以密度泛函理论及相关方法计算电负性标度

在化学及相关领域里电负性是非常基本的重要概念，而电负性标度是极其有用的理化参数。应用密度泛函数理论及其局域密度近似、局域密度近似加非局域性校正和改进的Slater过渡态方法，并在计算中考虑了相对论效应，把元素的电离能和电子亲合能的计算扩到周期表的107种元素，并依据能量型标度的定义式，采用有限差分方法计算了这107种元素的电贡性及其标度，同时计算结果较以前文献报道同样根据密度泛函理论便使用其他方法诸如近似的交换相关泛函数的计算结果有所改进，与实验值更为接近，该电负性新标度将在分子结构参数化表达、生物活性自适化预测和构效关系定量化模建等方面获得广泛应用。     

Pu2O3晶体结构、弹性和电子性质的 密度泛函理论研究

采用基于密度泛函理论的全势能线性缀加平面波方法(FLAPW),在局域自旋密度近似(LSDA:local spin density approximation)和广义梯度近似(GGA:generalized gradient approximation)及LSDA/GGA+U下,系统研究了强关联5f电子体系Pu_2O_3的晶体结构,弹性参数,电子态密度和电荷密度.优化计算结果表明,LSDA+U的晶格参数a0和c/a与实验值吻合最好,同时也在不同的近似下计算了Pu_2O_3的弹性参数.与此同时,LSDA/GGA+U计算的态密度在费米能级处分别出现约1.8和2.2eV能隙,而LSDA/GGA的计算结果在费米能级处并无能隙,所以对Pu_2O_3的Pu-5f加U能使体系从导体转变为绝缘体,这与实验测定Pu_2O_3是绝缘性很好吻合.此外,电荷密度计算结果表明,与LSDA相比,LSDA+U计算的Pu-O间电荷密度增加且有明显的成键特征.     

α-Al2O3(0001)表面电子结构的理论研究

采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法，在周期边界条件下的k空间中，对最外表面终止层为单层Al的α-Al2O3(0001)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究．通过分析表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化，表明表面能级分裂主要来自于O的2p轨道电子态变化，α-Al2O3(0001)表面明显地表现出O的表面态．通过电子局域函数图，进一步分析了表面成键与表面电子分布特性．     

Co掺杂GaSb电子结构和磁特性的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)框架下的第一性原理计算方法,研究了Co掺杂GaSb半导体的电子结构和磁特性,交换关联泛函采用局域密度近似(Local Density Approximation,LDA),通过U的引入对Ga-d电子和Sb-p电子的库仑作用势能进行修正,计算得到GaSb的禁带宽度和晶格常数与实验值相符.计算结果表明,Co替代Ga(Co@Ga)缺陷可以产生2μ_B的局域磁矩,而Co替代Sb(Co@Sb)缺陷对体系的局域磁矩没有贡献.Co@Ga产生局域磁矩之间的耦合为铁磁耦合,其居里温度的理论计算值高达410 K.对Co掺杂GaSb半导体的铁磁耦合机制进行了解释,为实验上制备GaSb基铁磁性半导体提供了理论依据.     

元素电子亲和势的密度泛函理论计算

应用密度泛函理论的DFT-LDA、DFT-LDA/NL和改进的Slater过渡态方法,把元素的电子亲和势的计算扩展到周期表的103种元素.计算中考虑了相对论效应.计算结果比以前Robles和Bartolotti等用密度泛函理论的XGL和Xα近似的交换相关泛函的计算结果有所改进,更接近Pearson的实验值.     

钇在高压下的弹性性质和相稳定性研究

运用密度泛函平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),对钇的3种结构相(体心立方bcc、面心立方fcc和六角密排堆积hcp)的总能和电子结构进行计算,得到了hcp结构的状态方程、价电子分布情况以及各种相在不同压力下的弹性常数和体模量,结果表明理论计算与实验值吻合得很好,比用局域密度近似(LDA)方法有了很大的改善.此外,还发现hcp相在加压到40GPa时发生相变,fcc是稳定的相.     

CdGeAs2晶体红外双折射率和吸收系数的第一原理计算

基于第一原理赝势平面波方法,采用密度泛函理论的局域密度近似（LDA）方法计算了CdGeAs2晶体的介电函数,并由此得到红外波段的折射率ne 、no, 双折射率Δn和静态介电常数ε(0),将计算值同实验值作比较,结果一致.还计算了CdGeAs2 晶体的红外吸收系数,与实验测得的红外透过率谱进行了比较,计算值与实验值吻合较好. 结果对CdGeAs2晶体质量的改进和应用具有实用价值.     

Al12Pb团簇几何构形对其稳定性的影响

基于第一性原理，在密度泛函理论框架下，用局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）研究20面体Al12Ph团簇的几何构形和稳定性，计算了束缚能（BE）、电子亲合能、原子间平衡间距、最高占据轨道（HOMO）与最低未占据轨道（LUMO）间的能隙和最高占据轨道（HOMO）电子构型．此外，还计算了团簇的原子相互作用能．结果表明：具有C5对称性团簇Al12Ph的束缚能比具有Ih对称性团簇Al12Ph的束缚能更低，稳定性更好；计算数据与实验结果相符合。     

Al_(12)Pb团簇几何构形对其稳定性的影响

基于第一性原理,在密度泛函理论框架下,用局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)研究20面体Al12Pb团簇的几何构形和稳定性,计算了束缚能(BE)、电子亲合能、原子间平衡间距、最高占据轨道(HOMO)与最低未占据轨道(LUMO)间的能隙和最高占据轨道(HOMO)电子构型.此外,还计算了团簇的原子相互作用能.结果表明:具有C5v对称性团簇Al12Pb的束缚能比具有Ih对称性团簇Al12Pb的束缚能更低,稳定性更好;计算数据与实验结果相符合.     

