基于第一性原理计算Stone-Wales石墨烯的光学性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了一种新型二维材料Stone-Wales(SW)石墨烯的光学性质。基于介电函数,反射谱和吸收谱等参数对其进行研究。结果显示这种狄拉克碳材料的光学性质在不同极化光下都表现出强各向异性。介电函数实部表明其静态介电常数大,这说明该材料具有很多可利用的自由载流子,所以具有优良的导电性,可作为新一代纳米电子器件的候选材料。此外,吸收光谱和反射光谱表明了SW石墨烯在全光谱区内具有比较敏感的光谱响应,这说明该材料在光电子器件领域非常具有应用前景。     

BN纳米带几何结构和电子性质第一性原理研究

本文采用第一性原理研究了不同带宽下BN纳米带的几何结构与电子性质。研究结果表明：随着带宽的增大,BN纳米带边缘发生形变,键角增大,B-B键键长增大,当带宽约为1.7nm时,B-B键发生断裂;电子性质研究表明：随带宽减小,最高占据轨道(HOMO)/最低非占据轨道(LUMO)能隙减小。对电子态密度(DOS)及赝能隙分析表明：BN纳米带带宽越小在费米能级处DOS越大,且赝能隙越小,这和GNR比较相似,说明BN纳米带越窄电子越容易从价带向导带跃迁。     

利用第一性原理计算HgSe的结构相变和光学性质

利用基于密度泛函的第一性原理, 计算了高压下HgSe的结构相变和光学性质, 并给出导带与价带之间跃迁激发峰的位置. 结果表明, HgSe的压致结构转变顺序为闪锌矿结构（HgSe-Ⅰ）→朱砂相结构（HgSe-Ⅱ）→岩盐矿结构（HgSe-Ⅲ）→正交结构（HgSe-Ⅳ）, 相变压力分别为1.1,15.1,40.1 GPa.     

第一性原理研究TiH_2的结构和热力学性质

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,计算了TiH2原胞体系的晶体结构、电子结构和总能,获得了体系的稳定晶格常数、总体能量与体积的函数关系.并利用准谐德拜模型研究了在不同温度(T=0～1800K)和压力(P=0～140GPa)下TiH2的热力学性质,如弹性模量与压强,热熔与温度,热膨胀系数与温度或压力的变化关系.结果表明:TiH2的晶格常数与实验值符合较好;在一定温度下,相对体积、热熔随着压强的增加而减少,德拜温度、弹性模量随着压强的增加而增加;而定容热容CV随温度升高而升高,高压下温度对TiH2热膨胀系数的影响小于压强对热膨胀系数的影响.     

第一性原理计算Fcc-Cr_(1-x)Si_xN的调幅分解

基于通过第一性原理计算方法,计算了三元固溶体Fcc-Cr1-xSixN总能,在此基础上计算了其分离能和调幅分解线.结果说明,Fcc-Cr1-xSixN是亚稳相,能够经调幅分解机制分解为Fcc-CrN和Fcc-Si N.组元相形成的应变能小于分离能,不会抑制Fcc-Cr1-xSixN的调幅分解.Fcc-Cr1-xSixN的Si含量为渗透阈值时,不会发生调幅分解.Fcc-Cr1-xSixN可能经调幅分解生成Fcc-Si N.     

第一性原理计算生物医用β钛合金的弹性性质与稳定性

β钛合金具备低杨氏模量特性,在外科手术中可有效降低人体骨骼与金属假体的应力屏蔽问题。基于第一性原理密度泛函理论计算了β钛合金Ti-Nb-Ta体系的弹性性质与稳定性。计算结果表明,随着Ta元素含量的增加,结合能与生成能逐渐降低,总态密度(DOS)费米能级附近峰值总能量逐渐降低,表明体系的稳定性逐渐提升。杨氏模量与剪切模量趋势大体一致,当Ta元素浓度为25%时,杨氏模量达到最低27.23GPa,剪切模量达到最低9.28GPa;当Ta元素浓度为12.5%时,杨氏模量达到最高58.89GPa,剪切模量达到最高20.71GPa。Ta元素对体系各向异性有重大影响,Ti-25Nb-6.25Ta体系在<100>,<010>,<001>晶向杨氏模量最高,<111>晶向杨氏模量最低;Ti-25Nb-12.5Ta, Ti-25Nb-18.75Ta, Ti-25Nb-25Ta, Ti-25Nb-31.25Ta体系在<100>,<010>,<001>晶向杨氏模量最低,<111>晶向杨氏模量最高。     

