InVO_4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-2 p、V-3 d和In-3 d轨道电子杂化构成,导带底则是V-3 d和In-5 s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-2 p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-2 p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.

同方向不同频率简谐振动的矢量合成

将"同方向同频率简谐振动的矢量合成法"拓展应用到"两个同方向不同频率简谐振动的合成"中.矢量合成结果显示,得到的合振动表达式必须在相位突变处作周期性修正才能与实际振动情况一致;相比于两个等振幅简谐振动的合成,两个不等振幅简谐振动产生的合振动为变频振动,合成结果发生了本质的变化.

从光程差看光的干涉与衍射现象的本质区别

光的干涉和衍射现象都是光的波动性的表现,是波叠加的结果.干涉与衍射现象的本质区别在于干涉是两列或有限束光相干叠加的结果,而衍射则是无限束光的叠加结果.从光程差的角度看,对应于相同的光程差,单缝衍射的极小值条件变成了双缝干涉的极大值条件.其原因是在双缝情形下,缝宽很小,被认为只是一个单个的光源,同一缝中光线间的干涉可忽略不计;而在单缝情形下,单缝衍射的极小值条件对应的正是同一缝中光波间的干涉.

正弦简谐振动的旋转矢量图示及应用

类比余弦简谐振动的旋转矢量图示表示法,本文给出了正弦简谐振动的旋转矢量图示,并将其应用到简谐振动问题中,得到与采用余弦简谐振动的旋转矢量图示时一致的结果.这一旋转矢量图示在简谐振动中应用的新思路,在大学物理教学中具有较好的实用价值.

β型烧绿石氧化物超导体AOs_2O_6(A=K,Rb)的声子软化与超导电性

运用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究两种β型烧绿石氧化物超导体AOs_2O_6(A=K,Rb)的结构稳定性,声子软化以及与超导电性的关系.通过计算发现,AOs_2O_6中碱金属原子A(=K,Rb)沿〈111〉晶向具有不稳定性,且以K原子的不稳定性更为突出.同时,计算得到的KOs2_O_6在布里渊区中心的卢子频率普遍比RbOs_2O_6的低,使得KOs_2O_6的电声子耦合常数比RbOs_2O_6的大.本文计算结果表明,较小的碱金属原子K位于较大的氧笼子中,活动性较强,导致声子的软化,是引起KOs_2O_6具有较强的电声子耦合及较高的超导转变温度的根本原因.这些结果对解释两种β型烧绿石氧化物超导体AOs_2O_6(A=K,Rb)的超导电性具有重要意义.

β型烧绿石结构氧化物超导体AOs_2O_6(A=K,Rb,Cs)电子能带结构的第一性原理计算

用全势线性缀加平面波方法计算β型烧绿石结构氧化物超导体AOs2O6(A=K,Rb,Cs)的电子能带结构及态密度.计算发现电子自旋轨道耦合和在位库仑势U的作用增大了费米面处态密度值.通过计算还得到这三种化合物电子关联常数λc分别为1.55,1.12和0.73.由实验测量与能带计算得到的电子比热容系数的比值得到电子质量提高参数.通过分析这三种化合物电子质量提高参数,推算出它们的电声子耦合常数λep分别为1.56,0.78和1.08.由此提出KOs2O6为强电子关联和强电声子耦合系统,而RbOs2O6和CsOs2O6的电子关联性与电声子耦合为中等.