复杂材料体系的第一原理研究 被引量：2

1

作者 朱梓忠 黄美纯 +2 位作者 张志鹏 李开航 庄宝煌 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期260-266,共7页

对复杂材料体系进行量子力学的从头计算一直是材料和物理科学研究的重要方向 .采用密度泛函理论和第一原理赝势法 ,我们对以下一些复杂的体系进行了研究 ,包括 :1)计算了铝中锂 ,硅 ,镁等重要杂质的形成能 ,说明了这些杂质形成替位的可... 对复杂材料体系进行量子力学的从头计算一直是材料和物理科学研究的重要方向 .采用密度泛函理论和第一原理赝势法 ,我们对以下一些复杂的体系进行了研究 ,包括 :1)计算了铝中锂 ,硅 ,镁等重要杂质的形成能 ,说明了这些杂质形成替位的可能性 ;2 )研究了过渡金属 W,Mo和 Nb(0 0 1)表面在外加电场下的表面基态结构的改变 .发现了 W(0 0 1)和 Mo(0 0 1)表面的基态结构随着电场的增强而相变 ,而 Nb(0 0 1)表面的结构却不会改变 ;3)从第一原理的角度研究了由 Al12 X(X=C,Si,Ge)原子集团构成晶体的可能性 ,指出通过 Al12 X集团立方密堆积的方法来构造半导体是不合适的 ;4 )计算了一系列过渡金属在 Al(0 0 1)表面上的吸附 ,发现 Pt,Au吸附时的“反常”功函数变化行为 . 展开更多

关键词 复杂材料体系 第一原理 点缺陷 表面基态结构 吸附 集团固体 量子力学 从头计算

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由Al_(12)C原子集团构造晶体的理论探讨

2

作者 朱梓忠 黄美纯 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期204-208,共5页

使用基于混合基表示的第一原理赝势法，研究了由Ａｌ１２Ｃ原子集团立方密堆积构造而成的晶体的电子和几何结构．对所构成的晶体的晶格常数和集团中各原子在晶体场下的位置改变都进行了没有可调参数的从头计算．结果表明，这样构成的晶... 使用基于混合基表示的第一原理赝势法，研究了由Ａｌ１２Ｃ原子集团立方密堆积构造而成的晶体的电子和几何结构．对所构成的晶体的晶格常数和集团中各原子在晶体场下的位置改变都进行了没有可调参数的从头计算．结果表明，这样构成的晶体将是金属而非半导体，Ａｌ１２Ｃ原子集团之间在构成晶体时有较强的相互作用，晶场中的集团不再具有类似惰性原子的性质． 展开更多

关键词 集团固体 晶格常数 晶体 原子集团 Nl12C

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自由空间中一维W原子链的磁性

3

作者 朱梓忠 林秋宝 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期774-777,共4页

应用基于密度泛函理论的第一原理方法,对自由空间中的一维W原子链的磁性进行了计算.得到了考虑自旋轨道相互作用的铁磁,反铁磁以及螺旋磁性结构的一维W原子链的原子磁矩随原子间距的变化及相应的磁学性质,并与不考虑自旋轨道相互作用的... 应用基于密度泛函理论的第一原理方法,对自由空间中的一维W原子链的磁性进行了计算.得到了考虑自旋轨道相互作用的铁磁,反铁磁以及螺旋磁性结构的一维W原子链的原子磁矩随原子间距的变化及相应的磁学性质,并与不考虑自旋轨道相互作用的情况做了对比.结果发现,原子链的原子磁矩在原子间距的一个小变化范围内有个跃升,最终趋于单原子磁矩;与体材料时不同,稳定的一维W原子链具有磁性,而且反铁磁W原子链的相对稳定性高;轨道磁矩在有近邻原子作用时出现,且极化方向与自旋极化方向相反.最后,也对W一维原子链的电磁性质进行了讨论. 展开更多