过渡金属硼化物RuB和TcB的晶体结构、弹性性质和电子结构第一性原理计算研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了RuB和TcB的晶体结构、弹性和电子结构等性质.对于每种化合物,分别考虑了两种可能的结构(WC、ZnS).研究结果表明:对RuB和TcB而言WC型结构更稳定,WC型结构的RuB具有较大的体弹模量、剪切模量和杨氏模量,说明WC结构的RuB具有优良的弹性性质.计算的电子态密度表明WC型的RuB和TcB均为金属性体系.     

第一性原理计算锐钛矿型TiO2电子结构及力学性能分析

基于第一性原理中的密度泛函理论,采用CASTEP程序包,计算分析了锐钛矿型TiO2的能带结构、电子态密度和弹性常数等性能参数．结果表明,锐钛矿型TiO2属间接带隙半导,最小能隙为2．2eV．Ti和O之间存在明显的电子转移现象,电子分布具有强烈的定域性,但由于存在杂化现象,Ti-O键还表现出部分共价键特征．在四方晶系中,这种离子键和共价键混合的网络状复合键结构使材料表现出大的体积弹性模量204．44 GPa,由于在TiO2晶体结构中,滑移系统较少,材料断裂时突凸显脆性,韧性差,剪切模量相对较小为64．71 GPa．     

Ca5Zn3相稳定性和物理性质的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法对Ca_5Zn_3化合物的晶格常数、形成焓、弹性常数、以及电子态密度等进行计算研究。为了获得Ca_5Zn_3化合物的结构稳定性,考虑了Cr_5B_3、W_5Si_3以及Mn_5Si_3 3种结构类型,计算得到的形成焓表明:具有Cr5B3结构类型的Ca_5Zn_3最稳定,其次为Mn_5Si_3型,最后是W_5Si_3型。对该化合物的弹性常数、电子态密度和电荷密度差进行了计算。最后利用德拜模型,对Ca_5Zn_3的热物理性能进行了计算,获得体积、体积模量、热膨胀系数以及等容热容随温度和压强变化的规律,为该化合物在热电方面的应用提供了理论依据。     

二硼化钪硬度及高压下弹性性质的第一性原理研究

用密度泛函理论的局域密度近似和广义梯度近似下赝势平面波,得到了二硼化钪的电子结构、硬度及高压下弹性性质.从电子结构上看,二硼化钪的化学键是具有共价、离子及金属键性质的混合键.得到的弹性常数（Cij）、体弹模量（B）和剪切模量（G）与其它结果进行了比较;并得出德拜温度、线性压缩率及泊松比;用布居数计算得到硬度.     

CdS_xSe_(1-x)合金结构、电子结构和光学性质的第一性原理研究

用密度泛函理论究了闪锌矿型三元合金体系Cd SxSe1-x的晶体结构、电子结构和光学性质.计算了组分参数在0≤x≤1范围内Cd SxSe1-x的电子结构、态密度和带隙,计算结果表明Cd SxSe1-x为直接带隙半导体材料,其带隙随Se含量的增加而减小.分析了Cd SxSe1-x的复介电函数和吸收系数等光学性质随光子能量变化的关系,随Se元素含量增加,各光学特性曲线向低能方向移动.     

