3C-SiC电子结构和磁性的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,分别计算了Si空位、单个Al、Al与Si空位共掺杂3C-Si C的电子结构和磁性。结果表明:本征3C-Si C没有磁性,单一的Al掺杂对其磁性的改进也没有影响,但可以通过Si空位的引入产生自旋极化。在A1和Si空位共掺杂3C-Si C的结构中,Si空位近邻的C原子的自旋向上与自旋向下的态密度图明显不对称,主要是由与Si空位近邻的C-2p轨道的自旋极化引起的。

Co纳米颗粒低温催化合成3C-SiC纳米线及其光致发光性能

以膨胀石墨和硅粉为原料、Co(NO_(3))_(3)·6H_(2)O为催化剂前驱体,在流动Ar气中合成了3C-SiC纳米线。研究了反应温度、催化剂用量对合成3C-SiC粉体反应的影响。用第一性原理计算分析了Co纳米颗粒的催化机理,研究了3C-SiC纳米线的光致发光性能。结果表明:催化剂Co的引入降低了硅粉碳化反应生成SiC的开始反应温度和完全反应温度。催化剂Co的加入量为3%(质量分数)时,1573 K保温3 h反应后合成的3C-SiC纳米线的直径为50~60 nm,长度约几十微米,其生长机理主要为气-固反应。Co纳米颗粒与反应物之间的吸附作用降低了C=C键、C—O键和Si—O键的结合,从而促进了SiC的成核与生长。激发波长为254 nm时,3C-SiC纳米线的室温光致发光谱的特征峰在307 nm,该纳米线在光电子纳米材料领域有良好的应用前景。