单斜相二氧化铪电子结构与光学性质的计算

基于密度泛函理论,利用超软赝势平面波方法首先对单斜晶相二氧化铪(m-HfO2)的电子结构进行了第一性原理计算,得到了能带结构、总态密度与分态密度.然后,对m-HfO2的光学线性响应函数随光子能量的变化关系进行了理论预测,计算得到了复介电函数、折射率、反射谱、吸收谱、光电导等光学性质,并从理论上对电子结构与光学性质之间的关系进行了分析讨论.

NⅢ-ArⅩⅣ离子的双电子激发六重态跃迁的理论计算

根据相对论多组态理论，采用ＧＲＡＳＰ２（１９９２）程序计算了ＮⅢ—ＡｒⅩⅣ的１ｓ２ｓ２ｐ３６Ｓ０－１ｓ２ｓ２ｐ２３ｄ６Ｐ跃迁精细结构，计算的波长值与Ｊ．Ｈ．Ｂｌａｎｋｅ［１］等人的计算值和实验值进行了比较，并为六重态离子谱线辨识提供了有益的参考。

NⅢ,OⅣ和FⅤ的双电子激发六重态的跃迁与组态相关

用全相对论量子力学方法计算ＮⅢ，ＯⅣ和ＦⅤ的１ｓ２ｓ２ｐ３６Ｓ０－１ｓ２ｓ２ｐ２３ｓ６Ｐ的跃迁精细结构。

Au-Si_6-Au纳米结点电子输运行为的理论计算

运用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法,对Si6原子链与两半无限Au（100）-3×3电极耦合构成纳米结点的电子输运行为进行了理论模拟,对结点在不同距离下的电导、结合能进行了计算,结果得到当两电极距离为2.219nm时,结点结合能较大,结构比较稳定,此时Si-Si平均键长为0.213nm,Si-Au键长为0.228nm.对于稳定结构结点,平衡电导为1.093G0,电子主要通过Si原子的px与py态电子形成的π键进行传输;在-1.2-1.2V的电压范围内,Si原子链导体具有比较稳定的电导,表现出类似金属的导电特性,其I-V曲线近似为直线关系.

胰高血糖素样肽1受体激动剂对阿霉素诱导大鼠心肌纤维化的作用

目的研究胰高血糖素样肽1受体(GLP-1R)激动剂对阿霉素诱导的心肌纤维化大鼠的影响及机制。方法将40只SD大鼠随机数字表法分为正常组(N组)、阿霉素组(DOX组)、阿霉素+度拉糖肽组(GLP-1RA组)、阿霉素+度拉糖肽+Exendin(9-39)组(EX9-39组)。除N组外,利用阿霉素(3 mg/kg,每周3次)建立心肌纤维化大鼠模型,GLP-1RA组予以度拉糖肽1 mg·kg^(-1)·w^(-1)皮下注射,EX-9-39组予以度拉糖肽1 mg·kg^(-1)·w^(-1)皮下注射及Ex9-39200μg·kg^(-1)·d^(-1)腹腔注射。4周后完善心脏超声测量左室收缩末期内径(LVDs),左室舒张末期内径(LVDd)和左室射血分数(LVEF)后处死大鼠,HE染色观察心脏组织形态学变化;Masson染色检测胶原含量;蛋白质印迹法(Western blotting)测GLP-1R、肌质网钙泵(SERCA2a)、受磷蛋白(PLB)、磷酸化受磷蛋白(p-PLB)、蛋白激酶G(PKG)、钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、磷酸化兰尼碱受体(p-RyR);酶联免疫吸附试验(ELISA)测N端脑钠肽前体(NT-proBNP)、环单磷酸鸟苷(cGMP)、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)、血糖(GLU)、胰岛素(INS)。结果各组间血糖及胰岛素的浓度均差异无统计学意义(P>0.05);HE染色提示DOX组纤维化程度较N组重,度拉糖肽可改善心肌纤维化,Exendin9-39可部分抑制度拉糖肽作用;Masson染色结果显示,与N组相比,DOX组CVF明显升高[(5.88±0.13)%比(0.3±0.05)%];给予度拉糖肽治疗后,GLP-1RA组[(0.83±0.14)%]CVF较DOX组下降;Exendin9-39削弱了度拉糖肽的保护作用(均P<0.05);蛋白质印迹法(Western blotting)结果显示DOX组与N组相比,GLP-1R、PKG、SERCA2a、p-PLB水平降低,PLB、p-RYR、CaMKⅡ水平升高,给予度拉糖肽治疗后可使GLP-1R、PKG、SERCA2a、p-PLB水平升高,PLB、p-RYR、CaMKⅡ水平降低,Exendin9-39可部分削弱度拉糖肽作用(均P<0.05);ELISA结果显示与N组相比,DOX组cGMP、GLP-1有所下降,GLP-1RA组则可使cGMP、GLP-1升高,Exendin9-39可使cGMP、GLP-1部分下降(均P<0.05);心脏超声与NT-proBNP结果显示,与N组相比,DOX组LVDs(4.00±0.34)mm、LVDd(6.00±0.52)mm值明显上升,LVEF(68.33±1.53)%降低,给予度拉糖肽治疗后,LVDs(2.99±0.06)mm、LVDd(4.60±0.21)mm值降低,LVEF(81.00±3.61)%升高,Exendin9-39可拮抗度拉糖肽的保护作用(均P<0.05)。与N组相比,DOX组NT-proBNP明显升高,予以度拉糖肽治疗后NT-proBNP有所下降,而予以Exendin9-39可抵消部分度拉糖肽保护作用(均P<0.05)。结论GLP-1RA可改善阿霉素诱导的心肌纤维化而逆转心肌重构;GLP-1RA逆转心肌重构可能与cGMP-PKG通路相关。