关键词 原子链 磁性 自旋轨道相互作用 第一原理方法

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测量光学非线性的Z扫描方法 被引量：6

4

作者 余力 陈谋智 +2 位作者 黄美纯 黄文达 朱梓忠 《量子电子学报》 CAS CSCD 1998年第5期433-440,共8页

本文从理论框架，测量灵敏度，光源，样品的吸收和厚度以及时间分辨等方面对光学非线性Z扫描测量方法的近年来的发展予以论述．

关键词 Z扫描 光学非线性 横向效应 光电子学 光子学

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Si基光发射材料的探索 被引量：4

5

作者 黄美纯 张建立 +1 位作者 李惠萍 朱梓忠 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期419-424,共6页

由于Si基光发射材料具有与先进的Si微电子技术兼容和成本低廉的优势 ,一直是光电子集成 (OEIC)工程应用的首选材料。但由于体材料Si是一种间接带隙半导体 ,不可能成为有效的光发射体。如何通过已有的物理学原理和可行的微加工技术把它... 由于Si基光发射材料具有与先进的Si微电子技术兼容和成本低廉的优势 ,一直是光电子集成 (OEIC)工程应用的首选材料。但由于体材料Si是一种间接带隙半导体 ,不可能成为有效的光发射体。如何通过已有的物理学原理和可行的微加工技术把它改造成为有效的发光材料 ,甚至成为严格意义上的直接带隙材料 ,给实验研究工作者和材料设计理论工作者提出了挑战。除多孔Si之外 ,最近已有若干令人鼓舞的方案 ,包括Si纳米晶、Si/O超晶格和注硼位错工程等方法 ,实现了Si基材料的有效发光试验。本文在分析其中最令人关注的进展的基础上 ,认为要实现高效率、高响应速率的Si基发光材料 ,以适应超高速、大容量信息处理和传输的要求 ,较好的途径是直接设计出具有直接带隙的Si基材料。因为避免界面态参与发光过程 ,对于提高响应速度至关重要。但是如何设计直接带隙的半导体材料并没有现成的规则可依循。我们建议一个经验的对称性法则 ,并设计出一种新的硅基超晶格。通过计算机模拟计算表明 ,其中Se/Si10 /Se/Si10 /Se超晶格具有相当理想的直接带隙特征 ,其带隙处于红外波段。预期这类新材料及有关器件会有优越的光发射和各种光学性能 ,其制作也可方便地与硅微电子工艺兼容。因此 。 展开更多

关键词 Si基光发射材料 超晶格 直接带隙光发射 光电子材料 响应速度 发光材料 微电子技术

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InSb的Li替位形成能的从头计算 被引量：3

6

作者 刘慧英 侯柱锋 +2 位作者 朱梓忠 黄美纯 杨勇 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1521-1524,M006,共5页

采用基于平面波展开的第一原理赝势法计算了锑化铟在锂替位到铟位置时的各种情况下的形成能与电子结构 ,讨论了锂替位的体积变化 ,电荷分布、能带结构及电子态密度等性质 .结果表明 ,对于闪锌矿结构的 In Sb,锂的各种替位形成能大致在... 采用基于平面波展开的第一原理赝势法计算了锑化铟在锂替位到铟位置时的各种情况下的形成能与电子结构 ,讨论了锂替位的体积变化 ,电荷分布、能带结构及电子态密度等性质 .结果表明 ,对于闪锌矿结构的 In Sb,锂的各种替位形成能大致在每个锂原子 -2 .2 e V左右 .该结果表明 ,不可能在嵌入初期 Li插入到间隙位置之前发生替位反应 。 展开更多

关键词 INSB Li替位形成能 从头计算

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(C_(60))_N团簇稳定结构的遗传算法研究 被引量：3

7

作者 汪志刚 陈耀桦 +1 位作者 文玉华 朱梓忠 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期861-866,共6页

采用Pacheco-Ramalho相互作用势,结合改进的遗传算法研究了(C60)N团簇(N=3～25)的稳定结构与'幻数'序列,并研究了(C60)N 团簇的势能变化.结果表明:团簇的稳定结构与构成团簇的C60分子数目有密切的关系.随着C60分子数目的增大,... 采用Pacheco-Ramalho相互作用势,结合改进的遗传算法研究了(C60)N团簇(N=3～25)的稳定结构与'幻数'序列,并研究了(C60)N 团簇的势能变化.结果表明:团簇的稳定结构与构成团簇的C60分子数目有密切的关系.随着C60分子数目的增大,团簇的稳态结构呈现出由层状变为壳状,然后又转变为层状结构的变化趋势.随着组成C60分子数的增多,团簇中分子的平均势能呈下降的趋势,下降的幅度随着分子数的增大而越来越小. 展开更多

