高压下翠绿亚胺聚合物的理论吸收谱

利用改进的Ginder-Epstein模型计算了翠绿亚胺聚合物在参数V4,0取值于1.8～35.8eV的自洽变分基态并通过芳环扭角的变化来估算聚合物压强,给出了V4,0、芳环扭角及能隙与理论压强之间的变化关系,并作出了不同理论压强下的理论吸收谱.结果表明,随此参数的增大芳环扭角和能隙都缩减而理论压强升高.当理论压强由零压增至饱和压强3.0GPa左右时,翠绿亚胺聚合物π-π*吸收峰由2.01eV蓝移至最小值0.87eV.此理论谱供压力定标参考.     

高压下碱式聚苯胺芳环扭角与能隙的缩减

利用Ginder-Epstein模型计算了碱式聚苯胺在不同模型参数V2,0下的自洽变分基态,并通过芳环扭角估算聚合物压强.结果表明芳环扭角和能隙随压强的增大而缩减,当压强增大到7.66 GPa时芳环扭角趋零,能隙则减小至0.74 eV.这一理论与实验上观察到的随压力增大聚苯胺电导率增高的现象相吻合.     

一维铁磁CMR/聚合物系统的基态性质研究

对具有铁磁CMR/聚合物系统,采用一维紧束缚模型来研究基态时界面处的自旋极化现象.计算表明在铁 磁CMR/聚合物系统中极化子的产生能比单纯的聚合物系统中的极化子产生能低,这增加了聚合物材料中自旋极 化输运的可能性.     

聚合物中链间扩展的极化子动力学

基于紧束缚模型,研究了高度有序的耦合聚合物链系统中的极化子形成及运动过程．发现随着链间耦合的增强,掺杂或注入到系统中的电子形成局域极化子所需要的时间变长．当链间耦合超过一定强度时,电子将演化形成二维链间扩展的极化子．同时动力学模拟表明,以链间扩展的极化子为载流子的有序的有机分子体系,其迁移率高于以链内局域极化子为载流子的体系．     

高压下CaSiO_3钙钛矿的从头算研究(英文)

利用考虑声子效应的准谐近似Debye模型势结合基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了高温高压下CaSiO3钙钛矿的热力学性质.在常温常压下CaSiO3钙钛矿的状态方程与实验结果吻合得很好.获得了压强上升到150GPa,温度上升到2000K时CaSiO3钙钛矿的热力学参量体积模量、热膨胀和热容与温度和压强的关系.     

高压下BeSe相变和热力学性质第一性原理研究

利用密度泛函理论研究了BeSe的相变、晶格动力学和热力学性质.计算得到的晶格常数、体弹模量以及其对压强的一阶偏导与实验值符合较好.焓的计算结果表明在压强为57.68GPa时BeSe会发生从闪锌矿(ZB)结构到砷化镍(NiAs)结构的相变,与实验值56±5GPa较吻合.BeSe的声子色散曲线计算表明零压下ZB结构满足动力学稳定性,而在高压下ZB结构的动力学稳定性将消失.基于准简谐近似方法,还成功预测了BeSe的热容、热膨胀系数和熵随着压强和温度的变化关系.     

聚二乙炔(polydiacetylene)的基态及极化子和双极化子激发态

建立了描述基态非简并聚合物聚二乙炔(polydiacetylene)的紧束缚模型. 研究了基态和带电激发态下的电子性质. 发现聚二乙炔基态下具有稳定的二聚化结构, 其能带分为四条子带, 对应于聚二乙炔链的四周期结构. 掺杂电荷时可形成极化子和双极化子非线性元激发, 计算了相应的产生能和束缚能, 发现在不考虑电子-电子Coulomb相互作用的情况下, 双电荷掺杂时产生双极化子比产生两个极化子更加稳定, 在双极化子中晶格畸变对掺杂电荷的定域束缚程度远远大于极化子中.     

高压下BCC金属钨和钼力学性质的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了体心立方金属钨和钼的体积、弹性常数、弹性模量、声子色散曲线以及广义层错能在0~100GPa压强下随压强的变化关系,并讨论了高压下两种材料的力学结构稳定性以及高压对材料韧脆性和剪切形变难易程度的影响.首先,通过0~100GPa压强下的弹性常数发现,两种材料在不同压强下的弹性常数皆满足材料力学稳定性的判定条件,而且两种材料在100GPa下的声子色散曲线中并没有出现虚频,因此两种材料的结构在0~100GPa压强下都是力学稳定的.此外,通过研究不同压强下体模量与剪切模量的比值B/G发现,两种材料的韧性随压强的增加而增强,并且Mo的韧性强于W.最后,通过研究两种材料的广义层错能、沿111密排方向的剪切模量G111以及材料的各向异性比A发现,随着压强增加,广义层错能和G111逐渐增大,A整体趋于1,这说明高压会使得111密排方向的剪切形变变得困难,而且同时也削弱了材料的各向异性.     

SiC相变和热动力学性质的第一性原理计算(英文)

利用基于密度泛涵理论的全势能线性糕模轨函法计算了闪锌矿(ZB)和岩盐(RS)结构的SiC的相变和热动力学性质.结果发现SiC从ZB结构到RS结构的相变压力为55.9GPa,与其他计算结果一致.通过实验测得SiC在高温高压条件下的性质存在较大困难,因此基于准谐德拜模型本文研究了ZB结构和RS结构的热动力学性质,并且成功得到了相对体积V/V_0随压强P,热膨胀系数随温度T,德拜温度■和热容Cv随压强,以及热容随温度的变化关系,其中相对体积V/V_0随压强P的变化关系与实验结果吻合的较好.     

链间耦合对极化子动力学的影响

基于扩展的SSH模型,考虑链间耦合作用,研究了有机共轭聚合物中链间耦合强度以及耦合区域宽度对极化子动力学的影响.研究表明,电场驱动下极化子在近邻链间的跃迁过程与耦合强度及区域宽度密切相关.当链间耦合强度适中且耦合区域宽度与极化子宽度相当时,极化子最容易实现从一条链到近邻链的跃迁.此外,若耦合区域存在几何缺陷,即便强电场也难驱动极化子在链间跃迁.