能隙
- 拓扑激子绝缘体的实验进展*
米面附近自发打开能隙,该基态被称为激子绝缘体.该物态在凝聚态物理领域吸引了广泛的关注,相关的实验证据一直在寻找中.近年来,在浅反转InAs/GaSb 量子阱中,激子绝缘体的光学能谱和输运特征首先被观察到,证实了激子绝缘体在二维体系中的存在.令人意外的是,在这一激子绝缘态中,电学输运测量探测到了对磁场和温度不敏感的一维类螺旋拓扑边缘态.这一观察到的激子基态很难用现有的单粒子理论进行解释,被称为拓扑激子绝缘体.本文系统回顾了在该量子阱中针对拓扑激子绝缘体的实验
物理学报 2023年17期2023-09-19
- 五类新型双环四唑含能化合物的设计与性能研究
2.1 电子特性能隙(ΔE)定义为ELUMO-EHOMO,表示最高占用分子轨道(HOMO)和最低未占用分子轨道(LUMO)之间的能量差。表1列出了A～E系列化合物的最高占用轨道(HOMO)能量、最低未占用轨道能量(LUMO)和能隙(ΔE)。图2为A～E系列化合物的能隙值。能隙与分子的化学反应性和动力学稳定性有关,能隙越小,分子越活跃,化合物越不稳定。表1 A—E系列化合物的HOMO和LUMO能量和能隙(ΔE)图2 A～E系列化合物的能隙值2.2 理化和能量
火炸药学报 2023年5期2023-06-13
- FeSin(n=1-8)团簇结构、稳定性和红外光谱特性研究
i5及FeSi8能隙值最大，结构最稳定[16]。相对铝-硅团簇及其他过渡金属掺杂硅团簇而言,铁掺杂硅团簇的研究还不够丰富，为丰富过渡金属掺杂硅团簇的性质研究，及对比与前人不同的方法研究铁硅团簇，本文采用DFT/B3LYP理论结合def2-svp 赝势方法研究了FeSin(n=1-8)小尺寸团簇的结构、稳定性和红外光谱特性，为铁掺杂硅团簇的的进一步研究提供理论参考。2 计算方法首先由DFT/B3LYP理论结合def2-svp 赝势对FeSin(n=1-8)团
绿色科技 2022年22期2022-12-21
- Optical and electrical performance of titanium-gallium-zinc oxide transparent semiconductor thin films
有薄膜样品的光学能隙Fig.6 shows the dependence of the electrical characteristics of the prepared samples on deposition pressure.As the deposition pressure rises from 0.3 to 0.4 Pa，the Hall mobility（μ）and carrier concentration（ne）increase，wh
中南民族大学学报（自然科学版） 2022年6期2022-11-02
- 拉伸应变对Se、As共掺杂、含有S缺陷的MoS2 电子结构的影响
型相应的形成能、能隙,电荷密度等电子结构相关性能。3 计算结果讨论3.1 结构优化及其稳定性运用Materials Studio 8.0模拟软件建模。如图1所示,对模型施加10%的拉伸应变,优化模拟后,模型在掺杂及含有S缺陷处有些许畸变,而整体结构仍类似本征MoS2。图1 MoS2 模型图 (a)MoS2; (b)MoS2-Se-As; (c)MoS2-2S; (d)MoS2(拉伸形变)Fig.1 MoS2 model diagrams (a)MoS2;
材料科学与工程学报 2022年5期2022-11-02
- 缺陷对双层扶手型石墨烯纳米带能隙的影响*
石墨烯纳米带是无能隙的半金属，有弱局域边态［24-28］.扶手型石墨烯纳米带没有边态，或者是半金属，或者是半导体，这取决于其带宽［29-31］.双层石墨烯的特殊堆叠结构，在某些应用方面甚至优于单层石墨烯.近年来，研究者越来越关注石墨烯双层体系的研究［32-36］.双层石墨烯由2个单层石墨烯通过范徳华力耦合在一起，由于范徳华力远小于石墨烯层内的共价键，因此，每层石墨烯可看作多层石墨烯的一个亚单元.每层石墨烯都有2个子格，分别称为A子格和B子格，主要以伯纳尔形
首都师范大学学报（自然科学版） 2022年5期2022-10-19
- 硅掺杂镍团簇NixSi(x=1-9)稳定性及磁性研究
构、平均结合能、能隙、电荷转移及磁性进行系统的研究。1 计算方法设计硅掺杂镍团簇NixSi（x=1-9）初始结构时，考虑更加接近全局最小值而排除部分局域最小值，在对每个NixSi初始结构优化的过程中均没有考虑对称性，首先在次稳定、亚稳定、稳定Nix+1和同族同尺寸团簇非对称位置上利用一个硅原子替代一个镍原子；其次在次稳定、亚稳定以及稳定Nix团簇的不同位置上添加一个硅原子，再在Nix-1Si团簇非对称位置上添加一个镍原子，几乎考虑到了每尺寸的所有构型，同时
贵州工程应用技术学院学报 2022年3期2022-09-02
- 锯齿形磷烯纳米带在光场驱动下的量子输运*