关键词 稳定结构 团簇 遗传算法

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简单金属小团簇Al_n(n=2～7)的磁性 被引量：2

8

作者 庄琼云 张建华 +1 位作者 文玉华 朱梓忠 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期801-805,共5页

使用自旋极化的密度泛函理论下的第一原理方法,对简单金属铝的小团簇Aln(n=2～7)的结构特性和磁性进行了理论计算.结果表明:团簇的结合能随着团簇中原子数的增加而增大;虽然Al是简单金属,但是其小团簇Aln(n=2～7)具有磁性,磁矩在1μB和2... 使用自旋极化的密度泛函理论下的第一原理方法,对简单金属铝的小团簇Aln(n=2～7)的结构特性和磁性进行了理论计算.结果表明:团簇的结合能随着团簇中原子数的增加而增大;虽然Al是简单金属,但是其小团簇Aln(n=2～7)具有磁性,磁矩在1μB和2μB间变化;通过能级图分析了Aln团簇磁矩的变化规律.此外,还分析了Aln团簇的磁矩、结合能、能量的一阶和二阶差分随原子数n的变化,讨论了最稳定团簇Al5的电子结构和电荷密度. 展开更多

关键词 Al团簇 磁性 从头计算

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ZnO中氧空位缺陷形成能的第一性原理研究 被引量：5

9

作者 林传金 朱梓忠 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期486-491,共6页

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了ZnO在富氧和富锌条件下氧的单空位、双空位和三空位缺陷的形成能.结果表明:在富氧和富锌条件下,随着氧空位浓度的增加,氧空位形成能变大,说明ZnO中不容易产生多空位氧缺陷;随着氧空位浓度... 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了ZnO在富氧和富锌条件下氧的单空位、双空位和三空位缺陷的形成能.结果表明:在富氧和富锌条件下,随着氧空位浓度的增加,氧空位形成能变大,说明ZnO中不容易产生多空位氧缺陷;随着氧空位浓度的增加,氧空位对应的吸收光谱红移;分散型氧双空位的形成能低于聚集型氧双空位,说明ZnO中不容易产生氧空位聚集,由此可解释ZnO的抗辐照能力;在富锌条件下,聚集型氧双空位的形成能大于分散型氧三空位的形成能,说明在此条件下聚集型氧双空位更难形成. 展开更多

关键词 第一性原理计算 ZNO 氧空位 形成能

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Mg_2Sn的Li嵌入形成能的从头计算 被引量：1

10

作者 侯柱锋 吴良根 +1 位作者 吴荣钦 朱梓忠 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期310-313,共4页

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... 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. 展开更多

关键词 锂电池 负极材料 Mg2Sn 锂原子嵌入 形成能 从头计算 第一原理赝势法 电子结构

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定量分析功率器件GAT的栅屏蔽效应 被引量：1

11

作者 庄宝煌 黄美纯 +3 位作者 朱梓忠 张志鹏 李开航 吴丽清 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期676-681,共6页

建立了 Ｇ Ａ Ｔ 器件集电结耗尽层电位分布和电场分布的二维解析模型，定量研究了 Ｇ Ａ Ｔ 的栅屏蔽效应的解析表达式并借助计算机对栅屏蔽效应给以证实．该模型可供优化设计双极型高频、高压、低饱和压降功率器件参考．

关键词 功率器件 GAT 屏蔽效应 解析模型 定量分析

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锂离子电池负极材料Li_(2.5)Cu_(0.5)N的Li脱嵌性质 被引量：1

12

作者 蔡娜丽 刘慧英 +1 位作者 朱梓忠 杨勇 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期333-337,共5页

