由N-E-V分布及赝势法研究有弱相互作用的费米子气体

采用赝势法及完全开放系统的统计分布(N-E-V分布)求出了有弱相互作用的费米气体的热力学函数,计算结果对用赝势法及正则分布的计算的结果给出了一些修正;并由N-E-V分布计算了广延量的相对涨落,得出广延量的相对涨落正比于1,而不是其他分布的1/槡N.

基于密度泛函理论的第一性原理赝势法

第一性原理计算方法有着半经验方法不可比拟的优势,基于密度泛函理论第一性原理赝势法已经成为现代材料计算和设计的重要基础和核心技术。本文对基于局域密度泛函理论的第一性原理赝势法进行了扼要分析。

经验赝势法在GaAs／Ge，AlAs／GaAs和AlAs／Ge异质结能带排列理论计算中的应用

在异质结能带排列的理论计算中，采用经验赝势能带计算方法，并将平均键能Ｅｍ作为参考能级，计算了ＧａＡｓ／Ｇｅ，ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ和ＡｌＡｓ／Ｇｅ三种异质结的整体能带结构和排序（包括价带、导带和带隙），获得完整且较准确的理论计算结果，其价带偏移ΔＥｖ的计算值分别为０５７，０５０和１０７ｅＶ．

用赝势方法研究铅的结构相变

本文用赝势方法计算了铅的面心立方结构和金刚石结构的晶体总能,讨论了两种结构在高压下的稳定性。

改性羰基钴催化氢甲酰化反应系列基元反应的理论研究

在 HF/LANL 2 DZ水平下 ,采用有效核势能近似 ( ECP)从头算方法 ,研究了有机膦配体改性羰基钴催化的氢甲酰化反应循环中部分基元反应步骤的微观反应机理 .优化了基态势能面上诸反应中间体、过渡态和产物的几何构型 .计算了反应活化位垒 .结果表明 ,羰基插入、加氢氧化和脱氢还原的基元反应步骤的活化位垒分别为 54.0 2 ,1 3 4 .0 2和 4 3 .4 4k

羰基钴催化氢甲酰化反应的理论研究

采用有效核势能近似(ECP)从头算方法,在HF/LANL2DZ水平下研究了羰基钴催化的氢甲酰化反应循环中的羰基插入、H2 氧化加成和脱氢还原系列基元反应步骤的反应机理.优化得到了反应基态势能面的中间体、过渡态和产物的几何构型.计算了反应活化位垒,并对各过渡态进行了振动分析以确认.理论计算结果表明,羰基插入、H2 氧化加成、脱氢还原的基元反应步骤的活化位垒分别为67.79、139.11和44.78kJ·mol-1.

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。

α-Al_2O_3(0001)表面吸附ZnO的DFT研究

建立了α-Al2 O3( 0 0 0 1 ) 2× 1表面薄片吸附模型 ,采用基于 DFT动力学赝势方法 ,对 Zn O分子的吸附生长进行了计算 .详细地研究了 Zn O分子在表面吸附的成键方式以及表面化学键特性 .在较稳定的吸附位上 ,Zn O化学键 [( 0 .1 85± 0 .0 1 ) nm]与最近邻的表面 Al— O键有 3 0°的偏转角度 ,Zn在表面较稳定的化学吸附位置偏离表面 O六角对称约 3 0°.通过吸附能量、原子布居数和态密度的分析 ,Zn O的 O2 -与表面上的Al3+形成的化学键表现出强离子键特征 ;而 Zn2 +同基片表面 O2

Mg_2Sn的Li嵌入形成能的从头计算

Mg2Sn是近来很受重视的锂电池负极材料.使用基于混合基表示的第一原理赝势法,计算了Mg2Sn的各种锂嵌入情况时的形成能以及相应的电子结构.讨论了锂嵌入时的体积变化、能带结构、电子态密度以及电荷分布等性质.计算表明,锂嵌入到主体材料的间隙位置时平均每个锂原子的形成能都大致在2.2eV.

纤锌矿和亚稳岩盐矿结构氧化锌的电学光学特性

利用密度泛函赝势法对纤锌矿结构和亚稳岩盐矿结构氧化锌电学和光学特性进行了对比研究,计算表明,亚稳岩盐矿结构氧化锌的电离度下降,对于亚稳岩盐矿结构氧化锌得到的GGA带隙略大于纤锌矿结构氧化锌,两种多形体电学结构的差别导致了光学特性的不同.预测了亚稳岩盐氧化锌具有负的微分电导效应,特别是在施主杂质重掺杂的情况下.强烈的电子-光子的耦合以及宽的光学响应区使它更适合于光学领域的应用,特别是在极短的波段,尽管它具有间接带隙的特性.

