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石墨化度对2.5D碳/碳复合材料在低能条件下的摩擦学性能影响 被引量:13
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作者 黄荔海 李贺军 胡志彪 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期487-490,共4页
在MM-200型摩擦磨损实验机上,对2.5D编织结构的不同石墨化度的碳/碳(C/C)复合材料进行低能条件下的摩擦磨损实验,用扫描电子显微镜对其磨损表面形貌进行了观察分析。结果表明:石墨化温度升高到一定值之后,可使摩擦系数下降,而试样的摩... 在MM-200型摩擦磨损实验机上,对2.5D编织结构的不同石墨化度的碳/碳(C/C)复合材料进行低能条件下的摩擦磨损实验,用扫描电子显微镜对其磨损表面形貌进行了观察分析。结果表明:石墨化温度升高到一定值之后,可使摩擦系数下降,而试样的摩擦系数不稳定,相应磨损量也会增大。在摩擦初始时,摩擦系数呈现交错变化,随时间的推移,摩擦系数出现分化,石墨化度高的试样摩擦系数较低,当石墨化度增加50%时,磨损率增加0.05%,磨损量变化不是很大。石墨化程度以及石墨化的均匀程度都对材料的摩擦磨损性能有很大影响。 展开更多
关键词 C/C复合材料 石墨化度 低能条件 摩擦学性能
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不同转速及载荷下炭/炭复合材料的摩擦磨损性能 被引量:9
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作者 黄荔海 李贺军 +1 位作者 李克智 胡志彪 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期330-333,357,共5页
在MM-200型摩擦磨损试验机上,对3K炭布叠层结构的炭,炭(C/C)复合材料进行低能条件下的摩擦磨损实验,用扫描电子显微镜对其磨损表面形貌进行观察分析。结果表明:在干摩擦条件下,随转速增加,复合材料的摩擦系数降低,磨损量增大... 在MM-200型摩擦磨损试验机上,对3K炭布叠层结构的炭,炭(C/C)复合材料进行低能条件下的摩擦磨损实验,用扫描电子显微镜对其磨损表面形貌进行观察分析。结果表明:在干摩擦条件下,随转速增加,复合材料的摩擦系数降低,磨损量增大。随载荷增加,复合材料的摩擦系数降低,磨损量增大。摩擦初始时主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损,润滑膜产生后主要磨损机理为疲劳磨损。炭,炭复合材料在低能条件下的磨损是正常磨损,其摩擦系数在0.1~0.2,温度在0~100℃之间。 展开更多
关键词 C/C复合材料 低能条件 摩擦学性能
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Ge_2Sb_2Te_5晶体结构的第一性原理模拟 被引量:3
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作者 刘富荣 韩欣欣 +2 位作者 白楠 范振坤 朱赞 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期137-141,148,共6页
基于密度泛函理论,采用CASTEP软件对Ge2Sb2Te5亚稳态晶体进行结构优化,并比较了局部密度泛函LDA CA-PZ和广义梯度近似GGA PBE两种不同电子交换关联函数对模型晶体结构、能带、态密度、分波态密度、布居数等相关性质的影响,获得Ge2Sb2Te... 基于密度泛函理论,采用CASTEP软件对Ge2Sb2Te5亚稳态晶体进行结构优化,并比较了局部密度泛函LDA CA-PZ和广义梯度近似GGA PBE两种不同电子交换关联函数对模型晶体结构、能带、态密度、分波态密度、布居数等相关性质的影响,获得Ge2Sb2Te5亚稳态晶体结构的性质.研究发现,电子交互关联函数采用局部密度泛函LDA CA-PZ时计算体系的总能量更低,具有更好的稳定性,但该优化使晶格常数缩小,而采用广义梯度近似GGA PBE方法对GST材料的晶胞结构进行模拟获得的结果与实验结果较为吻合.亚稳态Ge2Sb2Te5的能带没有带隙,呈现典型的金属性,而对材料性质影响最大的是Te原子. 展开更多
关键词 相变 Ge2 Sb2 Te5 第一性原理 密度泛函
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铝掺杂单壁扶手型(6,6)硅纳米管电子结构和光电性质的第一性原理研究 被引量:5
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作者 张昌华 余志强 +1 位作者 郎建勋 廖红华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第22期147-151,共5页
