三氧化钨纳米片的制备及其光催化性质研究

利用化学沉淀法和水热法制备单斜相和正交相WO3纳米片,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对合成产物进行表征.以合成的WO3光催化降解次甲基蓝染料为模型,研究光催化反应的影响因素,比较不同物相WO3的催化性能,测定单斜相和正交相WO3的带隙能.与正交相产物相比,单斜相WO3的带隙能较小,更容易发生电子吸光和跃迁,产生数量较多的电子-空穴对,因而具有较高的光催化活性.     

应用于碳纳米管能带结构的Hckel腜

我们用H櫣ｃｋｅｌ腜?(HMO)计算了碳纳米管的电子结构 ,研究了其能带与管径、螺旋度的关系。详细给出了其能带的计算方法 ,计算结果表明 ,(3m +1,0 )、(3m +2 ,0 )型管的能隙与管径的关系几乎按同一规律逐渐减小变化 ,(3m ,0 )型管在费米面附近存在约 0 .0 4eV的能隙 ,显示出窄隙半导体管的特征 ,而并非先前所报道的的金属管     

常压下Se和Te电子结构和弹性性质的第一性原理计算

利用基于密度泛函的第一性原理, 计算ⅥA族元素Se和Te在常压下的能带结构、 电子态密度、 弹性系数和德拜温度. 能带结构和电子态密度的计算结果表明: Se为间接带隙半导体,  Se费米面附近的导带和价带主要来自外层4p⁴电子的贡献, 4s²电子对费米面附近的导带和价带贡献较少; Te为直接带隙半导体, Te费米面附近的导带和价带主要来自外层5p⁴电子的贡献, 5s²电子对费米面附近的导带和价带贡献较少.  弹性系数计算结果表明: 常压下具有六角结构的Se和Te的力学性质稳定;  其德拜温度分别为263 K和315 K.      

锆酸锶材料能带结构的第一性原理研究

采用广义梯度近似下的密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法,精确计算了钙钛矿材料SrZrO3立方相、正交相的电子结构.计算结果表明,SrZrO3立方相、正交相都是直接带隙,对带隙起主要作用的是Zr的4d态和O的2p态,它们的大小分别为3.53,3.72 eV.SrZrO3由立方相到正交相时Sr—O和Zr—O之间的杂化增强,间接增强了ZrO6八面体的畸变,降低了体系的总能量,有利于正交相的稳定.     

Ni3Ta合金的微观组织结构和相变特性

采用光学显微镜、背散射电子图像、X射线衍射、电子探针、差示扫描量热法和透射电子显微镜研究了Ni2Ta合金的微观组织结构和相变特性.结果表明:Ni2Ta合金在经过1 200 C保温4h的热处理后,主要由大量Ni2Ta相和少量Ni2Ta析出相组成,其中Ni2Ta相有单斜和四方两种结构.单斜Ni2Ta相为典型的细小板条状马氏体形状,其板条宽度为0.1～0.3μm,且存在以(001)晶面为孪品面的典型孪品结构.Ni3Ta合金在升温和降温过程中存在单斜Ni2Ta相和四方Ni3Ta相的可逆相变,相变开始温度分别约为310和245℃.另外,在升温过程中还存在单斜Ni3Ta相向正交Ni3Ta相的转变,其相变开始温度约为310℃,但降温过程中并不存在由正交Ni3Ta相到单斜Ni3Ta相的逆转变.     

应用于碳纳米管能带结构的Hückel模型

我们用Hückel模型(HMO)计算了碳纳米管的电子结构,研究了其能带与管径、螺旋度的关系.详细给出了其能带的计算方法,计算结果表明,(3m+1,0)、(3m+2,0)型管的能隙与管径的关系几乎按同一规律逐渐减小变化,(3m,0)型管在费米面附近存在约0.04eV的能隙,显示出窄隙半导体管的特征,而并非先前所报道的的金属管.     

V掺杂CrSi2能带结构的第1性原理计算

 采用基于第1性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法和广义梯度近似,计算了V掺杂CrSi₂体系的能带结构和态密度,计算结果表明,本体CrSi₂是具有ΔE_g=0.35eV狭窄能隙的间接带隙半导体,其费米面附近的态密度主要由Cr的3d层电子和Si的3p层电子的态密度决定;V替代Cr掺杂后,费米能级进入价带,费米面插在价带的中间,带隙变窄,且间接带隙宽度ΔE_g=0.25eV;掺杂后费米面附近的电子能态密度则由Cr的3d层电子、V的3d层电子和Si的3p层电子的态密度共同决定,掺杂后V原子成为受主,在价带顶附近贡献了一定数量的空穴,使掺杂后CrSi₂的导电类型变为p型,提高了材料的电导率.     

铁基超导体中动能参数对费米面的影响

压力效应或在基底上的单层铁基超导体中配体环境的改变可以导致Fe—As(Se,Te)键的变化,从而影响铁平面上的电子态.根据1个铁基超导体中的二轨道四带紧束缚模型,研究了与Fe—As(Se,Te)键相联系的动能参数对费米面的影响.通过调节动能参数,获得了围绕Γ点的空穴型α和β费米面和围绕M点的电子型γ和δ费米面的变化趋势.动能参数t1、t2和t3可以改变空穴型费米面和电子型费米面的形状和大小,动能参数t4决定了2个空穴型费米面之间和2个电子型费米面之间的距离.通过比较存在压力情况下或单层铁基超导体的实验所得的费米面和我们的结果,便能确定相应系统的紧束缚模型.     

水溶液中相转化制备六方相三氧化钼及其电化学嵌锂性质

三氧化钼(MoO3)以三种常见的物相存在:正交相、六方相和单斜相,前者为热力学稳定相,后两者为热力学介稳相.相对于稳定的正交相MoO3,介稳的六方相MoO3较难制备.笔者采用对已商品化的正交相MoO3再次结晶的方法制得了纯六方相MoO3.通过透射电镜(TEM)观察可知产物为均匀的纳米棒.实验结果表明合成的六方相MoO3的首次放电容量比商品化的正交相MoO3高.六方相MoO3有望成为理想的锂离子电池阴极材料.     

KSi能带结构及态密度的第一性原理研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论赝势平面波方法,对KSi的电子结构进行了理论计算,计算表明KSi是一种准直接带隙半导体,禁带宽度为1.42 eV.详细讨论了KSi在费米面附近的价带与导带的电子态密度的结构.