La掺杂YB6的电子结构与光学性能的第一性原理研究

为了探究掺杂对材料光学性能的影响,采用基于密度泛函理论的第一性原理的平面波赝势方法研究313 K时YB6、La0.125Y0.875B6、La0.250Y0.750B6的电子结构、能带结构和光学性能。结果表明,La替换Y原子掺杂YB6使总态密度和能带结构能量下降,随着YB6中La掺杂量增加至25%时,材料会明显降低对近红外线的反射率和吸收系数,反而增加透过性。     

La掺杂SrTiO3电子结构的密度泛函理论研究

目的 研究La掺杂对SrTiO3体系电子结构和导电性的影响.方法 采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波超软赝势方法 .结果 La掺杂后,体系总体态密度只是向低能方向进行了刚性平移,费米能级进入导带,简并化加剧,刚性能带模型仍然适用于Sr1-xLaxTiO3体系:由于Bumtein-Moss移动效应,光学带隙明显展宽,在导带底出现大量由La原子贡献的自由载流子-电子,改善了SrTiO3的导电性能.结论 La掺杂对SrTiO3的导电性起着非常重要的作用.     

Mg掺杂GaN电子结构及光学性质的第一性原理研究

基于第一性原理的密度泛函理论,用广义梯度近似方法(GGA)计算了Mg掺杂纤锌矿GaN的电子结构和光学性质,分析了能带结构与电子态密度以及掺杂前后GaN体系的介电函数与能带结构之间的关系。计算结果表明掺有Mg的GaN晶体的晶格常数及禁带宽度增加,并在价带顶引入受主能级,通过对比分析掺杂前后GaN晶体的介电函数和光学吸收谱,解释了体系的发光机理,为GaN材料光电性能的进一步开发与应用提供了理论依据。     

YB_4光热转换材料的制备及其性能

以氧化钇(Y2O3)、硼氢化钠(Na BH4)为主要原材料采用低温固相法制备YB_4光热转换材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、980 nm激光器、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)等对YB_4材料的物相结构和光学性能进行探究,并分析部分合成条件对样品光学性能的影响。研究结果表明,所制备样品为纯相P4/mbm空间群的正方晶系YB_4晶体。制备工艺条件直接影响着样品的光吸收性能,在反应温度为150℃、反应时间为2 h、水的添加量为3.5 m L时可获得光吸收性能较优的YB_4样品。所制备的YB_4样品经980 nm激光进行光热转换实验结果表明其近红外光热转换效率为20.60%。     

溶胶-凝胶法制备La_(1-)_xCe _xCoO_3催化CO氧化性能:Ce掺杂的影响（英文）

以溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_xCoO_3钙钛矿催化剂,并用X-射线衍射、N_2物理吸附和H_2程序升温还原等对其进行了表征.考察了Ce掺杂对La_(1-x)Ce_xCoO_3物化性能及其催化CO氧化性能的影响.结果表明:Ce的掺杂不仅增加了样品的比表面积,还增强了其氧化还原性能,提高了样品对CO的氧化活性.但当Ce掺杂量(即Ce/La+Ce原子比)大于10%时,样品中出现CeO_2物相,覆盖了活性位,破坏了钙钛矿结构,使CO氧化活性下降.     

Sb掺SnO_2的光电性质研究

基于密度泛函理论,我们研究了掺杂浓度为12.5%时Sb掺杂SnO2的电子结构和光学性质,包括能带结构、态密度、介电函数和光学吸收谱.掺杂后的SnO2材料的导电性得到了明显的增强,具有了半金属的性质;费米能级处能带细化,介电常数和光学吸收谱具有对应关系,光学吸收谱峰值发生了蓝移.     

Sb掺SnO_2的光电性质研究

基于密度泛函理论,我们研究了掺杂浓度为12.5%时Sb掺杂SnO2的电子结构和光学性质,包括能带结构、态密度、介电函数和光学吸收谱.掺杂后的SnO2材料的导电性得到了明显的增强,具有了半金属的性质;费米能级处能带细化,介电常数和光学吸收谱具有对应关系,光学吸收谱峰值发生了蓝移.     

掺杂硫化铅体系的电子性质研究

基于密度泛函理论和广义梯度近似,对掺杂PbS体系进行了电子性质的第一性原理计算. 首先,对恒定掺杂浓度(6.25%)时3种替换杂质(Cd、Sn、Sb)不同掺杂位置的形成能进行比较分析,得到了最稳定的掺杂结构. 然后,计算不同掺杂体系的能带结构,能带结构发生了平移,带隙随掺杂原子序数单调递减. 最后,研究掺杂前后光学性质,光学性质的显著变化出现在Sb掺杂的PbS体系中,主要包括介电光谱下杂质峰的出现、相关红移现象以及掺杂后吸收谱能带边缘的拓展. 同时,Cd掺杂PbS介电光谱的反射峰最小.     

