基于第一性原理C-Cd掺杂ZnO的电子结构和光学性质的研究

借助于计算材料科学和化学的计算机模拟软件Materials Studio,利用密度泛函理论下的第一性原理的计算方法,系统的计算研究了C、Cd单掺杂以及C和Cd共掺杂(不同浓度)ZnO的形成能、电子结构和光学性质.计算结果表明:单掺杂体系当中,C掺杂时形成能是正的,说明掺杂体系不易形成;共掺杂体系当中,所有掺杂体系的形成能均为负的,C-2Cd掺杂时形成能最低;与本征ZnO相比,所有掺杂体系的禁带宽度均有所降低,由于C元素的掺杂,禁带中产生杂质能级,减小电子跃迁所需要的能量;在光学性质方面,所有掺杂体系在低能区域的吸收图谱、介电函数虚部的峰值与本征ZnO相比均有所增大,且在低能区均发生红移,其中C-2Cd掺杂体系的红移程度最为明显且峰值最大.由此说明C和Cd共掺杂有望提高ZnO的光吸收率和光电转化效率,可以扩展其在光电器件领域中的应用.

基于第一性原理研究CO在C_(21)Si上的吸附

通过密度泛函理论(DFT)计算研究了单个CO分子分别在C_(21)Si上的吸附.由于结构中含有21个C原子以及引入一个Si原子,命名为(C_(21)Si).计算了体系中最稳定的几何结构、吸附能、吸附高度和态密度,研究了吸附的CO分子与基底之间的相互作用.研究发现,当CO放置在C_(21)Si上吸附时,C原子靠近吸附优于O原子靠近时的吸附,吸附能分别为-0.86 eV和-0.36 eV,当O原子靠近吸时二者之间的吸附反应较弱,为物理吸附.C原子靠近时的吸附高度小,吸附反应更强,为化学吸附.根据态密度轨道之间的杂化程度,说明二者之间存在吸附反应,相较于O原子靠近吸附,基底对C原子靠近时的吸附能力更强,敏感度更高.

基于“双一流”建设高校学生培养目标的实验室共管机制完善

“双一流”高校建设体系中,人才培养和实验室建设作为关键要素举足轻重,分析二者一致性和互补性,结合传统的“共管”理念,构建基于“双一流”建设高校学生培养目标的实验室师生共管机制,在提升实验室建设和管理水平的同时,有效实现学生培养目标,营造良好的实验环境和创新氛围,克服以往简单共管模式,为“双一流”高校建设和学生总体能力培养提供保证。文章分析了“共管”的基本理念、经验与可行性;明确了需要解决和面对的问题,提出具体应对策略;进行了共管机制的工作分工,对工作的有序推进提出了建议;对高校实验室共管机制中“双一流”建设高校学生培养目标的达成进行了说明。从理论体系到实践环节,完整地阐述了高校实验室深入共管机制的实施关键,对于高校实验室建设、人才培养“、双一流”建设和高校人事制度改革具有积极的参考价值。

英国高等教育国家品牌发展与演进逻辑——基于78份政策文本的分析

在全球化背景下,高等教育国家品牌是提升国家形象和国际竞争力的核心要素。纵观国际市场的高等教育国家品牌,英国的表现不同凡响。对1999-2024年英国出台的78份国际高等教育政策文本进行共词和聚类分析,系统探讨英国高等教育国家品牌在品牌塑造阶段(1999-2010年)、内涵深化阶段(2011-2019年)和融入全球阶段(2020年至今)三个时期的发展变迁并总结其演进的内在逻辑。研究发现,英国高等教育国家品牌呈现了参与主体从少数参与到多元协同、战略目标从追逐经济利益到维护国际地位、聚焦点从吸引学生到留住学生的演进逻辑。我国的“双一流”建设要吸收国际经验,在提高教学和科研水平的同时改善来华留学生的学习体验,加强多部门间的紧密协作,契合国家的长远发展战略,坚持有中国特色的发展战略。