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了铝掺杂对单壁扶手型(6,6)硅纳米管电子结构和光电性质的影响。结果表明,本征态硅纳米管属于直接带隙半导体,其禁带宽度为0.42eV,而铝掺杂硅纳米管为间接带隙半导体,其禁带宽度为0.02eV。单... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了铝掺杂对单壁扶手型(6,6)硅纳米管电子结构和光电性质的影响。结果表明,本征态硅纳米管属于直接带隙半导体,其禁带宽度为0.42eV,而铝掺杂硅纳米管为间接带隙半导体,其禁带宽度为0.02eV。单壁扶手型(6,6)硅纳米管的价带顶主要由Si-3p态电子构成,而其导带底则主要由Si-3p态电子决定。同时通过铝掺杂,使硅纳米管的禁带宽度变窄,吸收光谱产生红移,研究结果为硅纳米管在光电器件方面的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 第一性原理 硅纳米管 电子结构 光电性质
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量子点量子阱中束缚态的能级结构(英文) 被引量:5
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作者 张立 谢洪鲸 +1 位作者 陈传誉 龚映清 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期338-344,共7页
在有效质量近似下,考察了一个特殊量子点量子阱体系中的电子与空穴束缚态能级结构,以CdS/HgS和ZnS/CdSe构成的量子点量子阱为例进行了数值计算。结果显示,束缚态的本征能量对量子点量子阱的尺寸依赖曲线存在一些拐点,这一结果与均匀量... 在有效质量近似下,考察了一个特殊量子点量子阱体系中的电子与空穴束缚态能级结构,以CdS/HgS和ZnS/CdSe构成的量子点量子阱为例进行了数值计算。结果显示,束缚态的本征能量对量子点量子阱的尺寸依赖曲线存在一些拐点,这一结果与均匀量子点体系明显不同;对某个固定的量子点量子阱结构,随量子数n的增加,CdS/HgS量子点量子阱体系中的束缚电子态的能级间隔不是单调增加的,在某些量子数n处存在峰值,而ZnS/CdSe量子点量子阱体系中的空穴束缚态的能级间隔则是单调增加的,这是由构成量子点量子阱的材料的有效质量比率不同造成的。 展开更多
关键词 能级结构 量子点量子阱 束缚态 电子 数值计算 ZnS/CdSe 硫化锌 碲化镉
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空气中正方形排列的大声阻抗柱体阵列的声波禁带 被引量:3
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作者 赵宏刚 刘耀宗 +3 位作者 韩小云 温激鸿 王刚 郁殿龙 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期77-80,85,共5页
采用平面波展开法,分析了一类声阻抗较大的圆柱体正方形周期排列在空气中形成的二维声子晶体声波禁带。数值计算结果表明,在柱体声阻抗远大于基体的条件下,声波禁带与柱体材料及其是否空心无关,而与柱体半径和晶格常数有关。
关键词 声子晶体 声波禁带 基体 品格常数
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钙钛矿型YNiO_3电子能带结构的第一性原理 被引量:5
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作者 唐春红 张俊廷 林长圣 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第6期9-11,共3页
采用第一性原理计算了钙钛矿材料YNiO3正交相、单斜相的电子能带结构。计算结果表明:YNiO3正交相为直接带隙,带隙大小约为0.99 eV;单斜相低能导带向费米面移动进入带隙区,与费米面相交而部分填满,使其具有金属性而导电。同时发现,Ni在... 采用第一性原理计算了钙钛矿材料YNiO3正交相、单斜相的电子能带结构。计算结果表明:YNiO3正交相为直接带隙,带隙大小约为0.99 eV;单斜相低能导带向费米面移动进入带隙区,与费米面相交而部分填满,使其具有金属性而导电。同时发现,Ni在正交相中只存在一种组态Ni3+,而在单斜相中则存在Ni2+和Ni4+两种不同的组态,即存在电荷歧化2Ni3+→Ni2++Ni4+。 展开更多
关键词 钙钛矿氧化物 电子能带结构 正交相 单斜相 第一性原理
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Zwicker时变响度的一种计算方法 被引量:5
8
作者 周明刚 董琦飞 +1 位作者 刘阳 陈源 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期3073-3076,共4页
