Be掺杂ZnO的第一性原理计算

基于第一性原理的Hartree—Fock和密度泛函理论（DFT）混合近似,对纤锌矿ZnO及不同量Be掺杂BexZn1-xO进行了计算．结果表明,Be的掺入导致BexZn1-xO的禁带宽度增大,这一结果与实验有着较好的符合．同时对BexZn1-x的晶格结构、能带结构及电子态密度进行了分析,Be的掺入致使Zn 4s态向高能端移动是禁带宽度增大的主要原因．     

波函数及其在稀土离子晶场参数从头计算中的应用

量子力学主要研究微观粒子及其运动规律,波函数是其中一个非常基础且重要的概念。本文在简要介绍波函数概念的基础上,重点阐述其在物理学特别是在稀土离子晶场参数从头计算中的应用。通过铈离子掺杂发光材料体系计算实例的展示加强量子力学初学者对波函数概念的理解,并激发他们对量子力学课程学习的兴趣。     

甲氧基取代的半醌自由基和质子超精细耦合常数的非限制Hartree-Fock计算

利用从头算非限制Hartree-Fock方法,分别计算了甲氧基取代的对一半醌和对一氢化半醌系列的不同组份的自旋密度,用经验的McConnell关系估算了电子自旋共振(ESR)实验测定的质子各向同性超精细分裂。结果表明,理论计算符合较好,经验的加和性规则不灵。为了解释醌环上两个相邻甲氧基取代基的ESR的异常测定值,必须考察溶剂效应。利用投影算符技巧讨论了有关解释得自非自旋本征态的非限制Hartree-Fock波函数的自旋密度的基本问题。得到的各体系的UHF波函数几乎全为纯的双重态。     

打开物质微观世界大门的金钥匙--薛定谔方程

介绍了薛定谔方程的表述形式,分析了不同体系的薛定谔方程的建立方法,并介绍了求解复杂体系的薛定谔方程的近似模型和方法.针对求解薛定谔方程的Hartree-Fock近似自洽场模型,借助Gaussian98W量子化学计算软件,以H2O和C2H4分子的量子化学从头算为实例,分析了薛定谔方程在揭示物质微观世界的实际应用价值,从而有助于更好地认识薛定谔方程的重要意义.     

OH-在Si(100)面上的吸附与脱附作用机理

利用高斯98中的Hartree-Fock(HF)方法研究了OH-与Si(100)面的吸附和脱附作用机理,计算了OH-在Si(100)面三种(顶位,桥位,穴位)典型吸附位的吸附反应势能曲线,在每个吸附位上根据空间位阻最小和最佳成键方向考虑了OH-垂直进攻和倾斜进攻.结果表明: OH-在进攻三种吸附位时的活化能为零,顶位倾斜吸附最稳定,穴位吸附最不稳定.在顶位倾斜吸附位上Si原子被OH-拉出的反应活化能为1.01 eV,整个吸附脱附过程的活化能为3.29 eV.     

TM2-TCNQ有机分子磁性第一性原理

使用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法对3d过渡金属(TM)-TCNQ分子的电子结构与磁性进行研究,结果显示TM原子与TCNQ分子间通过极性键连接,TM原子的加入对TCNQ分子的结构和分子内电荷分布影响很小.TM2-TCNQ分子的磁矩主要源于TM原子;TM的3d电子与相邻氰基中C,N间存在类似超交换相互作用.同时发现V2-TCNQ体系的基态是铁磁态,并具有半金属性质.     

Ab-initio investigation for the microscopic thermodynamics and kinetics of martensitic transformation

Martensitic transformation(MT) path in Fe-based alloys remains uncertain in spite of decades of research. Lots of relevant works, which mostly focused on the simplest Bain path, have been completed by the state-of-the-art firstprinciples methods based on density functional theory. In this work, the element effects on microscopic thermodynamics and kinetics of the MT are investigated in terms of two different paths, including the well-known shear dominated Bogers-Burgers path and a recently propo...     

纳米管的第一性原理计算

基于Hartree-Fock和密度泛函理论(DFT)混合近似下的第一性原理计算,系列地研究了单壁碳纳米管(扶手椅管、锯齿管、手性管)和单壁氮化硼纳米管的杨氏模量、卷曲形变能以及电子能带结构.分析了单壁碳纳米管的管径、管型和能隙宽度对其杨氏模量理论计算值的影响,给出了纳米管管径和手性对卷曲形变能的影响.     

固体中自由电子气屏蔽问题

在固体中用Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ方程处理自由电子气问题时出现了“奇异性”。从屏蔽理论出发，对固体中的Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ方程的奇异性进行修正，给出了消除奇异性后的Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ方程形式。     

Hartree-Fock近似下参数量子泵的电流

研究了参数量子泵的输运性质,该泵是由两根正常金属导线和两个量子点构成. 采用标准的非平衡格林函数方法,推导得到了Hartree-Fock近似下系统电流的表达式.     