使用基于平面波展开的第一原理赝势法,计算了锂离子电池非碳基负极材料Li2.5Cu0.5N在各种脱锂量下的Li脱嵌形成能以及相应的体积变化,讨论了脱锂前后材料的电荷密度,电子状态密度等电子性质.计算表明,Li2.5Cu0.5N晶体中LiN层的锂的脱出... 使用基于平面波展开的第一原理赝势法,计算了锂离子电池非碳基负极材料Li2.5Cu0.5N在各种脱锂量下的Li脱嵌形成能以及相应的体积变化,讨论了脱锂前后材料的电荷密度,电子状态密度等电子性质.计算表明,Li2.5Cu0.5N晶体中LiN层的锂的脱出能要比LiCu层的锂小得多,即LiN层中的锂更容易脱嵌.结果还表明,各种脱锂量的Li脱嵌能大致在-2.72^-4.08 eV/Li之间.当脱锂量小于30%,材料的体积变化较小,随着脱锂量的增大,材料的体积变化较大. 展开更多

关键词 锂离子电池 负极材料Li2.5 Cu0.5 N Li脱嵌

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W原子薄片磁性的第一原理计算 被引量：1

13

作者 林秋宝 张建华 +1 位作者 文玉华 朱梓忠 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期657-661,共5页

应用基于密度泛函理论的第一原理方法,对单原子层的W原子薄片的磁性进行了计算.结果表明:稳定的W原子单层没有磁性,但是在晶格被拉伸的情况下会出现磁性.晶格被拉伸时,反铁磁结构比铁磁结构更早出现磁性,正方结构比斜方结构更快出现磁性... 应用基于密度泛函理论的第一原理方法,对单原子层的W原子薄片的磁性进行了计算.结果表明:稳定的W原子单层没有磁性,但是在晶格被拉伸的情况下会出现磁性.晶格被拉伸时,反铁磁结构比铁磁结构更早出现磁性,正方结构比斜方结构更快出现磁性.不管是铁磁,反铁磁的平面结构,平面近六角结构最为稳定;反铁磁结构比铁磁结构更加稳定. 展开更多

关键词 W原子薄片 磁性 第一原理计算

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Ⅳ族元素掺杂的α-Fe的第一性原理研究 被引量：1

14

作者 高潭华 吴顺情 朱梓忠 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期674-679,共6页

采用基于自旋极化的密度泛函理论的第一性原理方法,使用超原胞模型对Ⅳ族元素掺杂的α-Fe体系α-Fe:X(X=C,Si,Ge)的电子结构和磁学性质进行了系统研究.计算得到了α-Fe体系掺杂前后的能带结构、电子态密度及电荷密度分布等.对计算结果... 采用基于自旋极化的密度泛函理论的第一性原理方法,使用超原胞模型对Ⅳ族元素掺杂的α-Fe体系α-Fe:X(X=C,Si,Ge)的电子结构和磁学性质进行了系统研究.计算得到了α-Fe体系掺杂前后的能带结构、电子态密度及电荷密度分布等.对计算结果的分析表明:C、Si元素的替位使原胞的体积有所减小,而Ge的替位则导致原胞体积的增大;C和Ge的替位使得电荷密度分布的方向性增强,预示着C和Ge与周围原子相互作用有比较明显的共价性,而Si的替位却对周围电荷密度的影响很小;掺杂时,各替位原子本身基本上都没有表现出磁性,而各Fe原子都保持有磁性,其磁矩都比纯α-Fe中的Fe原子略大. 展开更多

关键词 Α-FE 掺杂 电子结构 从头计算

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Ni,Al及其合金的一种嵌入原子势 被引量：1

15

作者 张建华 吴顺情 +1 位作者 文玉华 朱梓忠 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期588-594,共7页

嵌入原子势在金属材料的结构及其物性的计算机模拟方面仍然有着重要的作用.针对面心立方结构的镍、铝及其合金,我们拟合了一种简单形式的嵌入原子势.势参数的拟合使用了相应材料的晶格常数,结合能、空位形成能以及三个弹性常数C_(11),C_... 嵌入原子势在金属材料的结构及其物性的计算机模拟方面仍然有着重要的作用.针对面心立方结构的镍、铝及其合金,我们拟合了一种简单形式的嵌入原子势.势参数的拟合使用了相应材料的晶格常数,结合能、空位形成能以及三个弹性常数C_(11),C_(12),C_(44).除了一些高频部分的合理偏差之外,使用拟合的势参数得到的声子谱与实验结果符合良好.此外,得到的状态方程也与第一原理的理论结果很好地符合,说明了此嵌入原子势的可靠性. 展开更多