根据德国标准DIN 45631/A1,在Zwicker稳态响度模型的基础上,模拟了频域和时域掩蔽效应,通过引入一个时间常量来描述响度的动态行为,设计并基于MATLAB实现了Zwicker时变响度的计算算法。选用国内某汽车持续加速时的噪声样本为算例进行计... 根据德国标准DIN 45631/A1,在Zwicker稳态响度模型的基础上,模拟了频域和时域掩蔽效应,通过引入一个时间常量来描述响度的动态行为,设计并基于MATLAB实现了Zwicker时变响度的计算算法。选用国内某汽车持续加速时的噪声样本为算例进行计算,计算结果与B&K公司的声品质软件Sound Quality的计算结果具有良好的一致性,从而验证了该时变噪声响度计算方法的准确性。 展开更多
关键词 声品质 响度 掩蔽效应 时变响度
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椭圆柱三维简立方排列声子晶体的带隙结构 被引量:3
9
作者 胡家光 张晋 +3 位作者 张茜 祝菲霞 胡群法 李方江 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1411-1413,1417,共4页
用平面波法研究了椭圆钢柱与环氧树脂组成的三维简立方晶格声子晶体的带隙结构。一般情况下,椭圆柱体的横截面形状对称性越高,带隙宽度极值和中心频率越大;带隙宽度随椭圆柱体绕其中心轴旋转角度的增大而增大,但带隙中心频率随旋转角度... 用平面波法研究了椭圆钢柱与环氧树脂组成的三维简立方晶格声子晶体的带隙结构。一般情况下,椭圆柱体的横截面形状对称性越高,带隙宽度极值和中心频率越大;带隙宽度随椭圆柱体绕其中心轴旋转角度的增大而增大,但带隙中心频率随旋转角度的增大而减小;无论柱体是否旋转,通过改变柱体横截面半径都比改变柱体高度更易获得宽带隙。 展开更多
关键词 声子晶体 振动带隙 平面波法
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心材密度及弹性模量对二维局域共振型声子晶体声波禁带的影响 被引量:4
10
作者 赵宏刚 刘耀宗 +1 位作者 温激鸿 韩小云 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期524-527,536,共5页
局域共振型声子晶体由包覆软橡胶后的钢柱周期排列在树脂中形成。本文采用平面波展开法分别计算了该声子晶体在正方形和三角形点阵下的能带结构,分析了各点阵下心材密度和弹性模量对各模态(包括Z模态和XY模态)最低完全禁带的影响。结果... 局域共振型声子晶体由包覆软橡胶后的钢柱周期排列在树脂中形成。本文采用平面波展开法分别计算了该声子晶体在正方形和三角形点阵下的能带结构,分析了各点阵下心材密度和弹性模量对各模态(包括Z模态和XY模态)最低完全禁带的影响。结果发现,在心材弹性模量接近橡胶弹性模量而改变时,禁带上边界变化较大。但总的来说,当心材的密度(弹性模量)增大时,各模态上下边界频率降低(升高)。同时三角形排列下禁带宽度大于正方形排列。 展开更多
关键词 声子晶体 局域共振 完全禁带
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VO_2晶体电子结构及其掺杂的第一性原理研究 被引量:3
11
作者 胡永金 赵江 +2 位作者 崔磊 滕玉永 曾祥华 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1055-1059,共5页
运用密度泛函平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,对二氧化钒(VO2)两种不同晶体电子结构进行了计算.研究了低温单斜晶型和高温四方晶型结构的VO2电子态密度(DOS)和能带(energyband)结构,通过分析发现,四方晶的金属性比较明显,这是... 运用密度泛函平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,对二氧化钒(VO2)两种不同晶体电子结构进行了计算.研究了低温单斜晶型和高温四方晶型结构的VO2电子态密度(DOS)和能带(energyband)结构,通过分析发现,四方晶的金属性比较明显,这是由于电子态密度和能带结构分析结果表明不同特性产生的原因是V原子的3d电子贡献不同导致的.本文中我们还将部分O原子替换为F原子后对单斜晶替位掺杂进行了的计算讨论,本文的计算结果都较好地符合实验结果,表明密度泛函平面波赝势和广义梯度近似方法可以用来描述VO2的结构和性质.我们认为,这种方法应用于描述氧化物的电子结构和性质是一种新的探索. 展开更多
关键词 态密度 能带结构 单斜晶 四方晶
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PbTiO_3价电子结构和铁电性的经验电子理论计算 被引量:4
12
作者 杨新建 李世春 李红 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第B08期140-144,共5页
