NaTaO3电子结构的第一性原理研究

在广义梯度近似 (GGA)下 ,利用全电势线性缀加平面波法 (FLAPW)计算了钽酸钠 (NaTaO3)的电子结构 .为了进一步理解原子间的相互作用 ;计算了NaTaO3的态密度、能带结构、电子密度 .通过对态密度的分析 ,发现在钽原子 3d电子和氧原子 2p电子之间存在强烈的轨道杂化 .对电子密度和能带的分析也得出同样的结论 .NaTaO3晶体中有两种电子相互作用 ,一种是钽原子和氧原子之间存在的共价相互作用 ,另一种是钠 (Na)和氧化钽 (TaO3)基团之间的离子相互作用     

金属有机骨架材料对于氨基硼烷储放氢性能的改善研究

选择金属铜为配位中心的金属有机骨架作为载体材料对于氨基硼烷在氨气氛下进行负载,得到的复合体系表现出明显改善的储氢热力学和动力学性能,同时该复合体系也可以有效抑制在氨基硼烷的分解过程中杂质气体的释放.     

NaSrBO3电子结构的第一性原理研究

采用第一原理的密度泛函理论,计算了NaSrBO3的电子结构,通过分析能带结构图,我们得出物质的带隙宽度为4．24eV,从而证明本物质具有半导体特性．通过分析PDOS图分析出B与O在成键过程中起到主要作用,而B与Na,Sr两元素成键较弱,与实验的结论一致,进一步证明本物质是一种良好的非线性光学材料．     

水吸附硼氮纳米管电子结构的第一性原理研究

本文采用第一性原理研究了无电场存在时各种极性分子吸附硼氮纳米管(BNNT)的电子结构性质。结果表明：随吸附水分子数目增加BNNT的DOS向低能端移动;BNNT CH4电子结构变化不明显。DOS、Mulliken电荷分布、HOMO/LUMO及其能隙分析一致表明：各种吸附体系中BNNT 3H2O的场发射性能最佳。     

InVO4电子结构和光学性质的第一性原理研究

基于密度泛涵理论的全势线性缀加平面波(FP-LAPW)方法计算光催化材料InVO4的电子结构和光学常数.电子结构计算表明:InVO4价带顶由O-2p、V-3d和In-3d轨道电子杂化构成,导带底则是V-3d和In-5s空轨道组成的杂化带.光学常数计算表明:光吸收强度曲线在4.2 eV处的突出峰源于价带顶的O-2p电子向导带底V-dz2和V-dxy轨道的跃迁,4.6～7.9 eV范围内的吸收峰则对应于价带顶的O-2p电子向导带底杂化带的跃迁;而高能区的光吸收是材料深能级电子跃迁的贡献.折射系数计算结果显示InVO4为各向异性材料;介电常数虚部和能量损失曲线则表明声子对光催化有重要影响.     

单斜态TiO2电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对锐钛矿相TiO2和单斜态TiO2的电子结构,能带、电子态密度进行了分析.结果表明:相对于锐钛矿相TiO2,单斜态TiO2的原子布居、Ti-O键长及重叠布居数发生了变化;单斜态TiO2的禁带变宽,理论预测其光吸收波长可发生蓝移.     

MgCNi3电子结构与光学性质的第一性原理研究

考虑广义梯度近似与局域自旋密度近似,采用全势线性缀加平面波法对新超导体MgC-Ni3的几何结构、电子结构及光学常量进行了计算,从理论上给出了其电子结构与光学性质的关系.电子结构计算表明,尽管MgCNi3与BaTiO3均具有钙钛矿几何结构,但电子能带结构的差异使它们表现出不同的光学性质.基于第一性原理的光学性质的计算结果表明,MgCNi3的光学性质呈各向同性,其低能区的光吸收是由-5.0～0 eV范围内的Ni(3d)电子的带内跃迁以及该能量范围内Ni(3d)电子到导带空轨道的带间跃迁引起的;而高能区的光吸收则起源于价带中C(2p)和C(2s)轨道上的电子到导带中C(2s),C(2p),Ni(3d),Ni(4s)空轨道的带间跃迁.     

