AlN能带及态密度的密度泛函理论研究

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法计算了A lN晶体的能带结构和态密度曲线。研究表明,A lN的价带由-15.3eV－-12.3eV的下价带和-6.2eV－0eV的上价带区组成,价带顶出现三个子带：简并的重空穴、轻空穴和自旋-轨道耦合所分裂出来的劈裂带（距带顶0.2eV）;导带主要是由A l的3s、3p态电子和N的2p态电子构成的;理论预测A lN价带空穴具有大的有效质量;A lN是一种直接宽禁带半导体,带隙为4.7eV,比较起来该结果优于一些文献中的计算值。     

15种苯并咪唑类药物的密度泛函理论和含时密度泛函理论研究

通过采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)计算15种苯并咪唑类药物分子的量子化学性质。在DFT、TDDFT及B3LYP/6-31+G*组合条件下优化几何结构,确定其药物分子的最高占有轨道、最低未占据轨道、电子亲和性、电子亲电性和电负性等,探究各种因素对分子得失电子能力的影响,从而为今后苯并咪唑类药物结构性能和活性实验提供一定的理论依据。     

基于无轨道密度泛函理论的金属钠板系统能量泛函

使用OF-DFT计算了金属钠板的基态密度和功函数,并通过大量数值实验,确定了对于金属钠板获得准确基态性质所需的vW动能泛函.结果表明,金属钠板获得准确基态性质所需的vW动能泛函比重为0.4,该动能泛函比重能适用于不同的交换关联势.     

铜基底上外延生长金刚石薄膜的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论对铜上外延生长的金刚石薄膜的几何结构及其能量特征进行了计算,计算结果表明外延生长金刚石薄膜的几何参数与体金刚石的几何参数相似(特别是(111)面);在铜多晶基体的<111>方向更有利于金刚石薄膜的外延生长.     

三聚氰胺的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对三聚氰胺进行了研究。计算得到了分子的稳定构型,并对其进行了频率分析。然后利用Gaussview图形软件将频率分析数据转换为红外光谱。对红外光谱分析后发现,在400 cm-1～0 cm-1区域内分子的振动类型主要以分子内基团的整体摆动和胺基中C—H键的面外弯曲振动为主。在红外光谱的指纹区(1 333 cm-1～400 cm-1)谱线强度较弱,分子振动模式主要以弯曲振动为主,且存在七种分子的振动模式不具有红外活性。在光谱的特征谱带区(4 000 cm-1～1 333 cm-1),分子振动模式共有两种,即不对称伸缩振动和剪式振动。此外,整个红外光谱中振动峰的实际数目远小于简正振动的数目。     

AlN-MOCVD生长中气相寄生反应路径

利用量子化学的密度泛函理论,研究用于制备紫外光电器件的AlN薄膜在MOCVD生长中的气相寄生反应,计算与气相纳米粒子相关的3种主要多聚物[DMAlNH_2]_2,[MMAlNH]_2,[MMAlNH]_3与NH_3的反应路径.通过对比不同温度下反应前后的吉布斯自由能差ΔG以及过渡态的活化自由能ΔG~*,判断反应发生的方向和概率.结果表明:[DMAlNH_2]_2存在2条竞争路径,当T749 K时,反应走[DMAlNH_2]_2与NH_3的双分子反应路径,产物为[Al(NH_2)_3]_2;当T749 K时,反应趋向于活化自由能更低的、脱去CH_4生成[MMAlNH]_2的分子内反应路径.[MMAlNH]_2,[MMAlNH]_3与NH_3极易发生双分子反应,脱去CH_4,生成更稳定的气相产物[AlNHNH_2]_2和[AlNHNH_2]_3.[Al(NH_2)_3]_2,[AlNHNH_2]_2,[AlNHNH_2]_3很可能是AlN-MOCVD气相寄生反应的末端粒子,也是AlN生长表面反应和纳米粒子的重要前体.     

