NiTi合金表面TiO2掺杂N原子的电子结构计算

采用密度泛函理论的离散变分Xα方法(DV-X)α,对表面掺杂N原子后的NiTi合金表面TiO2的电子结构进行了计算,得到各原子间的键级、电荷分布、Mulliken集居数和态密度.结果表明:表面掺杂后,在Ti原子的3d,4s,4p轨道和N原子的2p轨道之间发生了有效的作用,改变了表面膜的电荷分布,表面负电荷增加,从而抑制了C1-等阴离子的吸附,阻碍电子的失去,提高了其抗点蚀的能力;同时,也有利于体液中Ca2 、PO4在表面沉积形成羟基磷灰石,使NiTi合金的耐腐蚀性得到进一步提高.这一理论计算阐明了NiTi合金表面掺N后抗腐蚀性和生物相容性提高的机制.     

NiTi合金表面锐钛矿中镍离子释放的电子结构理论计算

采用SCC-DV-Xα方法,首次对NiTi合金表面生成的锐钛矿氧化层中镍的释放行为进行了理论计算.在构造合理团簇模型的基础上,计算出镍离子在锐钛矿(110)和(001)表面扩散的可能性及其强度大小.通过对键级、电荷分布、以及态密度的计算结果进行分析显示.当NiTi合金表面形成锐钛矿TiO2表面膜时,由于镍原子与氧原子之间形成有效的共价键.抑制了表面镍离子的溶出,从理论上验证了在NiTi合金表面制备TiO2锐钛矿氧化膜将有利于提高其生物相容性.     

氧对体心立方铁中刃型位错上扭折电子结构的影响

利用离散变分方法和DMol方法,研究了氧对体心立方铁中[100](010)刃型位错上扭折电子结构的影响,计算了杂质偏聚能、原子格位能、电荷密度及态密度.计算结果表明:扭折对氧原子有捕获效应,氧进入体系后引起电荷重新分布,铁原子的4s4p轨道失去电子,氧原子2p轨道和铁原子3d得到电子,氧原子的2p轨道与近邻铁原子的3d4s4p轨道之间杂化,使得它们之间的成键有较强的方向性,有可能使材料韧性降低.     

团簇Ti4P的磁性及电子自旋密度

为更加深入地了解团簇Ti4P的磁性和电子自旋性质,使用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP/Lan12dz方法对所设计的初始构型进行优化,排除虚频和重复构型后最终得到7种优化构型.从原子轨道成单电子数、不同原子的磁矩和各构型s,p,d轨道的态密度图进行分析后发现,团簇Ti4P的磁性主要来源于Ti-3d轨道,但s和p轨道...     

铝硅磷掺杂碳纳米锥场发射性质的理论研究

采用第一原理密度泛函理论方法,分别研究了铝、硅和磷原子掺杂碳纳米锥的几何结构和电子结构,进而研究其场发射特性．计算结果表明：与纯碳纳米锥相比,铝和硅原子掺杂对其场发射性能的提升意义不大,磷原子易于掺杂在碳纳米锥顶部,引起其费米能级附近最高占据分子轨道明显提升,功函数和离化能降低．计算结果表明,磷掺杂碳纳米锥体系是较好的场发射材料．     

电荷掺杂和Cl掺杂聚吡咯、聚呋喃、聚噻吩的导电性理论研究

利用Gaussian 03程序包中的密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平下,对未掺杂、电荷掺杂和C l掺杂的聚吡咯、聚呋喃、聚噻吩进行几何全优化,并对它们的几何结构、自旋密度、自然键轨道(NBO)、前线轨道能进行了理论分析.结果表明,电荷掺杂能使聚合物键长趋于平均化,其极子分布几乎遍及了整个分子链而C l原子掺杂对聚合物的影响主要集中在与C l原子相邻的C原子上,极子分布局域在C l原子附近的大约7个碳原子上,掺杂能够明显增强π电子共轭性,降低能隙,从而增强导电性.     

CunGa-(n=1～7)团簇的稳定性、电子特性和磁性的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,对Cu_nGa~-(n=1～7)团簇的几何结构、相对稳定性、电子特性和磁性质进行了系统的研究。计算结果表明,掺杂镓原子的铜阴离子团簇改变了纯铜阴离子团簇的结构。该团簇基态结构的平均原子结合能,一阶、二阶差分能量,HOMO-LUMO能隙,垂直电离能都表现出奇偶振荡的行为,偶数个铜原子的团簇比较稳定,Cu_4Ga~-的结构极其稳定。此外,通过分析原子电荷分布,发现团簇中的总电荷是由镓原子向铜原子转移。对团簇的磁性研究发现磁矩表现出奇偶振荡,而且团簇的总磁矩主要来源于镓原子4p轨道的贡献。     

典型轴手性D分子F被H取代的衍生物结构特性的理论研究

使用密度泛函理论的b3lyp方法,在b3lyp/6-31+g(d,p)理论水平上对D分子手性对映体D1的F被H取代的几种衍生物结构、红外振动频率、分子前线轨道进行了理论研究.结果表明:它们的解离产物及手型转变机制会不同;三种衍生物分子的HOMO和LUMO轨道,主要来源于骨架C原子p电子的贡献,F原子的p电子和手性C原子所在环上的H的s电子对前线分子轨道有很小的贡献.     

一碳掺杂硼氮纳米管的电子结构和电学性质

用密度泛函理论的DFF／ROB3LYP方法计算了几种一碳掺杂(碳取代一个硼原子或氮原子)的硼氮纳米管的电子结构，研究了其导电性，得到了这种碳掺杂硼氮纳米管的能带结构和态密度曲线，并与纯硼氮纳米管作了比较，讨论了碳掺杂对硼氮纳米管导电性的影响．     

Al3H分子的电子结构与构型转变

利用单电子非相对论Hartree-Fock-Slater离散变分局域密度泛函方法(DV-Xα)对Al3H分子的电子结构进行了计算,分别得到了相应构型的Mülliken电子布居、分子轨道组成、费米能级、HOMO和LUMO轨道的组成及轨道能量,并讨论了几种构型的相对稳定性,由计算得到的总能量认为其构型在转变时还存在第三种路径,即由一级Jahn-Teller畸变引起的C3v→Cs→C2v途径的变化,并得出了这种改变路径在发生构型转变时的能量变化.