钛酸铅铁电体电子能带结构的第一性原理研究

采用第一性原理全势线性缀加平面波方法计算了铁电材料PbTiO3（PTo）的顺电相、铁电相的电子结构.计算表明PTO的顺电相是直接带隙,铁电相是间接带隙,对顺电相和铁电相的带隙起主要作用的是Ti的3d态和O的2p态,其大小分别为1.741 eV和1.877 eV.PTO由顺电相到铁电相时,有部分电荷从O转移到Pb和Ti,于是在O与Pb和Ti之间有一个更强的杂化,降低了原子间的短程排斥力,有利于铁电相的稳定.     

对称二氨基二醇硼烷催化剂的ＡＭｌ研究

以实验获得的对称二氨基二醇硼催化体结构为初始构型，采用量子化学ＡＭｌ　Ｍ０方法对几种硼催化体进行了优化，计算了各配位催化体的相对能和电荷．根据计算得出的结果，分析了硼催化体结构与催化活性的关系，得出了和实验相一致的结果．     

用第一性原理研究金属铜的电子结构

基于局域密度泛函理论,采用第一性原理赝势法,首先计算了晶体铜晶格参数,在此基础上计算并分析了铜的电子结构。计算机所得结果与其它计算及实验一致。     

BeS弹性常数和ZB结构相变的第一原理计算

在密度泛函理论的局域密度近似下,利用CASTEP程序研究了BeS从闪锌矿结构到NiAs结构的相变.通过焓相等得到相变压强为53.3 GPa,与通过高压下弹性常数值判断的结果相符.     

Effects of low temperature on properties of structural steels

The experiments were carried out to measure the mechanical properties of three grades of structural steels (Q235A, 16Mn and Q390E steel ) at low temperature. It was shown that the strength of the steels increases while the plasticity and toughness decrease as temperature drops. In the transitional area the toughness drops rapidly with temperature. Among the three structural steels,Q390E steel has the best toughness and the lowest sensitivity.     

Li3Bi结构、力学和电子性质的第一性原理计算

 基于密度泛函的线性响应理论,通过第一性原理的赝势方法,对Fm-3m相Li₃Bi的结构、力学和电子性质做了系统的研究.优化得到的平衡结构参数与实验值符合得很好.计算表明,Fm-3m结构在零压下的焓最低,满足力学稳定标准,是最稳定的结构.计算得到的Fm-3m相Li₃Bi的块体模量、剪切模量和弹性模量分别为30.2,25.5 GPa和59.6 GPa.德拜温度是312 K.Li₃Bi具有小的弹性各向异性特征,是窄带隙的间接带隙半导体,带隙为0.45 eV.     

退火温度对CH3NH3PbI3薄膜结构和性能的影响

采用真空双源共蒸发技术制备了CH_3NH_3PbI_3薄膜,研究了退火温度对CH_3NH_3PbI_3薄膜结构和性能的影响。利用XRD、原子力显微镜、紫外—可见—近红外分光光度计和霍尔效应仪研究了CH_3NH_3PbI_3薄膜的微观结构和光电性能。研究结果表明:合适的退火温度(95℃)有助于薄膜结晶度的提高,利于晶粒长大,使得晶界减少,界面处缺陷度较低,带电粒子迁移率提高。退火温度超过100℃时,薄膜热稳定性急聚下降,使CH_3NH_3PbI_3分解,部分I-以CH3NH3I的形式挥发,产生大量过剩Pb I2相,导致薄膜载流子浓度降低,导电性能下降。退火后的薄膜在可见光区域内吸收系数提高。退火温度为95℃时,薄膜禁带宽度1.66 e V最小,最接近理论值1.55 e V。     

氯化钠结构相变和弹性性质的第一原理计算

基于第一性原理平面波赝势密度泛函方法,研究了NaCl的高压结构相变和弹性性质．计算结果表明,在零温下NaCl从B1结构到B2结构的相变压强为29．7GPa,这与实验值和其它的理论计算结果符合的很好．利用准谐德拜模型,讨论了NaCl在0-70GPa范围内下的德拜温度θ、压缩波速度Vp和剪切波速度Vs．     