Sb掺SnO2的光电性质研究

基于密度泛函理论,我们研究了掺杂浓度为12.5%时Sb掺杂SnO₂的电子结构和光学性质,包括能带结构、态密度、介电函数和光学吸收谱。掺杂后的SnO₂材料的导电性得到了明显的增强,具有了半金属的性质;费米能级处能带细化,介电常数和光学吸收谱具有对应关系,光学吸收谱峰值发生了蓝移。     

Y~(3+)-La~(3+)共掺对MgAl_2O_4透明玻璃陶瓷结构及光学性能的影响

MgAl_2O_4透明陶瓷具有从紫外到远红外高透过率的优点,可以运用到很多领域,但透明陶瓷的制备温度极高,对设备要求高,工艺可控性差,玻璃陶瓷制备则可以克服这些缺点。采用熔融析晶法制备MgAl_2O_4透明玻璃陶瓷,并在玻璃体系MgO-Al_2O_3-SiO_2(MAS)中掺入Y_2O_3,La_2O_3及两者的混合物,研究了Y_2O_3,La_2O_3和两者的共同掺杂对样品结构、形貌及光学性能的影响。采用XRD,SEM,EDS,红外光谱和固体紫外透过率等检测手段对样品进行了表征。研究结果表明,Y_2O_3可以抑制石英相的生成,La_2O_3有助于晶粒的均化,Y_2O_3掺杂摩尔分数为0.5%时尖晶石的相对质量分数为40. 3%,La_2O_3掺杂摩尔分数为0.2%时尖晶石的相对质量分数为39. 5%,同时掺入摩尔分数0. 5%Y_2O_3和0. 5%La_2O_3时尖晶石的相对质量分数为40.2%,400～2 000 nm波长范围内的紫外透过率大于80%,样品晶粒更均匀。     

La掺杂ZnO的电子结构和光学性质的第一性原理

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,构建了Zn1-xLaxO（x = 0,0.0625,0.125）三种超胞模型。结构优化后,对La掺杂前后体系的态密度、布居值和光学性质进行计算分析。结果表明,随着La掺杂量的增加,掺杂体系的体积增加,形成能减少,共价性降低,体系稳定性增强。与未掺杂ZnO相比,La掺杂后引起可见光区的吸收边发生蓝移。体系的介电函数虚部和光吸收系数在低能区出现新的峰值。在高能区的吸收峰出现红移且峰值强度减弱。能量损失峰向低能方向移动,掺杂体系的能量损失明显减少。     

Pt掺杂锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质第一性原理研究

为了研究Pt掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质的影响,本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对未掺杂和Pt掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构和光学性质做第一性原理计算。得到了掺杂前后的品格结构常数、结合能电子态密度分布、能带结构、介电函数虚部、光吸收系数等性质,定性地分析了掺杂前后能带结构和光学性质的变化。研究结果表明,Pt掺杂锐钛矿型TiO2带隙中能产生新的能带,而且能带位置明显下移,掺杂后不但能使TiO2的吸收带产生红移,而且在可见光区具有较大的吸收系数,表现出较高的光催化活性,理论与实验基本吻合。     

Mn掺杂GaSb的电子结构和光学性质

采用第一性原理方法,交换关联泛函采用局域密度近似,并对计算体系电子的库仑能进行了修正,即采用LDA+U的方法计算研究了Mn掺杂GaSb半导体材料的能带结构和光学性质.研究结果表明:Mn掺杂GaSb体系(Mn-GaSb)的光学性质得到了有效改善,大大提升了对红外光区、远红外光区光子的吸收幅度,其中Mn替代Ga(Mn@Ga...     