Pt掺杂CeO_(2)对磷酸铁锂电池热失控特征气体CO的吸附与传感机理研究

近年来,磷酸铁锂储能电池热失控现象引发的安全问题备受关注,热失控气体特征量的有效检测对评估其运行状态具有重要意义,其中一氧化碳(CO)是磷酸铁锂储能电池过充热失控的重要特征气体。基于第一性原理建立了本征二氧化铈(CeO_(2))、铂(Pt)掺杂改性CeO_(2)模型及CO吸附模型,从吸附能、电荷转移、能带、态密度等方面分析了CeO_(2)基气敏材料的改性机理和气体吸附机理。结果表明本征二氧化铈吸附一氧化碳(CO—CeO_(2))的吸附能仅为-0.2028 eV,表现出较弱的物理吸附能力,而铂掺杂二氧化铈(Pt—CeO_(2))对CO的吸附能达到-0.8020 eV,表现出优异的化学吸附性能,对应的电荷转移值为0.0290 e,掺杂Pt后CeO_(2)的能带从1.933 eV降低到1.259 eV,对CO的吸附距离从3.183A缩短为2.021A。因此,Pt掺杂改性CeO_(2)可作为磷酸铁锂电池热失控特征气体CO检测传感器的候选者,为开发高灵敏、低功耗的磷酸铁锂储能电池热失控特征气体检测传感器提供理论支撑。

ITO负载单原子钇吸附NO和CO的第一性原理研究

基于密度泛函理论,对氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)表面负载单原子Y模型的表面性能进行了第一性原理计算.根据表面能计算结果可知,单原子Y最稳定负载位置为空位(H),即确定了ITO负载单原子钇(Single-atom Y supported on ITO,Y/ITO)稳定模型.对ITO和Y/ITO表面吸附气体分子(NO和CO)模型的吸附性能进行了第一性原理计算.根据对比ITO和Y/ITO表面的吸附能和态密度计算结果可知,单原子钇负载提高了ITO表面的稳定性和吸附性能.根据对比Y/ITO表面吸附NO和CO气体分子的吸附能和态密度计算结果可知,NO和CO气体分子吸附均为自发行为,过程放热.且NO气体分子更容易吸附在Y/ITO表面,即Y/ITO对NO气体分子更敏感.

驱动型统合:政党统合驱动乡村共治的一个理论阐释——基于全国98位“第一书记”典型案例的扎根研究

发展相对落后乡村是乡村振兴的主战场,也是社会变迁背景下复杂性治理的重要场域,多元共治是此类场域的理想治理模式。通过选取全国98位“第一书记”乡村治理典型案例,采取扎根理论研究方法,提炼出驱动型统合治理概念,用以阐释政党统合驱动乡村共治的实践机制及内在逻辑。具体而言,在乡村治理进程中,以“第一书记”为人格化代表的执政党运用包含赋权型统合、经营型统合和动员型统合三大实践机制在内的驱动型统合机制,激活了乡村的政治势能、经济动能和行动效能,形成了多元主体协同配合的共治格局。这体现了“政党驱动社会”的内在逻辑,意味着政党统合力与社会凝聚力之间是交融互促的双向驱动关系,由此共同构成了推进中国式农业农村现代化的持久动力。

合金元素对bcc-Cu/NiAl共析出影响的第一性原理研究

bcc-Cu和NiAl共析出是高强度钢常用且有效的强化方式。为了探究不同合金元素对bcc-Cu/NiAl共析出影响,本工作利用第一性原理计算了合金元素X(X=Cr,Co,Mo,W,V,Mn)对bcc-Cu(001)/NiAl(001)界面性质的影响,并分析上述合金元素掺杂前后界面黏附功、界面能和电子性质。研究结果表明,当Cr、Mo、W、V、Mn掺杂Al终端bcc-Cu/NiAl界面时,界面的黏附功升高,界面能下降,有利于bcc-Cu/NiAl共析出,其中Mo、W、V合金化效果更佳。掺杂Ni终端界面时,界面稳定性低于掺杂Al终端时。电子结构分析表明,掺杂Al终端时,掺杂原子与界面处Cu原子之间的电子轨道产生明显杂化,显著加强原子间的相互作用。而替换Ni原子时,轨道杂化程度较弱。Mo、W、V掺杂后,界面处电荷密度增加,Cu原子与合金原子之间形成更强的非极性共价键。