应用固体与分子经验电子理论(EET)计算了铁电材料PbTiO3的价电子结构,根据得到的价电子结构,提出计算原子有效价电子数的近似公式和计算自发极化强度的方法,并计算了PbTiO3在铁电相的自发极化,计算结果与实验数据进行了对比分析,指出该... 应用固体与分子经验电子理论(EET)计算了铁电材料PbTiO3的价电子结构,根据得到的价电子结构,提出计算原子有效价电子数的近似公式和计算自发极化强度的方法,并计算了PbTiO3在铁电相的自发极化,计算结果与实验数据进行了对比分析,指出该经验理论用于研究铁电现象的可行性和有效性. 展开更多
关键词 经验电子理论(EET) 价电子结构 铁电性 自发极化
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层状三元周期结构的带隙计算 被引量:3
13
作者 陈源 李竞 +1 位作者 黄涛 周明刚 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第1期19-22,共4页
对于层状三元周期结构的带隙分析和研究目前还属空白。基于声子晶体理论,将层状三元周期结构简化为一维声子晶体结构,并利用集中质量法,分析了材料密度与材料阻尼比变化对第一带隙的影响。研究表明,材料密度的改变对第一带隙产生较大影... 对于层状三元周期结构的带隙分析和研究目前还属空白。基于声子晶体理论,将层状三元周期结构简化为一维声子晶体结构,并利用集中质量法,分析了材料密度与材料阻尼比变化对第一带隙的影响。研究表明,材料密度的改变对第一带隙产生较大影响;材料阻尼比的变化对第一带隙影响不明显。研究结论为层状三元结构带隙设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 振动与波 声子晶体 层状三元周期结构 第一带隙
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基于第一性原理研究Y掺杂锐钛矿TiO2的磁光性质 被引量:2
14
作者 李聪 张冰 +2 位作者 郑友进 付斯年 姜宏伟 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第5期762-767,共6页
建立了未掺杂和三种Y掺杂量的锐钛矿TiO2模型,基于第一性原理方法,对各个模型的形成能、磁性、电子结构及吸收光谱进行了计算.结果表明:掺入锐钛矿晶格的不同Y原子之间没有团簇趋势;Y掺杂量越大,实现掺杂所需的能量越高;Y掺杂的锐钛矿... 建立了未掺杂和三种Y掺杂量的锐钛矿TiO2模型,基于第一性原理方法,对各个模型的形成能、磁性、电子结构及吸收光谱进行了计算.结果表明:掺入锐钛矿晶格的不同Y原子之间没有团簇趋势;Y掺杂量越大,实现掺杂所需的能量越高;Y掺杂的锐钛矿体系具有铁磁性,因而晶格中的自旋能级分裂效应能降低锐钛矿的带隙宽度,但当Y掺杂量升高时,这种影响显著减弱;随着Y掺杂量增加,弱束缚的O-2p态电子浓度增加,导致价带顶的O-2p态跨越费米能级,使得带隙值减小,进而提高了改性锐钛矿TiO2对可见光的吸收系数. 展开更多
关键词 Y掺杂量 第一性原理 电子结构 吸收光谱
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强场对Au_4团簇性质的影响 被引量:2
15
作者 王红艳 唐永建 +1 位作者 王朝阳 朱正和 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期493-496,共4页
采用与时间相关的局域密度泛函 (TDLDA/B3LYP)方法研究Au4团簇的几何构型、分子轨道能级分布和激发能在强激光场中的变化。计算结果表明 :电场不能改变Au4团簇的几何构型 ,随着电场的增加 ,电离势和电子亲和势增加 ,而费米能级和能隙减... 采用与时间相关的局域密度泛函 (TDLDA/B3LYP)方法研究Au4团簇的几何构型、分子轨道能级分布和激发能在强激光场中的变化。计算结果表明 :电场不能改变Au4团簇的几何构型 ,随着电场的增加 ,电离势和电子亲和势增加 ,而费米能级和能隙减小。通过比较不同电场强度下激发能 ,指出要产生超短波脉冲或实现X射线软化 。 展开更多
关键词 团簇 强场 激发能 X射线激光
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不同Mg掺杂位置对ZnO电子结构、态密度和光学性质的影响 被引量:2
16
作者 毛彩霞 黄海铭 胡永红 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期190-195,共6页
通过第一性原理计算,研究了替代位和间隙位Mg掺杂对ZnO电子结构、态密度和光学性质的影响.结果表明,替代位Mg掺杂导致ZnO带隙展宽,而间隙位Mg掺杂ZnO形成n型半导体.比较了纯ZnO和不同Mg掺杂位置MgZnO体系的分波和总电子态密度,并解释了... 通过第一性原理计算,研究了替代位和间隙位Mg掺杂对ZnO电子结构、态密度和光学性质的影响.结果表明,替代位Mg掺杂导致ZnO带隙展宽,而间隙位Mg掺杂ZnO形成n型半导体.比较了纯ZnO和不同Mg掺杂位置MgZnO体系的分波和总电子态密度,并解释了相应的电子结构和光学性质的差别.发现替代位Mg掺杂和纯ZnO体系的光学特性差别较小,而间隙位Mg掺杂导致ZnO光吸收边蓝移,折射率减小,而且在可见到近紫外光区域(0到4.2eV),具有比纯ZnO更好的光透过性. 展开更多
