Ne-CH_4分子间相互作用势的局域密度近似计算(英文)

利用基于密度泛函理论框架下的局域密度近似方法对Ne-CH4分子间的相互作用势进行了计算。发现:当Ne原子和CH4分子之间的距离约为5.8a.u.时,计算的势能曲线存在最小值,对应的势阱深度约为0.053eV。计算结果与实验值符合较好。

以密度泛函论与局域近似法及改进过渡态计算软硬度

应用密度泛函论(DFT)及其局域近似法(LDA)、局域近似法加全域性校正(LDB: LDA GCE)和改进斯莱特过渡态法(MST), 并依能量型标度定义, 采用有限差分法(DDM), 同时考虑相对论效应, 对元素电离能 P和电子亲合能Q 及原子软硬度U等进行精确估计与理论预测. 把计算扩展到全部 112 种元素, 计算值相当文献值水平或优于其它近似泛函法, 更接近实验值. 该U值在分子模建与设计等方面将获广泛应用.

基于局域密度近似理论下的相互作用有限粒子数费米气体的临界温度研究

我们利用局域密度近似方法,通过计算Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程研究了三维谐振子势阱约束下,考虑相互作用的有限粒子数费米气体的临界温度随相互作用强度和系统粒子总数的变化关系。结果表明:在相同的相互作用强度下,系统的临界温度随着粒子总数的增多而升高。在相同粒子数条件下,系统的临界温度随着相互作用强度的增大而升高。这里的结果为实验上进一步探寻有限粒子数下的相互作用多体量子系统的超流态到普通态的临界温度提供了理论依据。

固氩高压物态方程和弹性性质的密度泛函理论计算

用平面波赝势方法结合局域密度近似密度泛函理论(DFT-LDA)计算了零温下固态氩晶体在压力0～82 Gpa的p-V关系和弹性性质,计算结果与静高压实验数据符合较好,计算结果表明局域密度近似方法能较好地描述固氩晶体高压下的性质,采取合理的方法和计算参数,惰性气体固态晶体高压下的力学性质可以比较准确地计算出来,这可为一些还不能通过实验进行研究的物态分析提供借鉴.

密度泛函理论计算半导体材料的带隙误差研究

针对采用局域密度近似或广义梯度近似的密度泛函理论导致半导体材料的带隙计算值偏小的问题,选取砷化镓为研究对象,通过压缩晶格体积调节砷化镓的带隙,利用杂化泛函法与广义梯度近似法计算砷化镓的带隙。结果表明:利用局域密度近似或广义梯度近似法计算的带隙误差会随着砷化镓带隙的减小而减小,但当实际带隙为0时,利用局域密度近似或广义梯度近似法计算的带隙误差仍然存在;引起局域密度近似或广义梯度近似法带隙计算值偏小的主要原因是半导体材料价带的最大值和导带的最小值处波函数的不连续性。

简谐势阱中弱相互作用玻色气体的临界温度及基态粒子占据率

应用局域密度近似法 (LDA)对简谐势阱约束下的非理想玻色气体发生玻色 爱因斯坦凝聚 (BEC)时的临界温度作出计算 ,进而讨论了弱相互作用对临界温度及基态粒子占据率的影响 .

Si表面Si-OH、SiO2结构的LDA与GGA研究

在Si(001)面上建立2×1两种模型,表面分别为Si-OH结构和Si-O-Si桥氧结构.在周期性边界条件下的k空间中,采用局域密度近似法和广义梯度近似法,对比计算两种体系的能量和表面结构.研究表明,广义梯度近似法更适合硅复合材料表面Si-OH和SiO2结构的计算.

碱金属团簇Na_2在重离子作用下的离化

在时间相关的局域密度近似理论框架下研究了重离子Ar8+ 和碱金属团簇Na2 随时间演化的相互作用 .给出了电子系统的总能量 ,产生Na2 的各种电荷态的几率和Na2 价电子的平均逃逸数等物理量随时间的演化 ,进而得到了Na2 的离化几率 .在快重离子与团簇作用中 ,可以得到低激发态的团簇离子 .

MgB_2状态方程的第一原理计算(英文)

利用基于局域密度近似框架下的第一原理平面波方法,结合HGH型相对论分析赝势,对MgB2的晶格参数和状态方程进行了计算,所得结果与实验值及其他理论得到的计算值相符合。

α-Al_2O_3基片(0001)表面及其对ZnO吸附位置研究

建立了一种 2× 2α Al2 O3 (0 0 0 1)基片表面吸附ZnO模型 ,在周期边界条件下的k空间中 ,采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法 ,对α Al2 O3 (0 0 0 1)基片表面结构及其ZnO分子在表面最初吸附生长位置进行了计算研究。由于较大的表面弛豫 ,使得氧原子全部暴露于基片最外表面 ,明显地表现出O原子电子表面态 ;驰豫后的表面能对ZnO分子产生较强的化学吸附 ,表面电子结构将发生明显的变化 ,其表面最优吸附生长点的方位正好偏离α Al2 O3 (0 0 0 1)表面氧六角对称 30° ;并计算了这些吸附生长点处Zn与表面O的结合能。

高压下碳化钛热力学性质的第一性原理计算

碳化钛熔点高、硬度高、化学性能稳定性好,工业上主要用来制造金属陶瓷、耐热合金和硬质合金.采用平面波密度泛函理论广义梯度近似计算了碳化钛的弹性常数、晶格常数、体积模量,所得结果与实验和其它理论值相一致;通过准谐德拜模型预测了碳化钛的相对体积与压强,体积模量分别与压强和温度,热容与温度的变化关系,结果表明:温度对体积模量的影响远小于压强对体积模量的影响.该研究对碳化钛在高温高压下的应用具有指导意义.