有轨道简并的双交换模型的光导和非对角迁徙矩阵元

动力学平均场论(DMFT)是近期发展起来的一种处理强关联体系的有效的近似方法,它与局域密度泛函近似(LDA)相结合的方法(DMFT LDA)又开辟了电子结构计算的新领域,具有十分广阔的应用前景.     

近似相对论与非相对论密度泛函理论高精度计算方法和程序

在已有的高精度非相对论密度泛函理论计算程序中编入新的方法进行近似相对论密度泛函计算、产生对称性群轨道和实现解析能量梯度计算及几何构型自动优化功能的程序。改进了原有程序的数值积分方案并且在MPICH环境下实现了程序的并行化。程序能满足对各种体系,特别是含重元素的体系进行量子化学计算的一般要求。对扩展后程序的功能和结构做了简要介绍。     

密度演化方法在概率分布估计中的应用研究

利用密度演化方法，提出了随机变量概率分布估计的一个新方法．在此方法中，构造一个与基本随机变量相关的虚拟随机过程，使得基本随机变量成为该随机过程的截口随机变量．利用独立随机抽样的样本值，即可获取虚拟随机过程的瞬时概率密度函数，进而获得随机变量的概率密度函数估计．以约束混凝土极限应变的试验与理论预测值之比值为例，进行了概率密度函数估计．     

徐深气田气层压裂后压井液密度选取方法及应用

随着近年来深层试气测试工作量逐年增多,压井工程的工程量也同步增长.压井液密度如何选取是压井工程的关键环节.压井液密度过高导致了压井液漏失率高及用量大,由此带来高的压井成本.压井液密度过低给井控安全带来隐患,甚至发生井喷失控事故.为了合理地选取压井液密度,进行了深层压裂后压井液漏失率规律及影响因素分析试验,在试验基础上建立了压裂后气层压井液密度选取方法,充分考虑了地层原始压力系数、压力附加系数、压力衰竭程度和目前井口压力等因素.现场应用结果表明深层压裂后气层压井液密度选取方法适合于徐深气田的实际,有效地降低了压井液漏失率,减少了压井液用量,减轻了对气层的污染,可在徐深气田勘探、开发中普遍应用.     

区间数密度算子及其应用

针对决策信息为区间数形式的不确定多属性决策问题,将密度中间算子由精确值形式拓展到区间数形式.通过引入"区间隶属度"的概念对区间数进行聚类,并给出一种通过规划模型确定密度加权向量的方法;在此基础上,对区间数密度中间算子及其合成算子进行了界定.最后,通过一个算例对区间数密度算子的应用进行了说明.该方法结合区间数的特征,进一步拓展了密度算子的理论体系和实际应用范围.     

二维非均匀电子体系的动能的梯度展开

把传统的Kirzhnits方法扩展到了二维,获得了Dirac密度矩阵的零阶和二阶展开的表达式,进而得到密度和动能的直到二阶的梯度展开表达式。发现和三维情况不同的是,直到二阶的梯度展开的表达式,二维情况只有拉普拉斯类型的项Δ²k_F²,而梯度平方形式的项(Δk_F²)²是不存在的。     

基于密度法的传热结构拓扑优化设计

传统的传热结构设计一般是基于热力学计算及工程经验,然而这种方法很难解决复杂边界条件的传热结构的设计问题.采用传热结构拓扑优化设计方法可有效解决传统设计方法难以解决的复杂边界问题.以密度法为基础,建立了散热弱度为目标函数的传热结构拓扑优化数学模型,推出了满足KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件的最优准则法迭代公式.采用高阶单元的方法消除了优化过程中的数值不稳定现象.通过Dirichlet边界和Neumann边界不同组合下的数值算例,验证了算法的有效性.薄壁管的算例也表明,该算法也适用于三维壳体问题.     

概率密度流和能量密度流

本文用极分解法给出概率密度流和能量密度流的显式,得到混合量子体系的薛定格方程的等价方程,并讨论概率密度流和能量密度流的性质。     

构造HMM观察值概密函数的一种方法

本文提出了利用语音短时特征参数和相应距离量度公式来构造隐Markov模型(HMM)观察值概密函数的一种方法.文中以语音倒谱系数特征及其相应Euclidean距离为例,给出了概密函数表达式,导出了其识别和训练算法,讨论了算法实现的具体问题.实验证实了本文提出的构造HMM观察值概密函数方法是有效的.     

79645大豆在西宁地区种植密度探讨

７９６４５大豆是高度自我调节的群体。在西安地区生态条件下，其适宜种植密度范围较大，不同种植密度差异为１．８１￣４．２５万株／６６７ｍ＾２，但密度不同，大豆植株经济性状也不同，本试验结果表明，７９６４５大豆每亩种植密度以１．８１￣２．８８万株的群体结构较为适宜，平均产量达１１２．８ｋｇ／６６７ｍ＾２。