基于非球面透镜的光纤耦合系统设计

有效将激光耦合进单模光纤是自由空间光通信的关键技术。为了改善聚焦光束质量和降低耦合损耗,首先设计了消球差非球面透镜,并采用精密光纤支架对耦合光纤进行准确定位使耦合光聚焦在光纤端面上。实验表明,该耦合系统的耦合效率达到60%以上。

(GaAs)_n(n=1—4)原子链电子输运性质的理论计算

本文利用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法,对(GaAs)_n(n=1—4)直线原子链与Au(100)-3×3两半无限电极耦合构成Au-(GaAs)_n-Au纳米结点的电子输运性质进行了第一性原理计算.在各结点拉伸过程中,对其结构进行了优化,得到各结点稳定平衡结构时Ga—As的平均键长分别为0.220,0.224,0.223,0.223 nm,平衡电导分别为2.328G_0,1.167G_0,0.639G_0,1.237G_0;通过对结点投影态密度的计算,发现电子传输主要是通过Ga,As原子中p_x与p_y电子轨道相互作用形成的π键进行的.在0—2 V的电压范围内,对于(GaAs)_n(n=1—3)的原子链的电流随电压增大而增大,I-V曲线呈线性关系,表现出类似金属导电行为;对于(GaAs)_4原子链在0.6—0.7 V,0.8—0.9 V的电压范围内却存在负微分电阻现象.

硅纳米结点电子输运性质的计算

运用第一性原理密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,对3个Si原子构成的直线链耦合在Au(100)面形成的三明治结构的纳米结点的电子输运进行计算.结果得到结点电导随距离的变化,当d z=1.584 nm时,结合能最小,结构最稳定,此时Si-Si键长为0.216 nm,Si-Au键长为0.227 nm,电导为0.729 G0(G0=2e2/h),其电子传输通道主要由Si原子的p x、p y轨道电子构成;随着外电压的增大,结点的电导减小,而其I-V曲线表现出线性特征.

“金属-Si原子链-金属”纳米结点电子输运性质的计算

运用密度泛函理论结合非平衡格林函数，以5个Si原子构成的直线链，及其与2个半无限长Au（100）-3×3电极相连接构成的金属-原子链-金属“三明治”模型为研究对象，对该结构的纳米级结点的电子输运进行了计算．结果表明，在两极距离d2=1．95～2．39nm的拉伸过程中，结点电导值有数量级的变化．当dz=2．03nm时，结点的结合能最小（△E=-5．43eV），结点结构最稳定，原子链内部Si-Si键长平均值为0．216nm，此时结点的电导为0．44Go（G。=2e^2／h）．Si原子的Po与Py轨道电子形成“键，构成了电子经过结点的主要传输通道；随着正负外偏电压的增大，电导减小，且成对称变化，其I-U曲线表现出非线性特征。

直线硅原子链电子输运特性的计算

运用密度泛函理论结合非平衡格林函数对6个Si原子构成的直线链两侧以对顶位、对空位分别与理想Au(100)3×3半无限电极耦合的纳米结点结构的电子输运特性进行了第一性原理计算.计算结果得到对空位结构比对顶位结构更稳定,电导性也更好,电导随着正负电压的增大而略有减小,且呈现出对称性变化,其电流电压曲线表现出线性特征.

铝原子链电子输运性质的第一性原理计算

运用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法，对5个Al原子构成的链耦合在Au（100）之间所形成的三明治结构的纳米结点的电子输运性质进行了第一性原理计算，结果得到在两极距离为2．212nm时，几何结构最稳定，此时平衡电导为0．596G0（G0=2e^2／h），电子主要通过Al链的p电子轨道进行传输；在-1．0～1．0V的电压范围内，随着正负偏压的增大，电导先减小后增大，成对称变化，而I—V曲线表现出非线性特征．

HeH^+分子X^1∑^+、A^1∑^+和a^3∑^+态的势能函数与光谱常数研究

以Aug-cc-pVDZ、Aug-cc-pVTZ、Aug-cc-pVQZ和Aug-cc-pV5Z为基函数,分别采用组态相互作用(CI)和完全活性空间自洽场(CASSCF)方法对HeH^+的X^1∑^+、A^1∑^+和a^3∑^+态的平衡结构、离解能、绝热跃迁能、谐振频率和势能曲线进行了计算.并选用Murrell-S0rbie势能函数对势能曲线进行拟合,利用拟合的参数值计算出了力常数和光谱数据.结果表明以Aug-cc-pV5Z为基函数,采用CI方法的计算值与实验值和其它理论结果吻合较好.