LiTaO_3晶体高压结构相变的理论研究

利用基于密度泛函理论的平面波赝势结合局域密度近似的从头算方法，计算了LiTaO3晶体在0～200GPa压力范围内的冷压曲线（P—V／V0）和零温焓，以研究它的高压结构相变．参照同构体UNTO3的高压相结构，对LiTaO3的菱形相（R3c对称群，室温大气压结构）和正交相（Pbnm对称群）进行计算．结果表明，菱形相压缩线与低压冲击实验数据和静压结果符合较好，而正交相压缩线与扣除热压贡献的高压冲击实验数据相符；正交相更难压缩且各轴向的压缩率不同，对应的常态密度比菱形相高约24％．理论预测的相变起始压力约为23GPa．由此可见LiTaO3的冲击高压相具有正交对称性，与LiNbO3的室温高压相类似．

压力对有序Li_xTiS_2电子性质的影响

采用基于密度泛函理论的局域密度近似(LDA),计算了压力对LixTiS2(x=0,0.25,0.5,0.75,1)的晶格结构和电子结构的影响。研究发现,对于同一Li含量的LixTiS2,随着压力的增大,LixTiS2的晶格参数有规律的减小,插层化合物中Li的含量越高,材料越难被压缩;在压强等于1 GPa左右时各体系的总能量达到最小值。各体系的费米能级随着压力的增大而降低;各原子的电子能态密度产生了漂移,压力还导致了S原子和Ti原子p-d杂化减弱。Li原子和S原子的共价相互作用得到了增强。

均匀重力场中弱相互作用费米气体的低温性质

根据半经典近似法和局域密度近似法,分别研究了均匀重力场中理想费米气体和弱相互作用费米气体的低温性质,得到了一些重要热力学量的一般解析表达式.对自由费米体系,均匀重力场中理想费米体系,均匀重力场中弱相互作用费米体系进行了比较,探讨了重力势场及粒子间的相互作用对体系性质的影响.

Ru-Sn氧化物固溶体结构的分析与模拟

通过第一性原理,结合采用密度泛函理论对金红石型Sn x Ru1-x O2(0≤x≤1)涂层结构进行了计算,并通过局域密度近似方法对不同比例的Sn x Ru1-x O2固溶体晶体结构进行优化。发现Sn的增加对Ru-Sn氧化物的点阵常数产生影响;并获得RuSn氧化物晶胞体积V与固溶度x之间的拟合公式。结果表明,该拟合公式与实验数据吻合较好。

AlB_2弹性常数的第一性原理计算(英文)

利用基于局域密度近似框架下的第一原理平面波赝势方法,结合HGH型相对论分析赝势,对AlB2的晶格参数和弹性常数进行了计算.结果显示:当晶格参数c和a的比率c/a为1.084时,具有最稳定的几何结构,与实验值及其他理论得到的计算值相符合.

均匀重力场中弱相互作用费米气体的稳定条件

在局域密度近似(LDA)的框架内得到重力场中弱相互作用费米气体的总能,在此基础上,研究了不同温度情况下的稳定性条件,并给出了稳定性条件的解析表达式,结果表明:理想的和存在排斥作用的系统总是稳定的,而对于弱吸引相互作用的费米气体,在较低温度下,临界散射长度与粒子数密度有直接的关系,但在较高温度下,临界散射长度与粒子数密度没有直接的关系.

基于多体摄动理论的CaO电子能带结构及光吸收谱的研究

使用多体摄动理论研究了碱土金属氧化物CaO的电子激发态和光吸收谱.运用GW近似方法来改进DFT对电子交换关联的处理,并计算了CaO电子能带结构.考虑到电子与空穴的相互作用,运用二粒子格林函数理论来求解Bethe-Salpeter方程,计算电子-空穴激发态,并在此基础上计算光吸收谱.计算结果 CaO能隙为7.0 e V,与实验结果 7.1 e V符合很好;并且CaO光吸收谱的理论结果与实验数据也相符合.

LDA和GGA泛函优化锐钛矿相TiO_2结构比较

采用CASTEP软件对LDA(CA-PZ)泛函和GGA泛函(包括PW91、PBE、RPBE、WC)优化锐钛矿相TiO2结构进行了比较。结果表明WC泛函得到的结果偏差最小,最接近于真实晶体的情况;其优化过程波动性最小,收敛最快、优化效率最高。LDA优化的结果较真实值普遍偏低,和通常的认为一致。除了WC外,GGA泛函优化的结果较真实值普遍偏高,而且较LDA更偏离真实值,其优化过程收敛性和优化效率也不如LDA。

微小尺寸立方氮化硼晶体蓝紫光发射光谱的测量与分析

对于微小尺寸的N型宽禁带立方氮化硼（CBN）半导体晶体,在施加恒稳电场的情况下,观察到电致发光现象。通过置CBN单晶样品于光栅单色仪抛物面反射镜焦点的方法,对于CBN的蓝紫光辐射获得了测试系统的最大入射光通量和理想的信噪比。在350~450 nm波长范围内,CBN加上4.7×106V.cm-1恒稳电场条件下,测量出立方氮化硼的蓝紫光发射光谱。同时,结合基于第一性原理的GGA方法计算出的立方氮化硼能带结构和电子态密度,以及测量得到的非线性j-E关系和电击穿特性,讨论了发光机理。提出了在雪崩击穿前的缺陷偶极子极化和击穿后,产生大量的激发态电子,电子在Γ能谷和X能谷间迁移的发光机制。