Ni掺杂PtAl2合金电子结构的第一性原理计算

采用第一性原理的密度泛函理论方法从杂质形成能、电荷布居、电子结构等几个方面研究了PtAl2合金的掺杂效应。结果发现，Ni置换Pt元素掺杂形成能的绝对值要低于Ni置换A1的掺杂形成能。进一步从电子结构分析，两者在费米面附近的电子主要是由Pt的4p电子轨道，Ni的3d电子轨道以及部分Al的3p电子轨道上的电子贡献，但前者在费米能附近的反应剧烈程度要高于后者，这说明在PtAl2合金的掺杂中，Ni元素更容易置换Pt原子与Al生成NiAl合金。

对铜——氮共掺杂氧化锌的导电及光催化性质的研究

采用第一原理平面波超软赝势的方法研究了纯Zn O和Cu,N,Cu+N掺杂Zn O的几何结构、杂质形成能、电子和光学性质。计算结果表明,与N掺杂相比,Cu+N共掺杂的形成能更小,光生电子空穴对更容易分离,带隙更窄。光学性质计算表明,所有掺杂体系的吸收边都向低能区移动,Cu+N掺杂的Zn O在可见光范围内有明显的红移且出现了较强的吸收峰,可有效提高Zn O的光催化活性。

置氢α钛几何与能量的第一性原理研究

目的研究不同浓度氢含量对α钛晶体结构与能量的影响。方法采用基于密度泛函理论(DFT)的第一原理平面波超软赝势方法,得到了不同氢含量的Ti-H晶体稳定几何结构。结果置氢后α钛晶胞发生畸变,晶胞体积及体积膨胀率随着氢原子浓度的增加而增大;晶体的基态能量与杂质形成能随着氢含量的升高而降低。结论晶格畸变为Ti-H化合物的形成储存了能量;高浓度氢的α钛稳定性得到增强。

氮掺杂ZrC和TaC结构和电子性质的第一性原理研究

为了研究氮(N)掺杂对难熔金属碳化物ZrC和TaC的影响,本文运用第一性原理超原胞方法(SC)和虚晶近似方法(VCA)进行了研究。计算了掺杂不同浓度N原子的ZrC1-xNx和TaC1-xNx(0≤x≤1)难熔金属碳氮化物的形成能、晶格常数、体积以及电子态密度。形成能计算结果表明ZrC1-xNx和TaC1-xNx的稳定性随氮浓度的增大而增强;晶格常数和体积随氮浓度的增大而减小,结构也越来越稳定;氮掺杂导致的电子态密度在深能级处的新峰随着氮浓度的增大而变高,也表明结构更稳定。此外,比较相同N浓度下的ZrC1-xNx和TaC1-xNx,发现ZrC1-xNx的形成能更低,因此掺杂相同浓度的N时ZrC1-xNx更稳定。

氮掺杂ZrC和TaC结构和电子性质的第一性原理研究

为了研究氮(N)掺杂对难熔金属碳化物ZrC和TaC的影响,本文运用第一性原理超原胞方法(SC)和虚晶近似方法(VCA)进行了研究。计算了掺杂不同浓度N原子的ZrC_(1-x)Nx和TaC_(1-x)N_(x),(0≤X≤1)难熔金属碳氮化物的形成能、晶格常数、体积以及电子态密度。形成能计算结果表明ZrC_(1-x)Nx和TaC_(1-x)N_(x)的稳定性随氮浓度的增大而增强;晶格常数和体积随氮浓度的增大而减小,结构也越来越稳定;氮掺杂导致的电子态密度在深能级处的新峰随着氮浓度的增大而变高,也表明结构更稳定。此外,比较相同N浓度下的ZrC_(1-x)Nx和TaC_(1-x)N_(x),发现ZrC_(1-x)Nx的形成能更低,因此掺杂相同浓度的N时ZrC_(1-x)Nx更稳定。