平带会劈裂而产生能隙，费米能在零能点附近的热电势可提高1倍.运用密度泛函理论，文献[23]研究了边界钝化的磷烯纳米带，发现应变可有效调节载流子的有效质量并改变带隙的类型.利用周期光场可以有效调控纳米体系[25-29].光场调节具有很强的可操控性，无需装置与体系接触.基于第一性原理计算和Floquet理论，文献[25]预言三维黑磷晶体在施加应变和圆偏振光照射后可处于多个非平衡的拓扑相，在圆偏振光的驱动下，石墨烯纳米条带中存在非平衡的拓扑边缘态，其传播速度、横
浙江师范大学学报（自然科学版） 2022年3期2022-08-31
- PbBi3 低温合金薄膜的制备和超导性质*
导隧道结,在超导能隙中观察到零偏压电导峰,进一步证实了PbBi3 的超导转变温度.1 引言铋(Bi)作为元素周期表里质量最大的稳定元素,具有强的自旋-轨道耦合作用,是已知的多种拓扑绝缘体(Bi1–xSbx,Bi2Se3,Bi2Te3等)的母体材料[1−4].计算表明小于8 个双原子层厚的Bi(111)以及超薄的黑磷结构Bi(110)膜均是单元素的二维拓扑绝缘体[5−7].但一般认为,两个晶相的铋膜均不超导或超导温度极低(本文采用低温共沉积铅和铋的方法在Si
物理学报 2022年12期2022-07-19
- 类富勒烯团簇发光性能的理论研究*
.54 eV 的能隙,主要吸收紫外光,荧光发射波长在可见光区间,包括红光、橙光、蓝光和紫光.它们的第一激发单重态和三重态的能量差较小(ΔEST 1 引言热激活延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,TADF)是一种特殊的分子发光机制,对于提高发光效率有着重要意义.常规的荧光机制,即瞬时荧光(prompt fluorescence),是从第一激发单重态S1回到基态S0而发生的辐射跃迁,由于第一激发三重态T1
物理学报 2022年12期2022-07-19
- 团簇的密度泛函研究
团簇的平均结合能能隙的大小反映了电子发生轨道跃迁的能力，代表体系参与化学反应的强与弱。计算得到的两种体系稳定结构的最高占据轨道(HOMO)能级、最低空轨道(LUMO)能级以及两者之间的能隙(Egap)分别见表3和表4。团簇的能隙计算式为：Egap=ELUMO-EHOMO，其中Egap为团簇的能隙，ELUMO、EHOMO分别为最低空轨道和最高占据轨道的能量。表中也给出各种结构的振动频率，计算结果显示，所有稳定结构的频率均没有虚频，说明这些结构都是稳定存在的。
黑龙江大学工程学报 2022年1期2022-04-06
- 吸附对石墨烯量子点电子结构和光学性质的影响
，由于石墨烯是零能隙半金属材料，基于石墨烯制备的场效应晶体管开关比相对较低［17］.因此打开一个可控的能隙是石墨烯研究最重要和急迫的主题之一.目前，对石墨烯能隙调控的方法主要有表面吸附［18］、掺杂［19］以及衬底调控［20］等.其中，表面吸附是实验上较为常用的一种方法.因为，其在保留石墨烯高载流子迁移率的同时，有效地破坏石墨烯的对称性，从而打开能隙［21］.量子点是一种在三个空间维度上束缚激子的低维半导体纳米结构，有时也称为人造原子［22］.量子点的横向
湖南工程学院学报（自然科学版） 2022年1期2022-03-26
- 基于密度泛函理论探究拉伸应变对MoS2光电性能影响
能带，能级对称，能隙值为1.722 eV，表现为半导体特性.本文尝试用拉伸形变来调控体系的能隙值，并将不同拉伸形变对应的能隙值总结于表2，并绘制能隙对比图4.发现各个模型能隙值处于1.685 eV-1.726 eV范围之间，依然显现出半导体特性.拉伸程度在10%以内时，能隙值随着拉伸程度增大而减小，拉伸程度在10%-25%之间时，能隙值随着拉伸程度增大而增大，且拉伸程度在30%时，能隙值又减小.即拉伸形变可以一定程度上改变Mo-S原子最外层电子的杂化强度及
原子与分子物理学报 2022年2期2022-03-04
- 量子材料GaTa4Se8 的基态研究
的晶体结构和电子能隙，本研究通过压力调控能隙，结合Raman 光谱、XRD 以及密度泛函第一性原理计算，对以上几种假说加以检验。1 实验方法1.1 样品合成1.2 高压Raman 实验高压Raman 实验采用CuBe 合金Mao-Bell 型对称金刚石对顶压砧（diamond anvil cell，DAC）和一对台面直径为300 μm 的超低荧光Ⅱ型金刚石实现。垫片材料选用T301 钢，通过红宝石压标校准压力，选择氖作为传压介质。利用MonoVista C
高压物理学报 2022年1期2022-02-18
- 推广的Su-Schrieffer-Heeger模型的拓扑相图及其表征拓扑相的有限尺度能谱和边界模
型，且其体能带的能隙闭合.我们推广这一模型使之包含两个保证系统手征对称性的第三近邻电子跳跃项，并且在空间维度上将其扩展，将两条这样的SSH链耦合起来.推广后的模型的哈密顿量为：(1)图1 推广的SSH耦合链的晶格结构红色框表示一个原胞，晶格常数为a.A,B,C,D分别标记4个子晶格，电子跳跃强度及链耦合强度已标记于图中.H=ψ†Hkψ.(2)在下塘电站岩体附近施测的5线综合物探剖面较明显地反映出F2、F3断层和已知银铅锌矿体的存在(图4、6)，矿体产于高、