La掺杂对SrTiO_3纳米颗粒光催化性能的影响

采用高温固相反应法,向SrTiO_3中掺杂不同含量La制备光催化剂,通过XRD、SEM、UV-Vis等手段对其结构和形貌进行表征,并以罗丹明B(RhB)为模拟污染物,研究掺杂不同含量La所制催化剂对RhB的光催化降解能力的影响,从而评价所制催化剂的光催化性能。结果表明,随着掺La含量的增加,所制催化剂的晶体结构从SrTiO_3的立方晶系逐步向La_2Ti_2O_3的单斜晶系转变;La掺杂使得所制催化剂的禁带宽度减小、对紫外光的吸收阈值增大,使其光催化性能得到显著提升;掺La含量越高,所制催化剂的光催化性能越好。     

La2—xSrxCuO4的局域电子态密度

本文用紧束缚近似计算了La_2-_xSr_xCuO_4(x=0, 0.15)的局域电子态密度.计算结果与能带论和实验符合,但比能带的结果更为细致.本文讨论了掺杂Sr以后的效果.与YBa_2Cu_3O_(7-x)材料相比较,可以认为这两种材料主要的超导机理是相同的.     

铈掺杂氮化硅电子结构及其光学性能的第一性原理

采用密度泛函理论下的平面波赝势方法和广义梯度近似,计算稀土元素铈掺杂氮化硅体系的电子结构及其光学性能.结果表明:随掺杂浓度的提高,能带密度逐渐增加,带隙逐渐减小,分别为1.609、1.117、0.655eV,接近半导体带隙特征;差分电荷密度图表明,随掺杂浓度的提高,铈与氮成键的共价性逐渐降低,离子性逐渐升高,并通过布居值得到验证;掺杂一个铈原子体系在低能区的介电常数和损耗较小,表明其作为电介质材料在光电器件应用中可体现较长的使用寿命,同时在可见光区具有低的吸收系数和反射率,呈现"透明型"性质,说明光在该体系中更容易传播,也表明其作为光学元件具有潜在的应用前景.     

La_(2-x)Sr_xCu_(0.94)Ti_(0.06)O_4体系的超导重现

为了探索高温材料的超导机制,采用固相反应法在最佳掺杂的La_(2-x)Sr_xCu_(0.94)Ti_(0.06)O_4体系中用Ti(4+)取代6%的Cu~(2+),使材料的超导电性完全消失,再向体系中注入空穴,成功合成了La_(2-x)Sr_xCu_(0.94)Ti_(0.06)O_4(0.15≤x≤0.39)系列多晶样品.采用X衍射、物理性质测量系统、超导量子干涉仪、红外光谱和拉曼散射光谱等检测手段对材料的晶体结构、超导电性、磁性质、光学性质和正常态输运性质进行了系统研究.结果表明:通过在La位掺入Sr,向体系提供空穴,并将空穴注入到CuO_2面上,可补偿因高价态Ti掺杂而引入的电子,这种补偿效应可使那些被近邻杂质局域化的空穴重新获得巡游性,变成载流子而凝聚配对,使材料的超导电性重现.     

Eu掺杂MgO电子结构和光学性质的第一性原理研究

为探究稀土元素掺杂对金属氧化物MgO晶体材料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赝势平面波方法计算Eu原子掺杂MgO晶体的几何结构、能带结构、态密度和光学性质.计算结果表明:掺杂后体系的带隙宽度减小,费米面向导带偏移,属于直接禁带半导体.掺杂稀土元素对体系的静态介电常数、晶体反射率、光吸收系数、折射率和能量损失函数具有重要的调制作用.掺杂前后晶体的光学性质,包括晶体吸收系数、反射率、折射率和能量损失函数的曲线峰值均较掺杂前的峰值有所降低,且曲线整体有向低能方向移动的趋势.     

不同稀土元素掺杂钛酸钡能带结构与态密度的计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了几种不同稀土元素La、Sm、Gd、Dy、Ho、Yb、Lu对BaTiO 3掺杂前后的能带结构和态密度,并且进行了分析。计算结果表明：与未进行掺杂的BaTiO 3结构相比,La、Sm、Gd、Dy、Ho、Lu六种掺杂体系费米能级穿过导带区,体系均呈现一定的导电性,而Yb的掺杂体系没有表现出明显的金属性。     

FTO薄膜电子结构和光学性质的PBE0方法研究

本文基于密度泛函理论(DFT)PBE0方法对本征SnO_2及SnO_2∶F电子结构及光学性质进行了理论计算,从理论上描述了光学性质与电子结构关系。计算结果表明,PBE0方法计算光学带隙最接近实验数值。在PBE0赝势下,计算了本征SnO_2及SnO_2∶F能带结构、电子态密度。掺杂后,体系局域态密度增加,费米能级穿越导带底部,F掺杂增强SnO_2的导电性。增加F掺杂浓度,体系等离子体频率降低,有利于降低FTO薄膜红外辐射率。F掺杂SnO_2后,介电函数谱发生红移。