Lu-Eu共掺杂Ga_(2)O_(3)的光电性质的第一性原理计算

宽禁带半导体β-Ga_(2)O_(3)因为具有优良的物理化学性能而成为研究热点.本文基于DFT(Density Functional Theory)的第一性原理方法,先采用PBE(Perdew-Burke-Ernzerhof)中的GGA(Generalized Gradient Approximation)和GGA+U(Generalized Gradient Approximation-Hubbard U)的方法计算了本征β-Ga_(2)O_(3),Lu掺杂浓度为12.5%的β-Ga_(2)O_(3)及Lu-Eu共掺杂浓度为25%的β-Ga_(2)O_(3)结构的晶格常数、能带结构和体系总能量.发现采用GGA+U的方法计算的带隙值更接近实验值,于是采用GGA+U的方法计算了本征β-Ga_(2)O_(3),Lu掺杂的β-Ga_(2)O_(3)以及Lu-Eu共掺杂的β-Ga_(2)O_(3)结构的能态总密度、介电函数、吸收谱以及反射率等.由计算结果得知β-Ga_(2)O_(3)的带隙为4.24 eV,Lu掺杂浓度为12.5%的β-Ga_(2)O_(3)的带隙为2.23 eV,Lu-Eu共掺杂浓度为25%的β-Ga_(2)O_(3)的带隙为0.9 eV,均为直接带隙半导体,掺杂并未改变β-Ga_(2)O_(3)的带隙方式.光学性质计算结果表明在低能区掺杂浓度为12.5%的Lu和Lu-Eu共掺杂浓度为25%的β-Ga_(2)O_(3)的吸收系数和反射率均强于本征β-Ga_(2)O_(3),Lu-Eu掺杂β-Ga_(2)O_(3)的吸收系数和反射率又略强于Lu掺杂β-Ga_(2)O_(3),表明Lu-Eu掺杂β-Ga_(2)O_(3)的材料有望应用于制备红外光电子器件.

以学科竞赛促进商科大学生能力培养--四届浙江省大学生经济管理案例竞赛一等奖作品分析

在深入实施创新驱动发展的战略背景下,商科大学生作为“双创”的生力军,学科竞赛的开展对于提升他们创新创业能力、增强创新活力具有重要意义。本文以浙江省大学生经济管理案例竞赛2018—2021年间120篇一等奖作品为研究对象,通过文本和共词分析,探讨获奖高校、案例企业、研究主体和研究理论的分布情况,总结竞赛现状及发展趋势,并从院校支持、案例选题、学生培养等角度提出建议与启示。

Sb,S共掺杂SnO_2电子结构的第一性原理分析

基于第一性原理的密度泛函理论和平面波超软赝势法,采用广义梯度近似算法研究了Sb, S两种元素共掺杂SnO_2材料的电子结构与电学性质.电子结构表明:共掺杂后材料仍然为n型导电直接带隙半导体;电荷密度分布改变, S原子与Sn, Sb原子轨道电子重叠加剧.能带结构表明, Sb, S共掺SnO_2在能带中引入新的能级,能带带隙相比于单掺更加窄化,费米能级进入导带表现出类金属特性.电子态密度计算结果进一步证实了电子转移的正确性:在价带中部, S原子轨道与Sn, Sb轨道发生杂化,电子转移加剧,价带顶部被S 3p轨道占据,提供了更多的空穴载流子,价带顶上移;随着S掺杂浓度的增加,带隙宽度继续减小,导带逐渐变窄,导电性能呈现越来越好的趋势.

Y-Cu共掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征Zn O、Y和Cu单掺杂Zn O、Y-Cu共掺杂Zn O的电子结构和光学性质.计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Y和Cu单掺杂可以提高Zn O的载流子浓度,从而改善Zn O的导电性,Y-Cu共掺时Zn O半导体进入简并状态,呈现金属性.Y掺杂Zn O可以提高体系在紫外区域的吸收,而Cu掺杂Zn O在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象,其中由于Y离子和Cu离子之间的协同效应,Y-Cu共掺杂Zn O时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加,因此Y-Cu共掺杂Zn O可以用于制作光电感应器件.

Au-N共掺杂ZnO电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,结合广义梯度近似(GGA)研究了Au、N共掺杂纤锌矿ZnO的能带结构、电子态密度,以及复介电函数、光学吸收等光学性质,并与本征ZnO和N掺杂ZnO情况进行了对比。计算结果表明Au、N共掺杂ZnO仍是直接带隙半导体材料,掺杂后ZnO的带隙收缩,价带展宽。在价带顶电子密度分布较N掺杂ZnO情况的局域性减弱,更有利于获得p型ZnO。与未掺杂ZnO相比,介电函数和吸收系数在可见和紫外区域得到显著增强。