关键词 NI AL 舍金 嵌入原子势

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重金属小团簇W_n(n=2～7)磁性的第一原理计算 被引量：1

16

作者 李仁全 庄琼云 +1 位作者 文玉华 朱梓忠 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期495-500,共6页

使用自旋极化的密度泛函理论下的第一原理方法,对重金属钨的小团簇W_n(n=2～7)的结构特性和磁性进行了理论计算.结果表明:团簇的结合能随着团簇中原子数的增加而增大;虽然W的体材料不具有磁性,但是W的一些小团簇可以表现出磁性,如W_3、... 使用自旋极化的密度泛函理论下的第一原理方法,对重金属钨的小团簇W_n(n=2～7)的结构特性和磁性进行了理论计算.结果表明:团簇的结合能随着团簇中原子数的增加而增大;虽然W的体材料不具有磁性,但是W的一些小团簇可以表现出磁性,如W_3、W_4和W_7,其磁矩均为2_(μB);通过能级图我们分析了W_n团簇磁矩的变化情况.此外,还分析了W_n团簇的磁矩,结合能,能量的一阶和二阶差分随原子数n的变化,讨论了最稳定团簇W_4的电子结构和电荷密度. 展开更多

关键词 W团簇 磁性 从头计算

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抗核辐照功率晶体管GAT优化设计的必要条件

17

作者 庄宝煌 黄美纯 +3 位作者 朱梓忠 张志鹏 李开航 吴丽清 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期163-168,共6页

通过关于电力半导体器件 GAT的集电结耗尽层电位分布和电场分布的二维解析模型定量研究了优化设计 GAT的工艺参数和结构参数的关系 ,即抗核辐照器件

关键词 GAT 优化设计 功率晶体管 抗核辐照 工艺参数

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用GAT器件实现高电压与高频率、高电流增益兼容的定量分析

18

作者 庄宝煌 黄美纯 +3 位作者 朱梓忠 张志鹏 李开航 吴丽清 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期831-836,共6页

通过作者最近建立的关于GAT器件集电结耗尽层电位分布和电场分布的二维解析模型。

关键词 功率器件 基区穿通电压 频率 电流增益 GAT器件

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NiCu多层膜的电子结构及其磁性

19

作者 沈汉鑫 黄美纯 +1 位作者 沈耀文 朱梓忠 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期753-757,共5页

用自旋极化的 LMTO超元胞方法计算了 Ni Cu多层膜的电子结构 ,通过对 Ni Cu多层膜的每一层的态密度的分析 ,表明 Ni的磁性随层数变化而明显变化 .

关键词 磁性多层膜 电子能带结构 磁性质 电性质

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超细钛金属线的电子性质

20

作者 李爱玉 文玉华 +1 位作者 朱梓忠 杨勇 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1323-1326,共4页

使用第一性原理方法计算研究了一系列无限长、超细的钛金属线的结合能和电子性质,并得到了这些超细金属线的电导.结果表明,超细钛金属线单位原子的结合能比体材料的结合能低得多,而且与金属线截面半径的倒数在所计算的纳米范围内成线性... 使用第一性原理方法计算研究了一系列无限长、超细的钛金属线的结合能和电子性质,并得到了这些超细金属线的电导.结果表明,超细钛金属线单位原子的结合能比体材料的结合能低得多,而且与金属线截面半径的倒数在所计算的纳米范围内成线性反比关系.钛金属线的电子结构性质表现出渐进的尺寸演化和明显的结构关联,当金属线直径大于1 nm时表现出类似体材料的电子结构,这与Ti团簇的电子结构性质相似.对电导的计算发现,金属线的电导随着线尺寸的变粗而增大,电导通道的数目由金属线的结构对称性和粗细所决定. 展开更多

关键词 钛超细金属线 电子结构 从头计算

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