氧原子在氟化石墨烯上扩散的第一性原理计算

石墨烯的氟化是改善石墨烯涂层腐蚀防护能力的有效方法之一.本文使用NEB过渡态搜索方法研究了O原子在完全氟化石墨烯(CF)和部分氟化石墨烯(C_(4)F)上的扩散和穿透行为,分析F原子对石墨烯薄膜抗腐蚀能力的影响.计算结果显示,F原子的吸附能有效抑制O原子在石墨烯上的扩散,C_(4)F上O原子的表面扩散能垒显著提高,CF内O原子的水平扩散能垒更是高达2.69 eV.而且F原子的增加使得C原子层对O原子穿透的阻隔能力减小,在CF中,O原子的穿透主要受到F原子层的阻隔.此外采用第一性原理计算方法计算了纯石墨烯、CF和C_(4)F薄膜与Cu(111)表面的界面粘附功以及电子结构.计算表明,相比于纯石墨烯,CF和C_(4)F能更好地与基底结合,界面粘附功随着F原子的吸附浓度增大而提高.Cu/C_(4)F和Cu/CF界面的电荷转移均增加,其中Cu/C_(4)F界面的电荷转移更多,C_(4)F与Cu(111)表面的部分Cu原子生成Cu—C键.

TiO_2纳米微粒的溶胶-凝胶法制备及XRD分析

本文采用溶胶 凝胶法制备二氧化钛纳米微粒。用XRD分析了二氧化钛胶体经不同温度热处理后的晶粒粒径。分析表明温度在 4 73K时TiO2 微粒呈锐钛矿结构 ,粒径约为 5 5nm。在 6 73K以上TiO2 粒径迅速增大 ,微粒出现锐钛相与金红石相混晶结构。 973K时TiO2 微粒完全转化为金红石相。

二氧化钛纳米晶的制备及光催化活性研究

本文用溶胶 凝胶法制备了不同晶相的TiO2 纳米晶 ,将其负载于镍网上 ,以苯酚的降解为模型反应 ,研究对比了不同晶相TiO2 纳米晶的光催化活性。结果表明 ,纯锐钛矿相的TiO2 纳米晶的降解能力要强于锐钛矿与金红石混合相的TiO2

N/F掺杂和N-F双掺杂锐钛矿相TiO_2(101)表面电子结构的第一性原理计算(英文)

采用密度泛函理论(DFT)平面波赝势方法计算了N/F掺杂和N-F双掺杂锐钛矿相TiO2(101)表面的电子结构.由于DFT方法存在对过渡金属氧化物带隙能的计算结果总是与实际值严重偏离的缺陷,本文也采用DFT+U(Hubbard系数)方法对模型的电子结构进行了计算.DFT的计算结果表明N掺杂后,N2p轨道与O2p和Ti3d价带轨道的混合会导致TiO2带隙能的降低,而F掺杂以及氧空位的引入对材料的电子结构没有明显的影响.DFT+U的计算却给出截然不同的结果,N掺杂并没有导致带隙能的降低,而只是在带隙中引入一个孤立的杂质能级,反而F掺杂以及氧空位的引入带来明显的带隙能降低.DFT+U的计算结果与一些实验测量结果能够较好地符合.

过渡金属掺杂金红石相TiO_2能带结构的第一性原理计算

本文采用第一性原理能带计算方法和超晶胞模型计算金红石相TiO2掺杂过渡金属元素的电子结构。计算结果表明,Zn掺杂对TiO2的带隙宽度影响不明显,V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu的掺杂都有可能使TiO2吸收带出现红移现象或产生在可见光区的吸收,其中杂质原子的t2g态起了重要作用。

虚拟现实技术及其应用

介绍了虚拟现实技术 (VR)的主要特点、系统组成及其在制造设计、教育培训、科学可视化等方面的应用。虚拟现实技术 (VR)目前很不完善 ,但它是一个极具潜力的前沿研究方向。