关键词 第一性原理计算 电子结构 态密度 光学性质 MGZNO
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一维功能梯度材料声子晶体弹性波带隙研究 被引量:6
17
作者 宿星亮 高原文 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期368-370,374,共4页
应用平面波展开法研究了由功能梯度材料周期复合而成的一维声子晶体中存在的弹性波带隙特征,并得到第一阶带隙归一化起始频率、截止频率和宽度随功能梯度材料表面材料常数、指数因子和组分比变化的关系图。并对功能梯度材料声子晶体与... 应用平面波展开法研究了由功能梯度材料周期复合而成的一维声子晶体中存在的弹性波带隙特征,并得到第一阶带隙归一化起始频率、截止频率和宽度随功能梯度材料表面材料常数、指数因子和组分比变化的关系图。并对功能梯度材料声子晶体与常规材料声子晶体帯隙特征进行了比较,结果表明,功能梯度材料声子晶体较常规材料声子晶体在相同范围内能够出现更多阶带隙结构。这些结果为功能梯度材料声子晶体在工程实际中的广泛应用提供了理论依据和指导。 展开更多
关键词 声子晶体 功能梯度材料 弹性波带隙
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Fe掺杂BaTiO_3后铁电铁磁性质的第一性原理 被引量:4
18
作者 唐春红 林长圣 刘培生 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期95-97,10,共3页
采用第一性原理,计算了钙钛矿材料BaTiO3四方相掺Fe前后的晶体结构、电子能带结构及掺Fe后的磁性质。计算结果表明:部分Fe离子替代钙钛矿B位的Ti4+后,体系出现铁磁性。由于Fe离子形式化合价为+3,因此替代Ti4+后,这种空穴掺杂将在价带顶... 采用第一性原理,计算了钙钛矿材料BaTiO3四方相掺Fe前后的晶体结构、电子能带结构及掺Fe后的磁性质。计算结果表明:部分Fe离子替代钙钛矿B位的Ti4+后,体系出现铁磁性。由于Fe离子形式化合价为+3,因此替代Ti4+后,这种空穴掺杂将在价带顶引入空的掺杂能级。态密度结果表明:该能级为Fe4+离子的部分空的d轨道,造成体系中Fe3+、Fe4+离子的出现,而它们之间的双交换耦合使得体系出现铁磁性。 展开更多
关键词 电子能带结构 铁电性 铁磁性 第一性原理
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Cu掺杂ZnO铁磁性的研究 被引量:4
19
作者 肖振林 史力斌 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期279-283,共5页
采用基于密度泛函理论(DFT)和局域密度近似(LDA)的第一性原理分析了Cu掺杂ZnO的磁性质。计算了6个不同几何结构的铁磁(FM)和反铁磁(AFM)耦合自由能,结果表明FM耦合更稳定。FM性质主要来源于Cu 3d与O2p原子之间的杂化。O空位和N杂质对Cu... 采用基于密度泛函理论(DFT)和局域密度近似(LDA)的第一性原理分析了Cu掺杂ZnO的磁性质。计算了6个不同几何结构的铁磁(FM)和反铁磁(AFM)耦合自由能,结果表明FM耦合更稳定。FM性质主要来源于Cu 3d与O2p原子之间的杂化。O空位和N杂质对Cu掺杂ZnO铁磁性的研究表明,O空位和N杂质不利于稳定其铁磁性质。通过研究Cu 3d能级之间的耦合,阐述了Cu掺杂ZnO铁磁性产生的原因。另外,也分析了晶格轴应变和剪切应变对Cu掺杂ZnO FM耦合影响。 展开更多
关键词 第一性原理 铁磁性 缺陷 应变
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Cu_nAu_m(n+m=4)类晶结构团簇电子结构性质的第一性原理计算 被引量:1
20
作者 李喜波 唐永建 +3 位作者 王红艳 平飞林 师红丽 杨向东 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期482-486,共5页
用基于第一性原理的密度泛函理论计算分析了CunAum(n+m=4)类晶结构团簇的电子结构性质。计算得到的晶格参数与实验值吻合较好。体系能带结构和态密度分析表明,对能级的贡献主要来自d轨道的电子,且在费米能级附近出现较强的峰,此处的光... 用基于第一性原理的密度泛函理论计算分析了CunAum(n+m=4)类晶结构团簇的电子结构性质。计算得到的晶格参数与实验值吻合较好。体系能带结构和态密度分析表明,对能级的贡献主要来自d轨道的电子,且在费米能级附近出现较强的峰,此处的光吸收作用显著增强。电荷密度分布说明,体系的键结构致密度较大,其中存在共价键和金属键,金属键主要由d轨道电子的共有化运动而形成。 展开更多
关键词 第一性原理 电子结构 能带结构 态密度 电荷密度
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