布拉格光纤激光器热效应研究

提出了布拉格光纤激光器的稳定热模型,并通过热传输方程和数值有限元方法对其温度分布特点进行了分析,并对布拉格光纤激光器的温度分布不均匀产生的热应力分布进行了计算,结果显示该型激光器的热应力小于熔点时石英的临界应力。

MgB_2的电子结构与光学性质的理论计算

基于密度泛函理论第一性原理,运用超软赝势平面波广义梯度近似方法,首先对MgB2晶体的结构进行了几何优化,得到与实验相符的晶格参数,然后对能带结构、态密度、复介电函数、折射率、发射谱、吸收谱、能量损失函数与能量的关系进行了理论计算.

闪锌矿型ZnS的电子结构与热力学性质的研究

利用第一性原理超软赝势平面波的方法,对闪锌矿ZnS晶体结构进行了几何优化,得到晶格参数为0.5413nm;在优化结构的基础上计算了电子结构,证明闪锌矿ZnS为直接带隙半导体,带隙为2.213eV;零温零压下的弹性常数为C11=98.04GPa、C12=55.34GPa、C44=48.49GPa及弹性模量B0=69.57GPa;根据德拜模型近似,由弹性常量计算了德拜温度为358.5K,并进一步得到摩尔定容热容随温度的变化关系,在高温下,热容接近杜隆—珀蒂极限.

GaAs原子链耦合石墨烯电子输运性质的理论计算

基于密度泛函理论,运用非平衡格林函数对(GaAs)_4原子链耦合石墨烯纳米条带的电子输运性质进行了第一性原理计算,结果发现通过改变原子链与石墨烯之间的距离可以有效调制系统的电子传输行为.当(GaAs)_4原子链与石墨烯之间的距离d在0.10~0.28nm的范围内变化时,石墨烯、原子链上各自的电子传输要相互影响,且系统的平衡电导在2G_0~7G_0之间发生G_0(G_0=2e^2/h)整数倍的变化,即表现出量子化电导现象;当d>0.28nm时,总的电导等于各自的电导之和,此时(GaAs)_4原子链与石墨烯之间的耦合很弱,各自的电子输运相互影响很小.

原子链耦合石墨烯电子输运性质的第一性原理计算

基于密度泛函理论,运用非平衡格林函数的方法,对B直线原子链、N直线原子链、Si直线原子链耦合石墨烯纳米带构成分子器件的电子输运特性进行了第一性原理模拟,计算得到3种不同构型分子器件的平衡电导,分别为1.16 G0,0.79 G0,1.16 G0.电荷布局计算结果表明,原子链耦合石墨烯改变了原子链原子的局域态密度,为电子的传输提供了更多的隧穿模式.在0~1.2 V时,对于graphene+5B,graphene+5Si分子器件的电流随着电压的增大而增大,其I-V关系近似为线性关系,表现出金属导电特性;而对于graphene+5N分别在0~0.7 V,0.9~1.2 V时,I-V关系近似为线性,但在0.7~0.8 V时却存在负微分电阻现象.

硫团簇S_6的基态结构与光学吸收谱

使用赝势密度泛函理论与朗之万分子动力学相结合的方法(PDFMD)研究了硫团簇S6的基态几何结构,结果表明,具有D3d对称性的椅形结构为S6的基态结构。同时,用含时密度泛函(TDDF)理论计算了S6的两种结构的光学吸收谱,其不同特征可与实验结果比较来标识S6的基态几何结构。

CaF_2电子结构与光学性质的计算

根据密度理论,采用平面波赝势和广义梯度方法,在对CaF2晶体结构进行了几何优化的基础上,计算了电子结构与光学性质.计算结果表明,两个价带的宽度分别为1.873eV与4.549eV,静态介电常数为ε1(0)=1.9335,具有很宽的透光范围、很低的反射系数.

立方氮化铝在一定压强下的电子结构与热力学性质

运用超软赝势平面波第一性原理方法,对立方AlN晶体在0～30GPa的不同压强下进行了结构几何优化,得到平衡晶格参数;在优化结构的基础上计算了电子结构、弹性常数、体弹模量与德拜温度;结果表明立方氮化铝晶体为间接宽带隙半导体,随着压强的增加,晶格参量减小,弹性常数、体弹模量与德拜温度增加,带隙先增大后减小,在7GPa时带隙为5.117eV,达到最大值.