过渡金属掺杂SnO_2的电子结构与磁性

采用密度泛函理论及赝势平面波方法,对未掺杂SnO2以及过渡金属V、Cr、Mn掺杂SnO2的超原胞体系进行了几何优化,计算了晶格常数、电子结构与磁学性质.结果表明,6.25%与12.5%两种掺杂浓度时,体系的电子自旋和磁学性质没有发生很大的变化;相对于未掺杂SnO2,过渡金属掺杂后SnO2中O原子有向过渡金属移动的趋势,并使得O与掺杂金属之间键长变短;在V和Cr掺杂后,SnO2具有半金属性质,而Mn掺杂SnO2没有发现上述性质.6.25%与12.5%的杂质浓度对自旋和磁矩影响不大,掺杂产生的磁矩主要来自于过渡金属3d电子态,且磁矩的大小与过渡金属的电子排布有关.V、Cr、Mn掺杂SnO2后的总磁矩分别为0.94μB、2.02μB、3.00μB.磁矩主要来源于过渡金属3d轨道的自旋极化,当O原子出现负磁矩的时候,还有很小一部分磁矩来源于临近过渡金属的Sn原子.

双氮原子掺入二氧化钛电子结构的第一原理研究

采用基于第一性原理的平面波超软赝势方法计算研究了双N原子掺入金红石相TiO_2的几何结构和电子结构.通过比较三种可能的掺杂方式的总能发现,两个氮原子占据两个相邻的B原子位置时具有最稳定的结构.电子结构分析表明,双N原子掺杂TiO_2出现了杂质能级,三种结构的能带间隙均减小,其中杂质原子最近邻占位时,带隙最小,随着两个杂质原子的距离增大,带隙会逐渐变大.

第一性原理研究电场对BN纳米管电子结构的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了电场对BN纳米管的电子结构的影响.首先对在不同电场强度下的纳米管几何结构进行了优化,可以看出纳米管沿轴方向层间距出现了不规则的变化.电子能带结构显示,在电场作用下,zigzag型和armchair型两种结构纳米管的能带向低能方向移动,并且导致纳米管的带隙有显著的减小.电场使得armchair型纳米管的带隙发生了从间接带隙向直接带隙的转变.在电场作用下,纳米管的两端态密度呈现出明显的差异,正负电荷沿轴向出现了沿轴向的空间分离,Mulliken电荷分布图揭示出最高占据轨道和最低未占据轨道分居在纳米管的两端.

应变和C掺杂对单层BN纳米片的电子结构和磁学性质的影响

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了应变和C原子掺杂对单层BN纳米片的电子结构和磁学性质的影响.计算结果表明未掺杂的单层BN纳米片具有宽的直接带隙,在压缩和拉伸应变的作用下,带隙会分别增大和减小,但应变对带隙的调制整体效果不太明显.单个C原子掺入BN纳米片的态密度揭示体系呈现出半金属性(Half-metallicity),磁矩主要源于C 2p态,而B 2p和N 2p态在极化作用下也能提供部分磁矩.两个C原子掺入BN纳米片时,磁性基态会随着C原子的间距发生变化:当两C原子为最近邻(nn)和次近邻(nnn)时,反铁磁态为磁性基态;而当两C原子为次次近邻(nnnn)时,铁磁态为基态,并且其态密度也显示出半金属性.

凿岩用硬质合金的磨损行为初探

针对钎头使用的工况条件 ,从磨粒磨损、冲击磨损、热疲劳效应、腐蚀等几个方面分析了钎头破坏的机理和原因 ,提出了几点解决措施。

纳米TiO_2薄膜的制备及光催化活性研究

用溶胶 凝胶法在玻璃基片上制备了均匀透明的TiO2 薄膜 ,并以苯酚的降解反应为模型 ,研究了纳米TiO2 薄膜的光催化活性 .结果表明薄膜晶粒大小为 2 3.0nm ,呈锐钛矿型 ,沿 (1 0 1 )晶面具有择优取向性 ;1 0h内苯酚的降解率为 6 6 % ,苯酚光催化降解反应符合一级动力学规律 .