云南民族大学学报（自然科学版） 2022年1期2022-02-12
- NixP（tx=1-9）合金团簇结构稳定性与磁性的第一性原理研究
OMO-LUMO能隙、自旋总磁矩表2 NixPt（x=1-9）团簇基态结构的对称性、平均束缚能、能隙、铂原子电荷、自旋总磁矩图1 Nix+1（x=1−9）团簇最低能量结构从图1 的Nix+1（x=1−9）和图2 的NixPt（x=1−9）团簇最低能量结构可以看出，Ni6Pt、Ni7Pt 分别与Ni7、Ni8不仅形状没变而且对称性也没变，说明对于这些尺寸，Pt原子的掺杂并没有改变纯Ni团簇几何构型.另外，NiPt、Ni2Pt、Ni3Pt 分别与Ni2、Ni3
凯里学院学报 2021年6期2021-12-30
- 团簇吸附CO的密度泛函理论研究
二阶差分能、 能隙的变化, 分析了Aun+1CO-1、 AunCrCO-1(n=5-7)团簇的轨道电荷分布. 希望能为新型CO催化材料的设计提供理论上的参考.2 计算方法本文全部计算工作使用dmol3[18,19]程序包进行, 所有计算均设定为自旋非限制, 并且没有设置任何对称性限制. 在广义梯度近(GGA)中, 交换关联势采用Perdew-Wang(1991)NLDA function(PW91)方法， 价电荷设定为-1, 考虑到密度泛函理论中对重元素
原子与分子物理学报 2021年6期2021-12-27
- 剪切形变下掺杂及缺陷对MoS2电子结构的影响
陷的MoS2模型能隙均减小. 且同时当S和Mo原子共缺陷的模型带隙为0 eV.表2 键长及布居数本文进一步将各个模型的能隙值进行整理，列于表3中. 对比发现，剪切形变下，单独掺杂P/Se原子的模型能隙值为1.771 eV，1.799 eV，相较未掺杂的模型1.695 eV相比，能隙值均增大，但幅度变化较小. 而当体系出现S/Mo原子缺陷的时候，对整个体系的能隙值影响较大，但仍保留其半导体性质. 特别的是当体系同时缺陷S、Mo两个原子的时候，体系表现出能隙为
原子与分子物理学报 2021年6期2021-12-27
- 基于密度泛函理论的单层氢化石墨烯特性分析
OMO-LUMO能隙以及电子激发态.在目前的工作中，利用量子化学计算软件，对不同尺寸H-graphene的结构稳定性、HOMO-LUMO能隙以及电子激发态进行了研究. 其中H-graphene是由16-126个碳原子组成并且边界由H原子终止的矩形H-graphene团簇，这些研究结果将有助于研究人员对不同尺寸H-graphene稳定性判断，通过分析HOMO-LUMO gap达到对H-graphene能隙的调整，以及对不同H-graphene光学特性的判断.
原子与分子物理学报 2021年4期2021-09-16
- 团簇Co4P反应活性及催化性质的研究
活性2.1.1 能隙分析 20世纪50年代，福井谦一首次提出前线轨道理论[22]，认为原子周围的电子云可分为不同的轨道能级，而前线轨道的最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO)是体系能否进行化学反应的关键.各优化构型的HOMO、LUMO轨道因其空间摆布不同导致各原子周围的轨道能级各有差异，为了更清晰的了解电子从最高占据轨道向最低未占据轨道跃迁的能力，引出能隙(EGAP)来更好的描述团簇Co4P各优化构型的化学反应活性.能隙越小，越易于轨道间的电
华中师范大学学报（自然科学版） 2021年4期2021-09-02
- 高效硫硒化锑薄膜太阳电池中的渐变能隙结构*
].Sb2S3的能隙约为1.7 eV, 属于一种宽能隙吸光层材料, 其太阳电池的光谱吸收限在750 nm左右[7].相比之下, Sb2Se3的能隙仅为1.2 eV左右, 属于一种窄能隙吸光层材料, 这使得Sb2Se3太阳电池的光谱吸收限可以扩宽至1100 nm[8,9].然而根据Shockley-Queisser极限, 单结太阳电池的最佳能隙约1.4 eV, 介于Sb2S3与Sb2Se3之间[10].因此, 为了得到最佳的吸光层能隙, 可以通过S与Se原子
物理学报 2021年12期2021-07-01
- 高温超导体电子结构和超导机理的角分辨光电子能谱研究*
导态的能带和超导能隙结构以及多体相互作用等.这些结果为理解铜氧化物和铁基高温超导体的物性及超导机理提供了重要的信息.1 引 言超导是一种宏观量子现象,零电阻和抗磁性两大特性赋予了超导材料潜在的、巨大的应用前景.自从1911年超导电性发现以来[1],探索新型和临界温度更高的超导体、研究超导电性机理和推动超导材料的实际应用,一直是超导研究的重要方向.自超导发现至1986年之间的七十多年中,超导电性主要集中在金属以及合金体系中,它们的超导临界温度比较低.1957
物理学报 2021年1期2021-01-14
- 扭曲状石墨烯及其掺杂量子点的荧光性能