B,N协同掺杂金刚石电子结构和光学性质的第一性原理研究

基于金刚石的稳定结构,在实验研究的基础上,本文采用基于周期性密度泛函理论计算了B/N单掺杂、共掺杂金刚石的晶体结构,并就掺杂方式和掺杂后形成能进行了对比研究,得到了B/N双掺杂的最稳定结构.在此基础上,进一步计算了N单掺杂及B/N共掺杂最稳定结构的吸收光谱、电子结构和态密度.通过与实验结果对比可以看出,较N单掺杂,B/N共掺杂的吸收光谱发生明显红移,与实验符合较好.计算结果表明:N原子单掺杂优先于B原子;由于原子间的协同作用,B/N近邻共掺杂体系的形成能最低,为掺杂的最可能结构.

稀土元素(Ce/Nd/Eu/Gd)与N共掺金红石相TiO2的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势计算方法,计算分析了纯金红石相TiO_2,Ce、Nd、Eu和Gd四种稀土元素单掺杂金红石相TiO_2,以及与N共掺金红石相TiO_2的晶体结构、电子结构和光学性质。由掺杂前后的结果分析发现,掺杂后晶胞膨胀,晶格发生畸变;费米能级上移进入导带,导带底部引入杂质能级,提高了掺杂体系的电导率和对可见光的响应;光学性质、介电函数和吸收谱掺杂体系峰值比纯TiO_2小,反射谱和能量损耗谱出现红移现象。

Bi-N共掺杂对锐钛矿相TiO_2电子结构与光学性质的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了Bi-N共掺杂前后锐钛矿相TiO2的晶格参数、电子结构、电荷布居、光吸收系数及其带边位置。结果表明,Bi-N共掺杂导致TiO2晶格发生畸变,八面体内的偶极矩较Bi/N单掺杂均略有增加,因而可更有效地分离光生电子-空穴对;同时共掺杂引起价带宽化,带边位置发生明显变化,提高了载流子的迁移率和TiO2的氧化还原能力;Bi-N共掺杂后价带顶和导带底附近形成了浅的杂质能级,增强了TiO2对可见光的响应范围。因此,Bi-N共掺杂TiO2有效提高了TiO2的光催化能力和太阳光的利用率。

Co掺杂钙钛矿SrTiO_3磁性机理的理论研究

采用第一性原理LDA+U方法研究了Co掺杂SrTiO3的磁性机理,对不同掺杂体系的基态能量、电子结构、态密度、居里温度及缺陷替位能进行了计算分析。结果表明,无氧空位的掺杂体系呈现出反铁磁性或顺磁性,而有氧空位掺杂体系却表现出铁磁性;掺杂体系的晶胞磁矩主要来自于Co离子局域磁矩的贡献;随着Co和氧空位浓度的增加,掺杂体系表现出室温铁磁性;Co离子和氧空位的共同作用降低了体系的缺陷替位能;掺杂体系中Co离子之间的铁磁性耦合可以用束缚磁极子机制解释。

CrO共掺杂对GaN电子结构和光学性质的影响

利用第一性原理方法研究了O、Cr和CrO共掺杂对宽禁带半导体材料GaN的结构、能带和光学性质的影响.结果表明CrO共掺的方法可以在原GaN晶体中产生中间能带,CrO共掺的方法较单个氧原子掺杂可以降低材料的形成能.中间能带的出现实现了材料对低能光子的吸收,增强了其对太阳光谱中红外波段的能量利用,从理论上预言CrO共掺GaN作为第3代太阳能电池的半导体材料的可行性.

N-Al共掺杂TiO_2电子结构及光学性质的理论研究

应用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究N和Al单掺杂和共掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构、能带结构、态密度及光学性质。结果表明,掺杂后TiO2的晶格常数、原子间的键长、晶胞体积都发生了不同程度的变化;单掺杂和共掺杂均使得禁带宽度减小,而且位于价带和导带之间的杂质能级能够捕获由价带跃迁至导带的电子,减少光生载流子的复合率,提高TiO2的光催化性能;与单掺杂相比,共掺杂能级分裂较明显,吸收光谱红移幅度更大。

洛特卡定律在合著者及全体著者中的验证研究

以往对洛特卡定律的验证研究基本仅局限于第一著者 ,随着科研合作的日益频繁 ,科学论文合著指标的不断提高 ,对于合著者及全体著者的著文分布规律的研究就显得越来越重要 。