3 C-SiC电子结构和铁磁性的第一性原理研究

基于第一性原理计算的方法,研究了3C-SiC中缺陷的磁学性质。结果表明,-1价和-2价的硅空位可分别引入3μB 和2μB 的磁矩,而中性的硅空位却不能引入自发的自旋极化。由于缺陷波函数的扩展性,-2价的硅空位间在距离0.8616 nm时仍然是长程铁磁耦合的,但-1价的硅空位间是反铁磁耦合,因而该种缺陷对磁性没有贡献。     

基片氧化层对纳米FeCo/SiO2复合薄膜结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法结合氢气还原工艺,在Si基片上制备了纳米FeCo/SiO2复合薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行了测试分析,研究了基片氧化层对薄膜样品微观结构和磁性能的影响.结果表明,基片表面的氧化层起到较好的隔离作用,防止了Si与Fe发生反应,提高了FeCo的晶化程度,增大了薄膜饱和磁化强度,降低了薄膜矫顽力,有利于复合薄膜软磁性能的提高.     

海藻酸/淀粉/羧甲基纤维素共混膜的结构与性能研究

利用溶液共混法制备了新型共混膜:海藻酸/淀粉/羧甲基纤维素共混膜,通过红外光谱、X-射线衍射、原子吸收光谱、扫描电镜、热重分析和差示量热扫描等对共混膜的结构进行了表征,并测定了不同配比共混膜的透光率、抗张强度、断裂伸长率、水蒸汽透过率和吸水率.结果表明:共混膜中海藻酸、淀粉和羧甲基纤维素之间具有较强的相互作用和良好的相容性.共混膜具有良好的力学性能,在生物材料领域有潜在利用价值.     

Nb／Al／Nb多层薄膜介面的探讨

本文报导Ｎｂ／Ａｌ／Ｎｂ多层薄膜的阳极氧化实验和其电压谱图技术。并着重分析谱图上Ａｌ／Ｎｂ介面凹谷随Ａｌ膜厚度变化的现象及其产生的原因。     

聚合物/层状粘土纳米复合材料的制备、结构与性能

聚合物／层状粘土纳米复合材料是近十几年的研究热点。与传统颗粒增强或纤维增强聚合物基复合材料相比，含有2％～5％质量分数的粘土就使复合材料的模量和热变形温度显著提高，强度提高，并具有良好的阻燃性、防气体透过性以及电、磁、光学方面的特性，同时保持了聚合物材料质轻、透明和良好的流动性。介绍了聚合物／层状粘土纳米复合材料的制备方法、结构和性能，认为今后聚合物／层状粘土纳米复合材料在众多领域将会有可观的应用前景。     

Interfacial Evaporation of Falling Liquid Films with Wall Heating

IntroductionFalling liquid film technology is widely used inchemical plants,material processing and powerengineering,etc.Decades of study on falling liquidfilms concentrated mainly on the hydrodynamiceffects on the heat and mass transfer of fallingliquid films.The mass flow rate ( Reynoldsnumber Re) was the crucial parameter.Flowpattern evolutions have been investigated underdifferent mass flow rates[13] .The heat transferproblem was studied by empirical and semi-analytical methods,with the …     

高压下金属钼弹性性质的第一性原理计算

本文利用基于密度泛函理论框架下的广义梯度近似(GGA)方法,研究了过渡金属钼的晶体结构和弹性性质.零压下,计算所得的晶格常数(a=3.153)与实验值非常接近.与实验值比较,采用GGA+U(U=1.5,2,2.5eV)的方法,计算得到的晶格常数a不如GGA的计算结果.此外,我们利用广义梯度近似(GGA)方法计算了钼的弹性性质,得到零压下钼的弹性常数分别为C11=449.7GPa,C12=169.7GPa,C44=96.2GPa,与实验值符合得很好.高压下钼的弹性常数计算值和Duffy等人用X衍射实验测量的实验值(0～24GPa)相符.体弹模量B0计算值(B0=263.05GPa)和实验值(B0=262.8GPa)非常接近.计算发现,随着压强的增大,体弹模量和剪切模量比值B/G一直保持大于1.75,说明钼在所研究的压强范围内一直保持较好的延展性.最后,还研究了体弹模量B,剪切模量G,杨氏模量E,泊松比σ,压缩波速VS,剪切波速VL,弹性各向异性因子A和克莱恩曼参数ζ与压强的变化关系.