密度泛函理论中的界限研究

自从密度泛函理论建立以来，它已经广泛、成功地应用于原子、分子、晶体等各个方面，然而严格的能量泛函至今还没有建立，因此界限研究就成为一种非常重要的研究方法，通过对密度泛函理论中的界限研究为寻找近似泛函和严格的泛函指明方向。近年来，密度泛孙理论中的界限研究在国际上非常活跃，文章对当今国际国内密度泛函理论中的界限研究的现状、所取得的重要进展作简要的综述。     

基于密度泛函理论和含时密度泛函理论下富勒烯B24N24光谱性质研究

本文在B3LYP/6-31g(d)基组水平上, 利用密度泛函理论(DFT)优化了B24N24团簇的几何和电子结构. 研究结果表明, 优化所得B24N24团簇的几何结构对称性分别为S4、C2、S8和O;在基态稳定结构基础上, 得出其输运性质, 既非p型输运材料, 亦非n型输运材料, 即不具有输运性质;在优化好的基态结构基础上, 又研究了它的红外和拉曼分子振动谱, 四种团簇的红外-拉曼振动谱的振动强度排序均为O>S8>S4>C2;随后采用含时密度泛函理论(TDDFT),同样在B3LYP/6-31g(d)基组水平上, 计算了这四种物质在CH2Cl2溶剂中的UV-Vis吸收谱特性, 研究表明跃迁能级数量越多,吸收谱振动强度越强, 并且这些分子的紫外-可见吸收谱的振动强度排序为S4>C2>S8>O.     

MOCVD 生长的动力学模式探讨

讨论金属有机化合物气相沉积(MOCVD)方式生长晶体的一种动力学解释．应用分子动力学、化学反应动力学等推导出MOCVD反应过程中晶体生长速度—原材料输运速度有关的公式,并应用这个公式进行了计算,计算结果与实际生长时的参数接近．     

V掺杂AlN的电子结构和铁磁性质研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,对V掺杂AlN的电子结构和铁磁性质进行了研究.结果表明,V掺杂后,由于V 3d与N 2p轨道杂化在半导体能隙中产生自旋极化杂质带,材料表现出半金属铁磁性,其磁矩主要来自以V原子为中心的VN4四面体.另外,通过对V掺杂AlN的铁磁稳定性的研究发现,V原子之间为铁磁耦合时体系处于稳定的基态,并且有围绕N原子形成团簇的趋势,随着V原子间距离的增加,体系FM和AFM态的能量将趋于简并.     

野黄芩苷的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法在6.311G(d)基组上对野黄芩苷进行了理论计算,对其分子构型、偶极矩、疏水参数、红外光谱、酚羟基解离焓、自旋密度分布和前线轨道结构进行详细分析。结果表明,野黄芩苷是通过酚羟基发挥抗氧化作用的,其中,A环C6位置酚羟基活性最强,B环C4’酚羟基活性次之,A环C5酚羟基活性最弱。野黄芩苷在体内极性较大的环境下,可以达到好的吸收效果,研究结果为更有效合理地利用野黄芩苷提供了理论指导。     

GaN系半导体材料生长的MOCVD控制系统设计与实现

针对MOCVD系统工艺及控制要求,设计了MOCVD控制系统.采用PLC作为核心控制器,负责各类输入输出信号的控制,进行数据处理,控制半导体材料生长.同时采用WinCC组态软件设计上位监控系统.经过近一年运行,MOCVD控制系统运行状况良好,控制系统具有高可靠性、抗干扰能力强、控制精度高等特点,满足系统控制要求,保证了材料生长顺利进行.     

诺氟沙星的密度泛函研究

以诺氟沙星为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(d,p)方法,进行分子结构全优化,并对红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、前线轨道(最高占据轨道HOMO、最低空轨道LUMO)、净电荷分布进行了量子力学计算.根据红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)的计算结果,对振动模式进行了指认;根据前线轨道(HOMO、LUMO)、净电荷分布的计算结果,讨论了诺氟沙星的HOMO、LUMO和分子表面电势的特点.采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(2d,p)方法,进行分子结构全优化,使用GIAO方法计算得到核磁共振谱(NMR),并对谱图数据进行了分析讨论.     