敏化纳米晶TiO_2太阳电池

介绍了敏化纳米晶TiO2 太阳电池的结构、工作原理和技术指标。阐述了敏化纳米晶太阳电池相比于硅太阳电池的低成本及优于光电化学电池的关键技术 ,讨论了其总的光电转换效率高的原因及影响因素。并对敏化纳米晶太阳电池的有机染料和无机材料光敏化剂的选择 ,总的光电能转换效率、开路电压和短路电流目前研究达到的水平进行了综述 。

水力驱动凿岩设备的应用前景

简述了国外水力凿岩设备的发展情况、存在的问题及发展要求。提出水力凿岩设备具有很好的应用前景，在我国应积极开展这方面的研究。

ZnS掺Mn^(2+)电子结构和光学性质的第一性原理计算

在广义梯度近似下,利用平面波赝势对ZnS(闪锌矿,F-43m)和Mn^(2+)掺杂的ZnS超晶胞的电子态密度、原子间电子云重叠布局数和光学性质等进行了自恰计算.自旋极化的计算结果显示,掺入Mn^(2+)离子后态密度整体向低能方向移动,在禁带中出现了由Mn 3d、Zn3d与S 3p组成的新态.电子云重叠布局分析了掺杂前后价键性质的变化,解释了磁性离子Mn^(2+)导致Zn和S出现不对称的自旋向上和自旋向下态的机理.复介电系数谱图向高能方向迁移,并且在0到2.7 eV范围内出现一个新的尖峰,利用晶体场理论和态密度,对改介电峰进行了指认,为研究此类材料光学性质提供了一定理论依据.

液压凿岩机活塞中心孔的加工

介绍了一种细长孔的加工方法。

钻探技术的新进展

叙述了钻机的自动化和模块化设计的多功能钻机是钻探技术的新的发展趋势。

奇思妙想画我心

南京市奥体艺术幼儿园坐落在风景秀美的河西新城。近年来幼儿园致力于园本课程的建设与开发,从儿童生活经验出发,挖掘幼儿园周边资源,形成了基于儿童发展的《爱·生长》园本课程体系。关注儿童的情感、追随儿童的兴趣,我们始终在行动中探索幼儿美术教育的真谛。我园教师先后参与了南京市教育规划课题《走向本真:幼儿园创意美术活动的建构与实践研究》《主题活动中提升教师过程性评价能力的实践研究》等,逐步形成了观察、评价、实施、反思的行动研究理念。

小班绘画活动:小树林

活动目标1.初步尝试使用宽度不同的画笔表现树。2.通过感知体验、图片欣赏、讨论交流等方式了解树干和树枝粗细的不同特点。3.体验使用画笔和颜料作画的乐趣。活动准备经验准备:观察大树和比较低矮的树;幼儿自主选择多种粗细不同的笔,进行自由的线条创作。物质准备:白色画纸,三种粗细不同的画笔若干支,棕色、黑色、红色、黄色、绿色颜料若干。活动过程一、谈话导入,调动幼儿已有经验1.鼓励幼儿描述大树的特征。师:我们平时看到的大树是什么样子的?二、观察幼儿园小树林中的大树,感受树干和树枝粗细不同的特点1.观察一片小树林,重点关注树干和树枝。师:幼儿园后面还有很多树,我们一起去看一看。(到户外小树林)看这棵树,它的树干在哪里?是什么样子的?树干是从哪里长出来的?

高压下ZnO的结构、弹性性质和吸收光谱的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法(PWP),结合局域密度近似(LDA)以及广义梯度近似(GGA),系统地研究了ZnO的纤锌矿结构(B4结构),NaCl结构(B1结构)和CsCl结构(B2结构)在不同压强下的几何结构、弹性性质和吸收光谱。详细研究了ZnO发生的两次相变(B4→B1及B1→B2相变),得到了不同近似下的相变压强,以及两次相变过程中其弹性常数随压强的变化,并分析了这种变化与相变的关系。发现在高压作用下,ZnO的吸收光谱发生蓝移。通过计算结果和实验结果的比较可以看出,LDA近似下的计算结果更加符合实验结果。