳｅ／ＺｎＳｅ系统的杂质态结合能做了数值计算,给出结合能随杂质位置、电子面密度和Ｃｄ组分的变化关系。     

MoSe2电子结构和光学性质的理论研究

基于密度泛函理论第一性原理,计算了MoSe2的能带结构、态密度和光学性质,再根据相关参数分析了该材料的半导体特性和光学性质.能带结构结果表明MoSe2具有间接带隙宽度为0.853 eV的半导体材料,从态密度图可看出价带由Mo的5s4d价电子和Se的4s4p价电子起主要作用,其它价电子作用较少导带主要是Mo的4d和Se的...     

Synthesis of Water-Dispersed Thioglycolic Acid-Capped ZnSe Quantum Dots in Aqueous Media

Water-dispersible ZnSe quantum dots (ZnSe QDs) were prepared in aqueous media and characterized by ultraviolet-visible absorption, fluorescence emission spectroscopy, X-ray powder diffraction, transmission electron microscopy, energydispersive spectroscopy, and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. The influences of various experimental variables on the photoluminescence properties of ZnSe QDs were investigated. The results showed that the average diameter of these nanocrystals was 4 nm with narrow size distribution. The optimized conditions were as follows: pH value of 9.5, Zn/NaHSe molar ratio of 10:1, Zn/TGA molar ratio of 1:3, heating time of 1 h, and irradiation time of 19 h. Under optimized conditions, the photoluminescence quantum yield of ZnSe QDs in aqueous solution reached 20%.