金属有机化学气相沉积薄膜制备中传热传质的数值模拟

建立水平式GaAs的金属有机化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)数学模型, 采用求解压力耦合方程的半隐式(SIMPLE)算法对反应气体流动进行二维数值模拟, 并基于边界层动量、热量与扩散传质的相关理论分析了薄膜制备过程中化学组分的输运, 以及反应前驱物与气相之间的传热过程. 计算所得的GaAs生长速率与实验结果吻合较好. 同时, 数值讨论了反应器进气流量、操作压力以及基底温度对GaAs生长速率的影响. 薄膜生长的速率峰值随入口气体速度的升高而有所增大, 但薄膜生长逐渐趋于不均匀性. 因此, 选取气流速度为0.104 m/s. 薄膜生长速率随着操作压力的增大而增大, 当压力为6 kPa时, GaAs生长速率较压力为2 kPa时提高了223%, 薄膜具有较好的生长速率和均匀性.基底温度对薄膜生长速率影响显著, 在1 050 K时薄膜有良好的生长速率和均匀性, GaAs生长速率比温度为950 K时提高了123%. 研究结果为优化MOCVD反应条件及其反应器的结构设计提供了理论依据.     

苯乙烯的密度泛函研究

以苯乙烯为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP方法及不同基组,进行了分子结构优化.在此基础上,对其分子轨道、能级、最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)、红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)进行了模拟计算.根据能级和分子轨道计算结果,主要讨论了苯乙烯的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)的特点;将红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)计算结果与实测值进行了对比,并对谱图数据进行了简要分析及讨论.     

头孢氨苄的密度泛函研究

以头孢氨苄为研究对象,采用密度泛函理论的b3lyp/6-311g(d,p)方法,进行分子结构全优化.并对其分子轨道、能级、最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)、红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)进行了量子力学计算.根据能级和前线分子轨道的计算结果,讨论了头孢氨苄的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)的特点;根据红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)的计算结果,对谱图数据进行了简要分析及讨论.     

n—Ga1—xAlxAs的电子喇曼散射,束缚声子和DX中心

观测到ｎ－Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ的束缚声子和电子喇曼散射．对ｎ－Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ进行喇曼散射实验，揭示了在低温光照条件和组分超过某临界值的合金半导体存在着有效质量型的浅施主能级，引起束缚声子和电子喇曼散射．在较高温度，此能级电子减少到由ＤＸ中心表征的施主深能级．实验结果证实了Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ的ｎ型杂质具有深－浅双稳特性．根据晶格动力论，浅释了Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ中施主的电荷态．     

MOCVD生长的InP外延层的输运及发光特性

使用ＭＯＣＶＤ生长技术，在ｎ型及半绝缘衬底上生长了ＩｎＰ外延层，通过对迁移率和低温光致发光，光反射谱的分析，得出了样品纯度与有关生长条件的关系。比较两种不同衬底上外延层的光荧光谱，发现杂质ｓ在ＩｎＰ外延层中的扩散是不容忽视的。     

Mechanism of forming an ink-bottle-like pore structure based on SBA-15 by a novel MOCVD technique

Metallorganic chemical vapor deposition is used as a novel simple pore tailoring method to fine-tune the pore opening size of SBA-15 materials without significant loss in pore volume and surface area. By using acetylene as carbon source and copper (II) acetylacetonate as precursor, the poremouth of SBA-15 is effectively reduced from 5.78 nm to 3.67 nm while maintaining the pore body at 5.78 nm. The effect of four pore modification factors-the ratio of acetylene/nitrogen, the feeding time of carbon precursor, the ratio of SBA-C/Cu(acac)₂ and the cycles of MOCVD on the final pore structure of the SBA-15/carbon/copper composite is studied. The morphology and microstructure of the resulting product SBA-C-Cu are characterized by XRD patterns, TEM images and EDS analysis. The XRD and TEM reveal that the SBA-C-Cu composite is highly hexagonally ordered and has similar particle morphology as the original SBA-15.