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．     

扶手椅型(5,5)单壁硼氮纳米管与臭氧环加成反应机理的理论研究

用半经验AM1方法和密度泛函B3LYP方法研究了扶手椅型(5,5)单壁硼氮纳米管和臭氧的1,3-偶板环加成反应,采用Bemy梯度法优化得到反应的过渡态,并进行了振动分析确认,计算结果表明,O3在SWBNNT(5,5)的1,2和1,3键上的加成反应为一步反应,1,2加成反应的活化势垒较1,3加成反应的低11．02kJ／mol,从动力学角度解释了1,2加成优于1,3加成的原因,还讨论了产物的能带结构和导电性变化。     

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.     

电荷掺杂和杂原子掺杂聚硅烷的比较性理论研究

本文利用GAUSSIAN 03程序包中的密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)水平下,对聚21硅烷、电荷掺杂的聚21硅烷以及杂原子(硼和磷)掺杂的聚21硅烷进行几何全优化,并对它们的几何结构和自旋密度进行了比较性理论研究.结果表明,电荷掺杂能使聚硅烷的Si—Si键长增长,其极子分布几乎遍及了聚21硅烷的整个链;而杂原子(B、P)的掺杂对聚硅烷的影响主要集中在与B、P原子相邻的Si原子上,极子分布仅局域在B、P原子附近的3~5个原子上.     

硫缺陷对MoS_2纳米管输运性质的影响（英文）

利用密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)的方法研究了S空位缺陷对(8,8)MoS_2纳米管输运性质的影响。构建了10种缺陷结构,主要考察了S空位缺陷的不同位置和缺陷量对输运性质的影响。研究结果表明,相对于纳米管的外层S原子,S缺陷更倾向于定位在纳米管的内层。不同位置的硫缺陷对能带结构的影响明显不同,外层硫缺陷既可以引入供体带也可以引入受体带,而内层硫缺陷只提供受体带。S缺陷的引入有双重作用:一是由于降低带隙对导电起促进作用;二是由于引入陷阱效应对导电起抑制作用。计算结果表明MoS_2纳米管引入S缺陷后,导电性均增强。值得注意的是引入较多的外层硫缺陷会更加利于增强导电性,原因可能是更多的注入了载流子。     

六方氮化钼电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,采用vasp计算程序包,计算六方氮化钼的晶胞参数,在此基础上计算它的能带结构、总态密度和局域态密度,分析了六方氮化钼的电子结构,并阐明了其具有高导电性的原因.     

二维硼氮Kagome材料的力学行为和电子性质研究

Kagome晶格因包含平带和狄拉克锥引起了人们的广泛关注.采用基于密度泛函理论的计算方法,以二维硼氮Kagome材料为研究对象,系统研究了硼氮Kagome材料的原子结构、力学性质、电子结构以及对氮气分子的吸附作用.结果表明:硼氮Kagome材料的化学式为B6N6,晶格常数为9.97?,测量B—B、B—N、N—N的键长分...     

硼原子空位复合体扩散的理论研究

研究了硼原子－空位复合体的结构和扩散方式，激活能和扩散系数以及产生非平衡偏聚的条件，推测硼原子－空位复合体的结构是由一个置换硼原子和一个空位所组成，空位仅绕着硼原子运动，并且只与近邻原子发生交换，硼原子－空位复位导致硼的非平衡偏聚的模型较好地解释了硼在钢中的扩散机制和偏聚机理。     

聚硅烷与聚乙炔比较性理论研究

用密度泛函理论(DFT),在B31YP/6-31G(d)水平下对主链含有30个原子的聚乙炔和聚硅烷在未掺杂和电荷掺杂及掺杂后在电场作用下进行几何全优化,再对它们的几何结构和自旋密度进行比较研究.结果表明,在聚乙炔中,电荷掺杂后在链中间区域形成了极子,加电场后,极子偏离中间位置向链的一端移动,电场越大,极子偏移也越大:在聚硅烷中,电荷掺杂后形成的极子几乎遍及整个分子链,加电场后极子移到了链端.表明在同样的电场下极子在聚硅烷中的移动程度比在聚乙炔中大.     

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。     

NaBr的电子结构和光学性质的密度泛函研究

利用基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)研究了NaBr的电子结构和光学性质,给出了其沿布里渊区高对称轴的能带结构、态密度(DOS)和分态密度(PDOS).并计算了介电函数ε(ω),反射率R(ω),能量损失函数L(ω),光吸收系数I(ω),光导率σ(ω),折射率n(ω),以及消光系数k(ω),用以讨论NaBr的光学性质.     