扭曲状GQDs的能隙宽度为1.827 eV，掺杂后能隙宽度出现不同程度的减小，这是因为杂质原子的掺入会出现定域能级，其能级位于禁带之中，导致能隙宽度减小，定域能级的出现有助于电子跃迁.其中电子受体B原子的掺入会导致HOMO能级和LUMO能级均升高，费米能级进入价带，扭曲状GQDs呈现出P型半导体特性.而掺入给电子体N后，扭曲状GQDs的HOMO能阶和LUMO能阶均出现降低，其中HOMO能阶变化微小，LUMO能阶降低明显，相比于掺入给电子体B，掺入受电子体N
四川师范大学学报（自然科学版） 2020年4期2020-07-04
- GanTi（n=1～10）团簇结构稳定性与磁性研究①
轨道间的能量差（能隙），团簇中钛原子电荷以及团簇总自旋磁矩.图1 GanTi（n=1～10）团簇的稳定几何结构表1 GanTi（n=1～10）团簇的对称性、Ti原子电荷、能隙、平均束缚能、磁矩GaTi 稳定几何结构与Ga2一样，都是直线型，Ga2Ti和Ga3的稳定几何结构都是三角形，但前者为等腰三角形C2v，而后者为等边三角形D3h，对称性不同，Ga3Ti的最低能量结构为折叠四边形，对称性为Cs，而Ga4稳定几何结构是正方形，对称性为D4h，是平面结构，G
凯里学院学报 2020年3期2020-06-28
- LamAg (m=1-4) 小团簇的结构和稳定性密度泛函研究
态结构计算团簇的能隙，计算公式为Egap=ELUMO-EHOMO(2)其中，Egap为团簇的能隙；ELUMO、EHOMO分别为前线轨道的最低空轨道和最高占据轨道的能量。1.1 团簇的结构和稳定性计算得到LamAg (m=1-4)体系的稳定结构见图1，结构参数和体系的能量见表1。图1 LamAg (m=1-4) 小团簇的稳定结构Fig.1 Stable structures of LamAg (m=1-4) clusters由图1(Ⅰ-a)和表1可见，计算得
黑龙江大学工程学报 2020年4期2020-03-24
- U(1)自旋交换下的一维关联电子体系的相图∗
铁磁性交换中的有能隙的自旋液体[21]、铜氧化物中电荷转移[22].从相互作用角度来讲，近邻格点上电子的电荷库仑作用和自旋交换作用是可以同时存在的，并与V产生竞争作用.尤其对磁性关联电子体系来说，t-U-V-J模型更是个合适的候选者.在这篇文章中，我们考虑U(1)各向异性的相互作用，相应的哈密顿量定义为哈密顿量(1)描述着丰富的一维多体物理，在极限情况下能简化为特定的已知模型.没有最近邻作用的情况对应著名的Hubbard模型，半满填充和在位库仑排斥作用下，
新疆大学学报(自然科学版)（中英文） 2019年4期2019-12-04
- 光调控的Shastry-Sutherland格子上电子的体态-边缘态对应*
的简并点处会打开能隙，从而形成拓扑绝缘体相[3]。与之相似的情形也存在于三维材料中，如Bi2Se3, Bi2Te3这类具有较大自旋-轨道耦合的材料，在打开能隙的同时会引发能带的翻转，从而形成拓扑绝缘体[4-5]。判断材料是否为拓扑绝缘体主要有3种方法。一种是根据体态-边缘态对应原则，通过手性边缘态或表面态是否存在来判定是普通绝缘体还是拓扑绝缘体；一种是通过绝热地改变参数，在不闭合能隙的情况下将材料转化为某一拓扑性质已知的结构来进行分类；最后一种也是最常用的
中国科学院大学学报 2019年5期2019-09-18
- NO与AunMg-1、Aun-1 (n=1-8)的相互作用的密度泛函理论研究
能、平均结合能、能隙的变化.2 计算方法本文全部计算工作使用dmol3[15,16]程序包进行, 所有计算均设定为自旋非限制, 并且没有设置任何对称性限制. 在广义梯度近(GGA)中, 交换关联势采用Perdew-Wang(1991)NLDA function(PW91)方法，价电荷设定为-1, 核轨道的处理采用密度泛函经验核赝势(DSPP), 在精度可接受范围内采用带d轨道极化的双数值基组(DND)进行了结构优化, 结构优化的收敛标准为:能量阈值2×10
原子与分子物理学报 2019年3期2019-07-08
- 铜苯配合物结构与性质的理论研究
LUMO 能级和能隙差依据前线轨道理论，在化学反应中，能量最高的占据轨道HOMO与能量最低的未占轨道LUMO 对反应起主导作用，各构型前线轨道的能隙差Egap(Egap=ELUMO-EHOMO)在一定程度上可以表征分子参加化学反应能力的强弱与活性大小，且能隙差越小，活性越大，分子间形成的键越牢，体系稳定化程度就越大.反应进行的过程是在一个反应物的最高占据轨道(HOMO) 与另一个反应物的最低空轨道(LUMO)能够产生最大重迭的位置及方向上发生[30-34]
原子与分子物理学报 2019年3期2019-07-08
- 高温超导体的电子结构研究