基于第一原理的Li嵌入路径的计算机模拟

为了研究锂离子电池负极材料InSb的L i嵌入过程,使用基于密度泛函理论的第一原理赝势法,计算了L i离子电池非碳类负极材料InSb在L i嵌入时的125相不同情况下的总能、平衡体积和各相间转换的L i嵌入形成能及相对体积变化等,进而参考电压轮廓实验曲线,筛选出了中间经历两相的最可能的反应路径为L i+In4Sb4→L i1In4Sb4,2L i+L i1In4Sb4→L i3In4Sb4,9L i+L i3In4Sb4→L i12Sb4+4 In;中间经历三相的最可能的反应路径为L i+In4Sb4→L i1In4Sb4,2L i+L i1In4Sb4→L i3In4Sb4,4L i+L i3In4Sb4→L i7In3Sb4+In,5L i+L i7In3Sb4→L i12Sb4+3 In。计算了L i3Sb的晶格常数、总能等,讨论了其能带结构和电子态密度等性质。结果表明:随着L i嵌入到InSb中并生成L i3Sb,其体积略有膨胀,材料发生了由半导体性到金属性又到半导体性的转变。

实际费米气体的低温性质

实际气体粒子间都存在弱的相互作用,利用赝势法求出无外势时实际费米气体的能谱,导出了低温低密度下实际费米气体的化学势、压强、熵、内能和定容热容等物理量的解析表达式,探讨了粒子间相互作用对系统低温性质的影响．

ZnO本征缺陷的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法对纯净ZnO和本征缺陷ZnO的电子结构进行了比较研究。结果表明:纯净ZnO中氧原子或者锌原子的减少都会使得ZnO的禁带宽度增大,O空位与Zn反位是施主缺陷,Zn空位是受主缺陷。O原子的减少,或者Zn原子的增加,都将导致Zn-Zn原子间的相互作用增强,使得Zn-3d电子态不再发生能级分裂,同时氧空位的增多将导致ZnO电导率下降。

Al单晶的结合能和晶格常数的第一性原理计算研究

基于密度泛函理论框架下平面波赝势法的VASP软件包可以根据任意给定的一个晶胞棱边长度在原胞内求解Kohn-Sham方程,并算出相应的结合能,当结合能为最小值时,整个原胞的结构最为稳定,此时原胞的长度即为晶格常数。我们采用此方法计算了Al单晶的结合能和晶格常数,计算的结果与实验吻合得很好。

多孔硅的能带与发光机制的研究与分析

在光致发光技术对多孔硅光学性质研究的基础上讨论了与多孔硅的微观结构有关的多孔硅的能带结构,用能量赝势法模拟计算出多孔硅的能带间隙.

Ni_3V_2O_8电子结构及光学性质的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法在广义梯度近似下计算了Ni_3V_2O_8的能带结构、电子态密度及其光学性质。计算结果表明,Ni_3V_2O_8存在宽度为1.0eV的间接带隙,其费米能级附近电子有弱迁移性;费米能级附近主要为Ni d、Vd和Op轨道形成的能带,且轨道之间有较强的杂化作用。当入射光能量为2.16eV时,电子将从价带顶的Nid轨道跃迁至导带底的Op轨道;当入射光能量为3.14eV时,电子则从价带中的Vd轨道跃迁至导带中的Op轨道。Ni_3V_2O_8的吸收光谱在7.26eV处出现最强吸收峰,光学带隙为3.47eV。

超晶格能带计算中有限数目平面波展开的局限性

目的研究一种流行的超晶格赝势计算方法的可靠性．方法用群论理论对该赝势计算方法给出的能带作剖析．结果发现这种算法将导致能带简并态不应有的分裂，同时使一些能态的跃迁禁戒变为跃迁允许．这种变化会直接影响到超晶格光的吸收行为．

SiC多型体的电子结构和光学特性研究(英文)

在局域密度近似下 ,采用平面波超软赝势法对 Si C多型体的能带和光谱特性进行了研究。计算了 4种 Si C多型体的能带、介电常数等并进行了比较。计算表明 :4H-Si C导带最低点在布里渊区 M点 ,6H-Si C导带最低点在布里渊区 ML 线上 U( 0 ,0 .1 76,0 ) ( 2 π/ a)点。在布氏区垂直于 Z轴方向的AH和 L H段能带是二重简并的。能带得介电常数的计算表明 Si C是各向异性材料。局域密度近似下的密度泛函理论对能隙的计算结果小于实验结果。

过渡金属氮化物的结合能第一原理计算

本文采用第一原理平面波赝势法计算出过渡金属氮化物的晶格常数,在此基础上计算该类物质晶格原胞的总能量,以及分别计算各单原子能量,进而利用结合能公式计算出该类晶体结合能。计算结果与试验值符合的很好,从而验证了通过第一原理计算可以准确的获得材料的很多特征参数。

宽禁带Ⅲ-Ⅴ族半导体能带的计算

使用分区变分法计算了GaAs、GaP、AlAs和AlP的能带。运用三个势场调整参数所算出的能带和实验结果基本吻合。在个别能级次序方面得到了同以往理论不同的结果。用所得的晶体势进一步计算了GaAs_xP_(1-x)、AlAs_xP_(1-x)、Ga_xAl_(1-x)As和Ga_xAl_(1-x)P的合金能带。在带边随组分而改变的关系中得到了一些新的结构。