表面波等离子体柱导电性及其激发系统方案

表面波等离子体柱可用于具有隐身性能的等离子体天线,而提高低频激励表面波等离子体柱的导电性能是一个难题. 该文通过分析等离子体密度与功率的平衡关系,导出了单极表面波激励弱电离等离子体柱电导率与激励功率和频率的关系,利用数字频率合成技术和功率增益自动控制技术稳定激励功率和频率,以达到提高等离子体柱导电性能的目的. 通过实验研究了等离子体柱电导率与等离子体密度和柱体长度的关系. 该方案可有效提高等离子体柱导电性及系统整体性能,对等离子体天线研究具有参考价值.     

热输运系数的量子振荡

该文讨论小尺寸样品（其线度Ｌ＿ｘ小于非弹性散射平均自由程Ｌ＿（ｉｎ））在低温下输运过程的量子干涉效应。假定金属中电子之间的相互作用以及非弹性散射过程都比较弱，利用修正的维德曼－夫兰兹关系式，求出了热导的相对振荡与电导的相对振荡之比，其结果表明，在低温时，热导也表现出周期性的量子振荡，但振荡振幅比电导的有所降低。     

Ca3Co4O9＋6与Ca2Co2O5的制备与电学性能研究

采用溶胶一凝胶与热压烧结相结合的方法制备了Ca3Co4O9＋6与Ca2Co2O5热电材料．x射线衍射（XRD）测试结果表明,两种材料均沿C轴有择优生长趋势．从样品的扫描电子显微照片（SEM）来看,两种材料已烧结,基本达到致密的程度．在室温至1073K温区,测试了样品的电导率和Seebeck系数．结果表明,两种材料电输运性能均随温度升高而增加,Ca3Co4O9＋8。样品的电导率、Seebeck系数和功率因子明显高于Ca2Co2O5．     

锂离子电池非水电解液导电添加剂

从理论的角度分析了影响非水相锂离子电池电解液电导率的主要因素.论述了阳离子型、阴离子型和中性分子型等不同类型导电添加剂的研究进展、性能和作用机理,并提出了导电添加剂未来两个可能的发展方向.     

ZnO纳米线的自催化生长、微结构和荧光特性

采用高温碳还原ZnO粉末获得了大量直径约为40 nm的ZnO纳米线.通过X射线衍射、光电子能谱、扫描电镜、透射电镜对其微结构特征进行了深入的研究.结果表明ZnO纳米线的生长机理不同于传统的气-固(Vapor-Solid,VS)生长模式,是典型的自催化气-液-固(Vapor-Liquid-Solid,VLS)生长模式,且反应过程中最初形成的液态纳米颗粒在ZnO纳米线的生长过程中起催化剂作用.荧光光谱表明ZnO纳米线中氧空位缺陷密度大,因而具有强可见光发射.     

掺杂离子导体动力学性质研究

研究了掺杂离子导体(DIC)的动力学性质,基于三分量导电键的随机-AC-网络模型,采用位置空间重整化方法解析计算了DIC系统的交流电导和介电响应等.首次讨论了粒子尺度大小对系统动力学性质的影响.     

二维目标的微波成像新方法

首先从体等效原理出发，得到一个积分方程组，该方程组将目标的介电常数与目标内总场及接收点上的散射场联系起来。随后，对该方程组求变分，寻求散射场对目标介电参数的梯度方向，得到反演方程。文中列举了几个典型反演实例，考察了方法的收敛速度、运行时间及对复杂目标的适应能力等因素，所得结果相当令人满意，为了尽量与实际探测接近，文中还讨论了方法抗随机噪声的能力，模拟表明，该方法具有相当强的抗噪声性能。     

氮掺杂p型MgxZn1-xO薄膜的制备及其表征

采用不同氮分压（RN2）的氩气和氮气混和气体溅射Mg0．18Zn0.82O合金靶材,在石英衬底上生长了MgxZn1-xO（MgZnO）合金薄膜,研究了氮分压对薄膜组分、结构和光学、电学性质．结果表明：薄膜中的Mg含量（x）随着RN2的增加呈线性增加,导致其结构和光学带隙（Eg）随氮分压变化．Mg含量随氮分压的变化归因于：当氮分压增加时,与N反应形成NO2的O原子数目增加,导致与Mg、Zn反应的O原子数目减少．而Mg比Zn优先与剩下的O原子结合形成MgO,导致只有部分Zn能够跟O结合形成ZnO．未反应的Zn将以原子的形式沉积到衬底上继而因高的衬底温度发生二次蒸发离开衬底,导致薄膜中Zn含量减小,即Mg含量增大．当对由氮分压不为零制备的高阻MgZnO薄膜进行真空退火后,薄膜呈p型导电,说明这种p型导电与氮掺杂有关．本文讨论了Vegard定理用于估算MgZnO中Mg含量的正确表达式．