i2212 中赝能隙的测量结果[19]。实验表明，在2% 的误差范围内并未发现不同偏振光带来的差异。这对可能存在的手性电荷密度波及其强度带来了很强的实验限制。在铁基超导方面，对电子结构的研究也扮演了重要作用。近年来发现的SrTiO3(STO) 衬底上生长的单层FeSe 薄膜由于其既具有所有铁基超导体中最简单的晶体结构（结构单元），又可能具备最高的超导转变温度Tc，而引起了人们极大的兴趣。本文将介绍在FeSe 薄膜材料中进行的系统的实验研究[20−23]。首
物理学进展 2019年2期2019-05-15
- Re3W的点接触安德烈夫反射谱研究∗
的物理现象,比如能隙存在线性节点、Rashba自旋轨道耦合效应甚至一些拓扑性质[4-9]等.Re3W作为一种合金超导体,其超导电性早已被人们发现,但那时人们并没有关注Re3W的非中心对称结构[10,11].后来的研究表明α-Mn结构的Re3W属于非中心对称超导体的一员,因此引起了大家广泛的研究兴趣[12,13].然而,磁场穿透深度实验以及相关的输运测量结果支持该材料是一种弱耦合s波超导体.我们研究组曾经构造了Re3W与正常金属针尖之间的点接触[13],进行
物理学报 2019年1期2019-01-25
- 铁基超导体的扫描隧道显微镜研究进展∗
导体是多带多超导能隙的超导体,不同材料的费米面结构有很大的变化.扫描隧道显微镜证明,同时有电子和空穴费米面最佳掺杂的铁基样品超导能隙结构是无节点并带有能隙符号变化的s±波.而进一步的实验发现在没有空穴费米面的FeSe基超导体中也存在能隙符号的相反,对统一铁基超导体的配对对称性提供了重要实验证据.此外,扫描隧道显微镜在研究铁基超导体的电子向列相、浅能带特性、可能的拓扑特性方面,提供了重要的实验数据.本文对上述相关内容进行了总结,并做了相应分析和讨论.1 引
物理学报 2018年20期2018-11-28
- 铁基高温超导体电子结构的角分辨光电子能谱研究∗
面拓扑结构、超导能隙大小和对称性、轨道三维性和选择性、电子耦合模式等的揭示和发现,为甄别和提出铁基超导新理论、解决高温超导机理问题提供重要依据.1 引 言超导是一种神奇的宏观量子现象.1911年,零电阻现象在金属Hg中被发现[1];1933年,超导的另一个重要特性——迈斯纳效应(又称完全抗磁性)被发现[2].零电阻和完全抗磁性成为标记超导材料的两个独立的重要特性.这种独特性质赋予了超导体潜在的巨大应用前景,激发了量子物理问题的研究.超导发现之后的70多年中
物理学报 2018年20期2018-11-28
- 非均匀电势和子晶格势调控下扶手型石墨烯纳米带的电子特性∗
型石墨烯纳米带的能隙变化.如图1所示，该扶手型石墨烯纳米带的宽度为a0为晶格常数，N为在y方向的碳原子的个数.整个扶手型石墨烯纳米带被非均匀电势Ui等分为上下两个区域.在上半区域内电势为Ui=U，在下半区域内电势为Ui=−U.研究发现，对于不同类型的扶手型石墨烯纳米带，其能隙都会随着AB子晶格势的变化而规律性的变化.当同时考虑AB子晶格势和非均匀电势时，扶手型石墨烯纳米带的能隙存在打开与闭合的现象.最后，在纳米带上施加垂直磁场，两端电导表现出了有趣的量子演
新疆大学学报(自然科学版)（中英文） 2018年3期2018-10-29
- 交换场和非共振光对单层MoS2能带结构的调控*
价带与导带之间的能隙，可以得到新的半金属性和金属性二维材料.[12-14]笔者将利用紧束缚近似下的低能有效哈密顿模型，研究外部磁近邻交换场和非共振圆偏振光对单层MoS2电子能带结构的调控作用.1 模型与方法图1 MoS2纳米场效应管模型Fig. 1 MoS2 Nano Field Effect Transistor Model构建基于单层MoS2的场效应晶体管模型(图1)，其中单层MoS2置于中心区域并受到磁近邻交换场作用和非共振圆偏振光的辐照.磁近邻交换
吉首大学学报（自然科学版） 2018年3期2018-07-03
- 变形及电场作用对石墨烯电学特性影响的第一性原理计算∗
墨烯本身是一个零能隙的半金属,若要实现传统半导体的栅极偏压控制的开关效应等,则需要在石墨烯中打开一定的能隙.若不能实现石墨烯的能隙在一定范围内的灵活可调,则将严重制约其在半导体技术中的实际应用.因此,如何将石墨烯功能化使其产生丰富的能隙具有重要的研究意义.石墨烯中相邻碳原子间形成三个σ键,剩余一个未成键的π电子可以在表面自由移动.石墨烯的电学性质主要由π电子决定[10],而π电子的运动对外力变形非常敏感[11].童国平等[12]研究了拉伸变形对锯齿形和手扶
物理学报 2018年7期2018-05-03
- 团簇Ni3 B2热力学稳定性及其催化性质
（ELUMO）、能隙差（EGAP）、以及不同Ni的贡献率；图3给出了各构型的能隙差。Ni原子HOMO的总贡献率和LUMO的总贡献率均大于50%，说明前线轨道的主要贡献者是Ni原子。EGAP在某种程度上可以反映出分子参加反应的能力。能隙差越低，表明团簇越容易发生反应。团簇参与反应的强弱顺序为：三重态：4（3）＞1（3）＞2（3）＞3（3）；单重态：3（1）＞4（1）＞2（1）＞1（1）。相较而言，三重态的能隙差要高于单重态，波动幅度较大，而单重态的能隙差较低
辽宁科技大学学报 2017年5期2018-01-18
