LaNi_5电子与能量结构的全电子计算

在全电子水平上,基于广义梯度近似(GGA)密度泛函和全势能线性缀加平面波方法(FLAPW),计算给出了LaNi5的晶体结构、能带结构、电子密度、状态密度(DOS),以及势能结构;并比较分析了自旋极化(Spin Polarization)对这些性质的影响。全电子计算的晶体结构与实验结果符合得很好;考虑自旋极化后,仅计算出能量约为降低,而对优化结构的影响不明显。

α-LaNi_5H_(0.5)与β-LaNi_5H_3的全电子计算

在全电子水平上,基于广义梯度近似密度泛函和全势线性缀加平面波方法,计算出了LaNi5储氢合金固溶相α-LaNi5H0.5与中间相β-LaNi5H3的晶体结构、态密度和电荷密度等特征.在α相区域中,通过对5种不同间隙位置的能量计算得到12n位最稳定;点阵常数α随着H原子增多而增大,而c基本为一常数.在α→β相区域中,α值随着H原子的增多进一步增大,而c值增大相对较小.计算值与实验结果一致.

LaNi_5热力学性质的全电子计算

本文利用广义梯度近似 (GGA)密度泛函和全势能线性缀加平面波 (FLAPW )方法 ,计算给出了LaNi5和LaNi5H7的晶体结构、生成焓、价电子轨道分布 ;晶体结构和焓与试验值作了对比 ,结果合理、可行 ;La原子与 2c格位Ni原子的成键较强于La原子与 3g格位Ni原子的成键 ,所以LaNi5晶体各向异性特征较为明显 ;并简单分析了这些性质与LaNi5合金的稳定性。

钙钛矿型氧化物电子能带结构计算方法比较

论述了钙钛矿型氧化物电子能带结构的几种常用计算方法：即赝势方法、线性缀加平面波方法（LAPW）、全电势LAPW方法（FLAPW）和线性化Muffin-tin轨道方法（LMTO）等,并采用赝势方法计算了BaTiO3材料的电子能带结构和光学性质,且将计算所得结果与FLAPW方法、TB-LMTO方法及其它方法的计算结果进行比较,发现这些能带计算方法有着各自的优缺点,但总体来说赝势方法和FLAPW方法是目前基于密度泛函理论（DFT）中计算能带结构较为准确的第一性原理计算方法.

LaNi_(4.75)Al_(0.25)储氢材料的密度泛函理论研究

在全电子水平上,基于广义梯度近似(GGA)密度泛函和全势能线性缀加平面波方法(FLAPW),研究了LaNi4.75Al0.25的晶体结构。采用GGAPerdew96交换相关泛函,计算给出了LaNi4.75Al0.25的晶胞参数为a=b=0.5033nm、c=0.4018nm、a/c=1.252,Al原子最可能占据的3g格位的等效位置(0.75,0,0.5),计算还给出了合金的能带结构、态密度(DOS)和电荷密度图,计算结果与实验值符合得相当好。

铝合金化对LaNi_(5-x)Al_x电子结构的影响

在全电子水平上,基于广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法,计算了不同Al含量LaNi5-xAlx(x=0,0.5,1.0)的晶体结构、能带结构、状态密度等特征。对LaNi5的计算表明:GGAPerdew96的计算结果可信,自旋极化对优化结构和能量的影响不明显;对LaNi4Al的研究表明Al原子最可能取代3g位的Ni原子;对LaNi4.5Al0.5的优化结构与实验结果一致。随着Al含量的升高,晶胞能量、费米面能量升高,如从LaNi5,LaN4.5Al0.5到LaNi4Al,费米面能量从-10.591、-10.134eV升高到-9.441eV,而Ef上的态密度和材料对应的低温比热容则急剧下降,态密度从11.81、8.86急剧降低到1.61eV/f.u.。并计算给出了LaNi4.5Al0.5的能带结构、状态密度图。