Dehydrogenation and reaction pathway of Perovskite-Type NH4Ca(BH4)3

Perovskite-type borohydride, NH_4Ca(BH_4)_3, is considered as a promising hydrogen storage material due to its high gravimetric hydrogen capacity(15.7 wt%). In this work, the dehydrogenation performance and reaction pathway of NH_4Ca(BH_4)_3 have been systematically investigated. It is found that the initial decomposition temperature is only 65 °C, suggesting a low thermodynamic stability of NH4Ca(BH4)3. The desorption kinetics conducted by differential scanning calorimetry(DSC) indicates that the activation energy of decomposition is about 226.1 k J/mol. The dehydrogenation pathway of NH_4Ca(BH_4)_3 characterized by fourier-transform infrared spectroscopy(FTIR) and solid-state nuclear magnetic resonance(NMR) shows a stepwise decomposition process,in which the initial dehydrogenation is due to destabilization of H~+ in NH4 and H-in BH4 followed by the subsequent dehydrogenation steps arising from the decomposition of homologous NH_3BH_3 and the final decomposition of Ca(BH_4)_2 at a high temperature, respectively.     

First-principle study on the surface atomic relaxation properties of sphalerite

The surface properties of sphalerite (ZnS) were theoretically investigated using first principle calculations based on the density functional theory (DFT). DFT results indicate that both the (110) and the (220) surfaces of sphalerite undergo surface atom relaxation after geometry optimization, which results in a considerable distortion of the surface region. In the normal direction, i.e., perpendicular to the surface, S atoms in the first surface layer move outward from the bulk (d₁), whereas Zn atoms move toward the bulk (d₂), forming an S-enriched surface. The values of these displacements are 0.003 nm for d₁ and 0.021 nm for d₂ on the (110) surface, and 0.002 nm for d₁ and 0.011 nm for d₂ on the (220) surface. Such a relaxation process is visually interpreted through the qualitative analysis of molecular mechanics. X-ray photoelectron spectroscopic (XPS) analysis provides the evidence for the S-enriched surface. A polysulphide (S_n2-) surface layer with a binding energy of 163.21 eV is formed on the surface of sphalerite after its grinding under ambient atmosphere. This S-enriched surface and the S_n2- surface layer have important influence on the flotation properties of sphalerite.     

Relations between structural properties and synchronizability on local world dynamical networks

In this paper, the effects of various structural properties on the synchronization of coupled oscillators with local-world coupling configurations are investigated. It is found that for local world networks, the larger heterogeneity of the degree distribution, the enhanced interconnection of nodes, and the increased clustering do not improve the synchronizability of dynamical systems. On the contrary, the increase of the maximum betweenness centrality appears to be responsible for the decrease of the synchronizability.     

Relations between structural properties and synchronizability on local world dynamical networks

In this paper,the effects of various structural properties on the synchronization of coupled oscillators with local-world coupling configurations are investigated.It is found that for local world networks,the larger heterogeneity of the degree distribution,the enhanced interconnection of nodes,and the increased clustering do not improve the synchronizability of dynamical systems.On the con- trary,the increase of the maximum betweenness centrality appears to be responsible for the decrease of the synchronizability.     

纯Ti(BH_4)_3·5NH_3的制备及储氢性能

氨合硼氢化钛是一类放氢温度适宜的高容量储氢材料,但已报道的通过球磨法制备的氨合硼氢化钛通常含有质量分数42%以上的LiCl杂质,降低了体系总含氢量的同时也为氨合硼氢化钛本征放氢性能的表征带来了困难.因此,纯氨合硼氢化钛的制备和性能表征十分必要.本文以钛酸四异丙酯、乙硼烷、四氢呋喃和NH_3为初始原料,通过先制备前驱体Ti(BH_4)_3·2THF,然后再氨化的二步反应首次成功合成纯Ti(BH_4)_3·5NH_3,并对前驱体和氨合硼氢化钛的组成、结构和放氢性能进行系统地研究.结果表明,前驱体Ti(BH_4)_3·2THF属于斜方晶系,Pbcn空间群,且在室温下能稳定存在,是制备氨合硼氢化钛的良好前驱体;纯Ti(BH_4)_3·5NH_3具有良好的放氢性能,于75℃开始放氢,至200℃释放质量分数约10%的氢气.