- 轴向磁场对锯齿型和扶手椅型碳纳米卷电子结构的影响
向磁场中的能带、能隙及电子态密度等性质。结果表明，碳纳米卷的能量色散是以磁通量子Φ0为周期随磁通量Φ变化，最低未占据分子轨道也随之产生了明显移动，从而导致碳纳米卷发生金属-半导体连续转变，其中ZCNS(15,0)能隙最大为0.878 eV，而ACNS(12,12)为0.654 eV碳纳米卷；紧束缚模型；电子结构；磁通量子引言碳纳米卷(carbon nanoscrolls，CNS)最早发现于1960年[1]，作为一种新型的碳纳米材料，其在催化、储氢、传感器、
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2017年6期2017-12-28
- 基于Heusler合金的自旋零能隙半导体
er合金的自旋零能隙半导体徐桂舟1，徐 锋1，王文洪2(1.南京理工大学,江苏 南京 210094)(2.中国科学院物理研究所 北京凝聚态物理国家实验室, 北京 100190)自旋零能隙半导体是一类具有接近100%的高自旋极化率，同时与工业半导体具有良好兼容特性的新型自旋电子学材料，在自旋注入、自旋晶体管中具有潜在应用前景。从理论计算的电子结构，结合实验的磁性、输运性质能方面对包括Hg2CuTi型，LiMgPdSn四元等比型的Heusler自旋零能隙半导体
中国材料进展 2017年9期2017-10-13
- 多环芳烃典型电子性质与其大型蚤光致毒性的构效关系研究
Hs前线分子轨道能隙可能与其光致毒性诱发所需吸收光照辐射能有一致性，本研究选取非取代PAHs对大型蚤(Daphnia magna)光致毒性实验数据，通过DFT计算典型电子性质，由偏最小二乘(PLS)分析方法优化发展了定量构效关系模型，经与前人结果比较和验证其拟合优度、稳定性和内外部预测性能均有显著提升，可在应用域(AD)范围内准确预测PAHs光致毒性而满足风险评估需求。构效关系分析结果表明，PAHs光致毒性与分子前线轨道能隙紧密相关，除苯并[k]荧蒽和屈可
生态毒理学报 2017年3期2017-10-13
- 表面修饰和电场对氮化镓薄膜电学性质的调控机理研究
aN-Cl薄膜的能隙较小，而H-GaN-H和F-GaN-F薄膜的能隙较大。当层厚增加时，相同表面修饰的氮化镓纳米薄膜能隙将逐渐减小，最终由半导体转变为导体。当施加垂直电场时，薄膜能隙将依赖于电场方向呈现线性增加或者降低。该研究结果将会为氮化镓纳米材料应用于纳米电子器件提供重要的理论指导。关键词：氮化镓纳米薄膜 能隙 表面修饰 电场 第一性原理中图分类号：O48 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（b）-0023-03大块氮化镓具有
科技资讯 2016年5期2016-08-13
- 线性多烯分子的π电子能隙对原子振动的调制
多烯分子的π电子能隙对原子振动的调制贺 欣2, 4，孙美娇1,2，李 硕2，高淑琴2，孙成林2，里佐威1, 2，何 志1，宋文植3*1. 吉林大学超硬材料国家重点实验室, 吉林 长春 130012 2. 吉林大学物理学院，吉林 长春 130012 3. 吉林大学中日联谊医院，吉林 长春 130031 4. 吉林大学材料科学与工程学院，吉林 长春 130012β胡萝卜素是典型的线性多稀分子，重要的光电材料，在医学上也有重要的作用，研究它在外场作用下分子结构和
光谱学与光谱分析 2016年11期2016-07-12
- 金属掺杂类石墨相氮化碳的理论研究
析比较这些结构的能隙大小、金属原子的结合能以及前线轨道. 结果表明：M/g-C3N4(M=Mn, Cu, Au)的稳定性顺序为Mn/g-C3N4>Cu/g-C3N4>Au/g-C3N4；掺杂几种金属原子后M/g-C3N4(M=Mn, Cu, Au)的能隙明显减小，极大的增强了g-C3N4在可见光范围吸收能力，提高了g-C3N4的光催化效率. 本研究对进一步理解结构修饰对g-C3N4光催化性能的影响提供了一定的理论支持.关键词：密度泛函理论；光催化材料； g
化学研究 2016年2期2016-05-12
- 三甲基硅双苯乙炔取代噻咯的合成及聚集态诱导发光
未占分子轨道能级能隙变小同时最大吸收波长和发射波长发生明显的红移.此外，三种化合物在稀溶液中发光很弱，而在聚集态下表现出较强的荧光发射，具有典型聚集态诱导发光性质.涂覆在薄层层析板上的噻咯分子同样呈现明亮的荧光发射现象，但暴露在有机溶剂气氛下会导致荧光淬灭，离开有机溶剂气氛，荧光再次恢复.因此，这些新型噻咯功能化合物具有应用到化学传感器中的气体探针的潜能.关键词：硅杂环戊二烯；电负性；能隙；聚集诱导发光1 引 言在信息技术高速发展的21世纪，荧光材料作为最
武汉工程大学学报 2016年1期2016-04-07
- CrCl3 对石油稠油O-H…X(X=N﹑O﹑S)氢键削弱的密度泛函理论研究