LaNi_(4.5)Al_(0.5)储氢合金固溶相的密度泛函研究

基于密度泛函理论,采用全势线性缀加平面波方法(FLAPW),研究LaNi4.5Al0.5储氢合金固溶相α-LaNi4.5Al0.5H0.5和α-LaNi4.5Al0.5H1.0中H原子的占位、态密度和电子密度,分析了H原子的加入对固溶体电子结构和稳定性的影响。结果表明:从能量角度计算得到α-LaNi4.5Al0.5H0.5中H原子最可能占据靠近Al的6m位,α-LaNi4.5Al0.5H1.0中的两个H原子最可能占据6m和4h*位;随着H原子的增加,晶胞主要沿着c轴方向膨胀;Al和Ni,H之间的相互作用是合金含氢固溶体保持稳定的主要因素;态密度图中低能量区域的态密度越大固溶体越稳定;如果EF处于带隙的底部,则体系较稳定。计算结果与已有的实验结果非常一致。

镧基储氢材料氢化物LaNi_5H_x的第一性原理

从密度泛函理论为基础的第一性原理出发，运用全势能线性缀加平面波方法，对LaNisHx（z=3，4，5）进行了建模研究，经过优化得到稳定的晶体结构．从理论上验证其存在性，并计算给出了它们的电子密度以及状态密度图。结果表明：在几种模型中，H原子最终稳定地排布在基平面（12n位）和中间面（6m位）上，并且趋向晶胞的同一侧；随着H原子的增多，晶胞参数口值（0．5273～0．5310nm）增大相对较小，而c值（0．4075～0．4165nm）有较大的增加，与实验结果一致；并且La与Ni的相互作用进一步减弱。

LaNi4.5Al0.5含氢固溶体的密度泛函研究

基于密度泛函理论和全势线性缀加平面波方法(FLAPW),对LaNi4.5Al0.5合金含氢固溶相α-LaNi4.5Al0.5H0.5中的H原子占位、晶体结构、电子密度和态密度进行了全电子计算.对-αLaNi4.5Al0.5H0.5由能量判据得出H原子最可能占据6m格位,并给出了态密度(DOS)和电子密度图,分析了H与A l之间的相互作用以及H的加入对固溶体电子结构和晶胞结构的影响,计算结果与实验数据符合的相当好.

KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3电子结构的第一性原理研究

用全电势线性缀加平面波法(FLAPW)计算了KTa_0.5Nb_0.5O_3铁电相和顺电相的态密度、能带结构.通过对两相态密度的对比分析发现,在铁电相,钽原子的d电子和氧原子的2p电子以及铌原子d电子与氧原子的2p电子之间存在强烈的轨道杂化,对能带的分析也得出同样的结论.这种轨道杂化对KTa_0.5Nb_0.5O_3铁电性的稳定有着重要的意义.钽原子在四方铁电体KTa_1-xNb_xO_3中的作用与在纯钽酸钾中的作用有明显的差别.

元素Si和C对AlCo_2Ti晶体结构的理论研究

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法研究了元素Si和C对AlCo2Ti晶体构的电子结构影响.,我们分别对杂质元素Si和C替代晶体AlCo2Ti中的Ti(1/2,1/2,1/2)位进行了对比研究.同时,对杂质元素Si和C对晶体AlCo2Ti的晶格常数、体弹模量和原子之间的化学键产生的作用进行了探讨.

用第一性原理研究AlCu_2Ti晶体的电子结构(英文)

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法,研究了AlCu2Ti的电子结构.结果表明,总的态密度不仅依赖于过渡金属的位置,而且过渡金属的dDOS在价电子的杂化中起着关键作用.铝的3s态被排斥远离费米能级,铝的3p态比d态更扩展.总的态密度由铝的3p态调节,并且在电子间的相互作用中,铝的3p态比d态更敏感.特别地,AlCu2Ti表现出较平的DOS和弱的金属性.

Co_2Ti_(1-x)M_xA(lX=0,1/4;M=C,Si)晶体的电子结构的第一性原理研究(英文)

用广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法研究了晶体Co2Ti1-xMxA(lX=0,1/4;M=C,Si)的电子结构.为了更好的了解杂质元素对晶体AlCo2Ti结构的影响,对杂质元素M(M=C,Si)替代晶体AlCo2Ti中的Ti(1/2,1/2,1/2)位进行了对比研究.同时,对杂质元素M(M=C,Si)对晶体AlCo2Ti的晶格常数、体弹模量和原子之间的化学键产生的作用进行了探讨.