Ni_2MnIn合金电子结构和微观磁性的第一原理计算

利用基于密度泛函理论的第一原理赝势法,研究了Ni2MnIn合金Heusler结构和四方马氏体结构的晶体结构参数、电子结构及微观磁性特征.通过对能带、各原子轨道磁矩和分波态密度(PDOS)的计算分析,发现二种结构中各原子的原子轨道磁矩、元胞轨道磁矩、元胞体积均变化不明显,两相均具有明显自旋极化现象.计算表明:四方马氏体相变导致Ni2MnIn元胞费米能下降0.495eV;Ni2MnIn结构中,In原子具有弱抗磁性,晶胞磁矩为Mn原子轨道磁矩所主导,约占元胞总轨道磁矩85%,Ni原子轨道磁矩贡献约占元胞总轨道磁矩15%.理论计算结果与其他理论值进行了对比.     

字母行列式的计算

给出了字母行列式的八种计算方法.     

1-乙基-3-甲基咪唑和氯化铟离子液体的从头计算

采用Hartree—Foek方法比较研究了1-乙基-3-甲基眯唑阳离子（EMIM^＋），InCl4^-和EMIM^＋-InCl4^-离子对的能量和电子性质．氨、碳、氮、氯在3—21G，6—31＋G（d，p）基组水平上，铟在Hay—Wadt有效核势基组水平上采用Gaussian94软件包对EMIM^＋，InCl4^-及8个EMIM^＋-InCl4^-离子对初始结构进行了全优化和频率分析．计算结果表明，最低能量结构的阴阳离子对EMIM^＋-InCl4^-相互作用能为-283．6kJ／mol．阳离子不对称，阴阳离子间距离较大，阴阳离子电荷分散使二者的静电作用降低，从而导致离子液体熔点较低．阴阳离子电荷的分散使EMIM^＋上氢的正电荷增加，InCl4^-上氯的负电荷增加，导致阴阳离子中形成4个C-H…Cl氢键，相互作用增强，所以氢键是离子液体中重要的相互作用。     

高分子链模型对两亲性二嵌段共聚物系统均匀溶液/胶束转变的影响

利用格子自洽场方法, 通过计算系统相图和比热研究在两亲性二嵌段共聚物溶液体系中高分子浓度和高分子链模型对胶束形成的影响. 结果表明, 随着高分子浓度的增加, 胶束出现的温度逐渐升高. 相对于可直接折返分子链模型, 不可直接折返分子链模型增加了体积排斥效应, 有利于均匀溶液/胶束转变的出现, 但在一定程度上限制了胶束聚集程度的增加.     

HARTREE-FOCK赝势方法中DUAL基函数的级数展开

本文引入在Hartree-Fock赝势方法中可表为原子轨道的线性组合的一组DuaL基函数,证明了Hartree-Fock哈密顿矩阵可以展为近邻原子轨道的重叠积分的级数,在一级近似下,可以略去双粒子相互作用项。相应的哈密顿及态重叠的矩阵元具有较为简单的表示。并给出了NaCl中F心缺陷电子的计算结果。此方法可以普遍推广应用。     

Ptn石墨烯体系氧还原反应的第一性原理计算

通过构建单层六方石墨烯(单空位)超晶胞结构, 用基于密度泛函理论的第一性原理研究Pt 石墨烯体系中反应前O₂的吸附(脱附)势垒及反应过程中H₂O分子和OH的脱附势垒, 并研究Pt团簇石墨烯体系中（Pt₂石墨烯和Pt₄石墨烯）氧还原反应(ORR)的中间产物及其吸附能的变化过程, 给出ORR的最优路径.     

六钛酸亚铜钠复合材料的第一性原理计算

在密度泛函理论广义梯度近似的基础上,采用Perdew Burke Ernzerhofforsolids（PBEsol）交换相关项,对几种不同亚铜含量的六钛酸亚铜钠复合材料进行了第一性原理计算,得到结构特性、电子能带结构、态密度和光吸收能力的特征计算结果．结果表明,随着六钛酸亚铜钠复合材料中亚铜离子含量的提高,其结构的禁带宽度不断变小,Cu的3d电子提高了价带顶端的能量是带隙变小的主要原因,六钛酸亚铜钠复合材料有望成为一种可见光催化剂．     

原子结构计算的进展

1IntroductionThe error in a non-relativistic Hartree-Fock(HF)wavefunctionis due to correlationinthe motion of theelectrons.For this reason,the error in the energy is referred to as the correlation energy.For fewelectronsystems,this correlation can beinclu…     

Advances in Atomic Structure Calculations

Correlation and relativistic effects are both needed for accurate atomic structure calculations of energy levels and their atcmic properties. For transition probabilities of radiative transitions between low-lying levels of an atom or ion, accurate wave functions for the outer region of are required. For lighter atoms, relativistic effects can he included through the Breit-Pauli approximation. This paper oudines the advances in the treatment of correlation and describes the current state of Breit-Pauli calculations for complex systems.     

七元环及苯并七元环取代方酸分子的非线性光学性质

采用从头算RHF／6—31G^＊方法，全优化计算了七元环及苯并七元环取代方酸分子的几何结构，并用CIS／6—31G^＊方法计算了其电子光谱。在此基础上用TDHF方法计算了分子的线性极化率、一阶和二阶超极化率。计算结果表明，取代基位置和杂原子类型对非线性光学性质都有较大的影响。