，系统的α 前线能隙为-71.7kcal·mol-1，β 前线能隙为-73.3kcal·mol-1，这2 个前线能隙小于没有加催化剂时的前线能隙-130.8kcal·mol-1。对O-H…O 系统而言，α-Homo能量为-170.1kcal·mol-1，β-Lumo 为-95.1kcal·mol-1，前线能隙为85kcal·mol-1，系 统 的β-Homo 能量为-74.9kcal·mol-1，β-Lumo 为-71.8kcal·mol-1，前线能隙为3
化工技术与开发 2015年8期2015-10-25
- 科学家造出能隙可变半导体有望研发吸收更多光能的太阳能电池
成了一种拥有可变能隙的人工晶体。很多电子产品都离不开半导体。为了让半导体为人所用，工程师必须精确地知道电子通过晶体点阵时需要耗费多少能量。这种能量计量叫做能隙，它可以帮助科学家决定哪种物质更适合执行某种电子任务。该科研团队所使用的二硫化钼是一种岩石水晶。这种材料本身很常见，不过斯坦福大学的机械工程师郑晓林（音译）和物理学家哈利·马诺哈兰证明，二硫化钼晶体点阵的排列方式赋予了它独特的电子特质。二硫化钼是具有单层原子结构的物质：一个钼原子连接着两个硫原子，这种
中国光学 2015年4期2015-05-12
- 多层黑磷中厚度和应力依赖的能隙变化研究
厚度和应力依赖的能隙变化研究琚伟伟, 李同伟, 雍永亮, 孙金锋(河南科技大学物理工程学院， 洛阳 471023)采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单层及多层黑磷晶体的能隙随层数和外加应力的变化.计算结果表明，体系能隙随着层数的增加而减小，当层数增加到10时，二维黑磷的能隙非常接近于其体材料值.层间的相互作用导致的能带劈裂是能隙减小的直接原因.应力对10层黑磷电子结构的影响也被研究.计算表明，压缩应力可以使10层黑磷从半导体转变为金属，而拉伸应力仅
原子与分子物理学报 2015年2期2015-03-23
- 缺陷对一维尘埃等离子体晶格色散关系的影响
处线性耦合并产生能隙［2］。而由于杂质或缺陷等因素的存在则有可能在能隙中形成分立谱的本征模，如凝聚态物理中的隙模［3］和托卡马克等离子体中的环形阿尔芬本征模（TAE模）［4］。文献［5］通过磁场中尘埃晶格本身周期性以及回旋周期性得到了尘埃等离子体晶格中类似的能隙结构。为进一步深入研究等离子体晶格性质以及为凝聚态材料掺杂及缺陷性质的研究提供物理模型，本文采用一维尘埃等离子体晶格模型，通过引入杂质粒子，研究其中波传播的色散关系，进而分析缺陷对能级结构的影响。1
合肥工业大学学报（自然科学版） 2015年4期2015-03-11
- 周期性Dresselh au s量子线的开关效应
率产生一定宽度的能隙，通过调节自旋轨道耦合强度或者周期单元中两区域的比例长度可以控制能隙的宽度.进一步研究表明当电子入射的能量在能隙范围内的时候，电子被禁止通过，而在能隙外时，电子可以通过，从而实现“关”和“开”的状态.这些效应说明所研究的体系也许能用来设计纳米电子器件.周期性Dresselhaus量子线；开关效应；自旋轨道耦合0 引言低维纳米结构中具有Rashba和Dresselhaus两种自旋轨道耦合，前者是由于量子阱结构的反演不对称性所造成的,后者来
江西理工大学学报 2014年3期2014-02-17
- 自旋三重态Sr2RuO4超导能隙的p波对称性
r2RuO4超导能隙的p波对称性王 琼, 李 铭*(华南师范大学物理与电信工程学院，量子信息技术实验室，广东广州 510006)在三带模型下，考虑带间和带内的在位库伦排斥、洪特耦合以及带内的配对耦合势，采用RPA近似求解能隙方程，得到了Sr2RuO4三个能带上的自旋三重态能隙.计算结果表明，相互作用势在格点上表现为在位的排斥，以及近邻和次近邻格点之间的吸引.xy轨道的配对势近似呈四重旋转对称，而yz和zx轨道的配对势明显以横向方式展开，呈二重旋转对称.同时
华南师范大学学报（自然科学版） 2013年1期2013-10-27
- 扶手椅型石墨烯纳米带在单轴应力下的能隙调控*
带在单轴应力下的能隙调控*孙 娜, 童国平(浙江师范大学 凝聚态物理研究所,浙江 金华 321004)利用紧束缚方法研究了扶手椅型石墨烯纳米带沿其长度方向受单轴应力的电子能谱及能隙与形变量的关系.结果表明：在一定的应力下，3m和3m+1型纳米带的能隙随纳米带宽度的变化呈现零能隙拐点，而这种拐点随着非近邻项的逐渐计入向着纳米带宽度窄的方向移动.当带宽较窄时，无论非近邻项是否计入，除了3m+2外,只有3m的三近邻情形能隙与形变量(小形变)的曲线才有拐点；随着宽
浙江师范大学学报（自然科学版） 2013年2期2013-10-25
- 堆叠方法与堆叠层数对扶手型石墨烯纳米带电子能带的影响*
s的波函数和能带能隙解析式及最近邻、次紧邻和三紧邻的跳跃能的紧束缚模型．但对于少层的AGNRs来说，层与层之间存在着范德华力．由于堆叠的方式不同，可以沿着层数增加的方向将其分为AA堆叠、AB堆叠、ABC堆叠等．为此，本文采用了紧束缚模型理论［8］，详细讨论了AA堆叠与AB堆叠双层AGNRs能带结构的解析解，以及少层堆叠AGNRs能带结构的解析解，并将计算结果进行了对比分析．1 理论方法和模型1．1 单层扶手型石墨烯纳米带单层扶手型石墨烯纳米带的单位晶格中有
