钼酸镉晶体电子结构和光学性质的第一性原理研究

本文利用了基于密度泛函理论的第一性原理和平面波赝势方法计算了CdMoO4晶体的电子结构和光学性质。分别采用了广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)对晶胞参数进行优化,得到了最稳定状态下的晶胞参数。在优化结构的基础上得到了两种近似下的能带结构,电子态密度和介电函数。能带结构表明CdMoO4的价带顶和导带底均在Γ点,直接带隙分别为2.342 eV(GGA),2.241 eV(LDA)。电子态密度计算结果说明Mo4d和O2p轨道之间强烈杂化形成Mo-O共价键,且其键性强于Cd-O键。计算得到的介电函数实部与虚部和Abraham等用WIEN97软件计算的结果吻合得较好。

第一性原理研究硅酸钇晶体的电子结构和物理性质

基于第一性原理利用CASTEP软件系统地模拟计算了理想的单斜硅酸钇晶体的电子结构、光学、力学和热力学等物理性质。光学性质的计算结果表现出了与硅酸钇结构一致的各向异性,比较得到的力学性质与实验结果基本吻合,表明硅酸钇是一种良好的韧性与耐磨性材料。运用线性响应的方法确定了声子态密度,得出其热力学性质,如等容比热、熵和德拜温度,得到的热容值与实验值符合较好。

硅酸镥晶体本征缺陷和力学性质的研究

采用GULP软件研究了硅酸镥晶体的本征缺陷、力学性质和氧空位的迁移。采用已有的势参数计算得到的结构参数与实验结果吻合的很好。与其他的氧空位相比,VO5的缺陷形成能最低,因此氧空位主要以VO5的形式存在。O的弗伦克尔缺陷具有最低的缺陷形成能,所以氧的弗伦克尔缺陷可能是晶体中存在的最主要的本征缺陷。本文还计算了晶体的弹性常数、体积模量、压缩系数、杨氏模量、泊松比率等力学性质。通过计算相邻氧格位之间氧空位的迁移能,发现O1,O2,O3和O4之间的迁移比较容易。