Fen／Crn超晶格磁性和电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函原理的全势线性缀加平面波方法(FLAPW),计算了超晶格Fen/Crn(n=1,3,5)的电子结构和磁性,结果表明铁磁耦合状态是基态,铁层的磁矩由于铬层的加入而有一些变化,铁层的磁矩随着n的增大而逐渐增强.铬层的磁矩的方向是正负相间变化的,相邻的铁层和铬层之间是反铁磁性耦合的,铁原子的d轨道和铬原子的d轨道在费米能附近有中等程度的杂化.

第一性原理研究具有原子无序的Co_2FeSi合金的电子结构、磁性与半金属特性(英文)

应用全势线性缀加平面波方法,并结合GGA＋U方案,研究了原子无序性对full-Heusler合金Co2FeSi的电子性质和磁性质的影响.在full-Heusler合金Co2FeSi中,本文考虑了Co-Fe,Co-Si和Fe-Si 3种类型的原子无序.通过研究发现Fe-Si原子无序体系的总能量在3种原子无序当中最低,并且在U15~U20的范围内,Fe-Si原子无序体系依然保持半金属特性;另外,Co-Fe原子无序和Co-Si原子无序体系具有较高的总能量,这2种原子无序对体系的电子性质和磁性质产生了很大的影响,并且完全破坏了Co2FeSi的半金属特性.

Full-Heusler合金X_2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)的电子结构、磁性及半金属特性的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法,结合广义梯度近似,对full-Heusler X2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)合金的电子结构、磁性及半金属特性进行了研究,并讨论了自旋-轨道耦合作用对它们的影响.计算结果表明,自旋-轨道耦合作用对full-Heusler X2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)合金的电子结构,磁性与半金属特性的影响很小.当未考虑自旋-轨道耦合作用时,Co2VGa,Co2CrGa,和Fe2CrGa合金为半金属或准半金属铁磁体,加入自旋-轨道耦合作用后体系的自旋极化率将降低1%左右,它们依然保持很高的自旋极化率.Fe2MnGa,Co2MnGa,Ni2CrGa和Ni2MnGa合金为一般铁磁体,Fe2VGa和Ni2VGa合金为顺磁体.

Al的微观组态与LaNi_(3.75)Al_(1.25)的结构和弹性第一性原理研究

在全电子水平上,采用广义梯度近似密度泛函理论和全势能线性缀加平面波方法并结合二维立方拟合方法,对LaNi3.75Al1.25合金的晶体结构与弹性性质进行了理论研究.计算结果给出合金的晶格常数a=b=0.5137nm,c=0.4018nm,Al原子在晶胞中的微观分布为同时占据部分3g和2c等价格位,弹性常数C11+C12=281.2,C13=82.3,C33=227.3,以及体弹性模量B=124.5、切变模量G=68.2GPa.还对态密度、能带结构和电荷密度进行了计算分析,并给出材料LaNi3.75Al1.25的电子线性比热系数23.45mJ/molK2.

氦对LaNi5晶体结构的影响及其扩散特性研究

从密度泛函理论为基础的第一性原理出发,运用全势能线性缀加平面波(FLAPW)方法,对氚衰变后氦在合金中的占位以及LaNi5He晶体结构进行了理论计算,并系统给出了氦在间隙间的迁移曲线.结果表明,氦原子在十二面体(1b)格位最稳定,并且氦从6m格位向1b格位迁移不存在势垒,而从2d格位向1b格位迁移则需越过1.55eV高的势垒.另外,氦从12n格位穿过12o格位最后到达6m格位也无明显势垒存在,并且处于4h格位之间的氦原子可以自由迁移,而相应12n格位之间的直接迁移则需跨越13.6eV高的势垒.最后还计算给出了氚衰变后合金的态密度、电子密度以及势能分布图,并与相应的LaNi5H结构作了详细比较.