浙江师范大学学报（自然科学版） 2012年2期2012-12-17
- CdnSn(1≤n≤12)团簇结构与电子性质的密度泛函理论研究
接带隙半导体，其能隙覆盖了整个可见光范围，因而是一类具有广泛应用前景的光敏材料。随Ⅱ－Ⅵ族半导体量子点实验研究的不断深入，Ⅱ－Ⅵ族半导体材料的理论研究也越来越受到科学家的重视，特别是对Ⅱ－Ⅵ族半导体团簇的理论研究［5－14］。与有机发光材料相比，CdS这种无机量子点不仅具有丰富的颜色，而且能够承受多次的激发和光发射而不会分解，因此CdS这种无机量子点可以作为示踪粒子或分子标签在生物化学、分子生物学、细胞生物学、基因组学、蛋白质组学、药物筛选和生物大分子相互
塔里木大学学报 2012年4期2012-12-10
- 由锐钛矿(101)片卷曲成单壁纳米管的紧束缚密度泛函理论研究
的增大,应变能和能隙减小.而在管径相同的情况下,不同手性的(n,m)纳米管的应变能随着n/m的增加呈现先增大后减小的趋势,能隙变化不大.紧束缚密度泛函理论方法;二氧化钛;锐钛矿;纳米管1 引言二氧化钛(TiO2)是一种重要的半导体过渡金属氧化物,在光催化、电子学、环境保护等领域中有着广泛的应用,对其性能及电子结构的研究是近年来热门的研究课题.1-13由于其具有量子尺寸效应、表面效应等性质,TiO2纳米材料(纳米薄膜、纳米线)在实际应用中具有巨大的价值.特别
物理化学学报 2012年8期2012-11-30
- TMnCOTn＋1层状团簇的结构及其电磁性质
OMO－LUMO能隙HOMO－LUMO能隙反映团簇电子结构的稳定性.图2（a）给出了 HOMOLUMO能隙随团簇尺寸的变化趋势.有趣的是，这些团簇的HOMO－LUMO能隙呈现奇偶的变化趋势，例如TMCOT和TM2COT3表现出较大的能隙，TMCOT2和TM3COT4表现出较小的能隙.这些说明TMCOT和TM2COT3具有相对较稳定的电子结构.但是当TM为Ti原子时，这些化合物的HOMO－LUMO能隙比较小；当TM为Zr，Hf时，能隙相对于Ti原子比较大，说
扬州大学学报（自然科学版） 2012年1期2012-01-29
- 第一性原理研究空位点缺陷对高压下LiF的电子结构和光学性质的影响*
的存在使得LiF能隙中出现了缺陷态;在可见光范围内，空位点缺陷的存在不会影响LiF的高压光吸收性(吸收系数仍为零);在紫外光波段，Li－1空位存在时在约99—114 nm波段内出现了弱的吸收，F+1空位存在时在约99—262 nm波段内出现了明显的吸收;Li－1，F+1两种空位分别存在时对LiF的反射谱和能量损失谱产生的影响都集中在紫外光区，与对光吸收产生的影响相似.LiF，第一性原理，空位点缺陷，光学透明性PACS:61.66.－ f，65.40.gk，
物理学报 2011年2期2011-10-23
- Aln（n=2～22）团簇构型研究
HOMO-UMO能隙及平均键长间的关系.1.2 构造的前9（n=2～10）种Aln团簇的构型构型见图1所示.图1 Aln（n=2～10）团簇的计算模型图1给出了优化后得到的Aln团簇原子数n=2～10的相对稳定的典型结构（初始Al-Al键长设为d=0.27 nm）,它们的构型是使用了DFT中的B3LYP方法,6～31 G基组进行优化后得到的.通常情况下,由于原子空间排布的不同,Aln团簇的构型也复杂多样,并且会有大量不同构型具有相同（或差别很小）的能量,故
河南科技学院学报(自然科学版) 2011年1期2011-02-05
- 基于第一性原理的Mn-AlN和Cr-AlN的半金属性质
-AlN的半金属能隙都随着杂质浓度的增大而减小.原因可能是随着Mn/Cr掺杂浓度的增大,杂质原子间相互作用增强,Mn/Cr 3d与N 2p杂化减弱,使得自旋交换劈裂变小,从而半金属能隙变窄.在同等掺杂浓度下,Mn-AlN比Cr-AlN的半金属能隙大.这是因为Mn 3d态能级比Cr 3d态能级低,Mn 3d与N 2p杂化更强,导致自旋交换劈裂更大,自旋向下子带的导带底相对远离费米能级,因此Mn-AlN的半金属能隙较大.AlN;过渡金属掺杂; 半金属; 能带结
物理化学学报 2010年10期2010-11-06
- 铁基超导材料超导能隙在不同费米面上分布的三维示意图
对对称性包含超导能隙在动量空间的大小和相位信息，也就是打开超导电子对(库珀对)破坏超导在各个方向上所需要的能量，即电子对的结合能有多大，结合方向是什么，这些重要信息都能够从超导体的配对对称性中反映出来，了解超导配对对称性对于推动超导体的机理研究具有重要的意义，在对铜氧化物高温超导体的研究过程中，确定其d波配对对称性被认为是过去23年中最重要的发现，中科院物理所丁洪研究小组利用角分辨光电子能谱实验手段，全面地研究了铁基材料的能带结构和费米面以及它们随载流子掺
物理 2009年9期2009-10-29