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锗基金属卤化物钙钛矿电光效应的第一性原理研究
1
作者
石学梅
杨光赛
叶宁
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第10期1764-1771,共8页
随着光学调制器需求的增长和发展,电光晶体的研究与探索日益重要。然而,目前实际可用的电光晶体种类有限,因此探索新型电光晶体成为一项紧迫任务。本文采用第一性原理计算软件ABINIT,结合密度泛函微扰理论和2n+1定理,系统研究了ABO_(3)...
随着光学调制器需求的增长和发展,电光晶体的研究与探索日益重要。然而,目前实际可用的电光晶体种类有限,因此探索新型电光晶体成为一项紧迫任务。本文采用第一性原理计算软件ABINIT,结合密度泛函微扰理论和2n+1定理,系统研究了ABO_(3)型钙钛矿结构的绿色能源材料代表CsGeX_(3)(X=Cl、Br、I)晶体,通过分析电子和离子贡献对电光系数的影响,发现离子位移是影响电光系数的主要因素,其中Ge原子与卤素原子间的伸缩振动起主导作用,该振动增强了畸变八面体的极化率,从而提升了材料的电光性能。计算结果表明,空间群为R3m的CsGeI_(3)晶体电光系数可达-30.51 pm/V,与典型电光晶体铌酸锂相当,展现出作为潜在电光晶体的应用前景。
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关键词
密度泛函微扰理论
钙钛矿结构
电光系数
拉曼模式
红外模式
第一性原理
锗基金属卤化物
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职称材料
MnHg(SCN)_4晶体的能带结构和非线性光学性质的研究
2
作者
张鹏
卢贵武
+4 位作者
孔垂岗
郑超
宋庆翔
冯金波
王新强
《硅酸盐通报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期1715-1719,共5页
用密度泛函微扰理论(DFPT)和GW近似方法计算了MnHg(SCN)4(MMTC)晶体的几何结构、能带结构和二阶非线性光学系数。计算得到MMTC晶体的禁带宽度为3.21 eV,结果接近实验值3.33 eV,其二阶非线性系数为d14=3.09 pm/V、d15=6.02 pm/V。结果表...
用密度泛函微扰理论(DFPT)和GW近似方法计算了MnHg(SCN)4(MMTC)晶体的几何结构、能带结构和二阶非线性光学系数。计算得到MMTC晶体的禁带宽度为3.21 eV,结果接近实验值3.33 eV,其二阶非线性系数为d14=3.09 pm/V、d15=6.02 pm/V。结果表明Mn-3d、Hg-5d态是价带的主要成分,C-2p、N-2p和S-3p态是价带顶和导带底的主要成分,而阴离子基团(SCN)-内部的电子跃迁是MnHg(SCN)4晶体中二阶非线性效应的主要来源。
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关键词
MMTC晶体
非线性光学性质
禁带宽度
GW近似
密度泛函微扰理论
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职称材料
强激光下4H—SiC晶体电子特性的第一性原理研究
3
作者
邓发明
高涛
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期240-246,共7页
为了研究4H—SiC晶体在强激光辐照下电子特性及其变化,采用基于密度泛函微扰理论的第一性原理赝势的方法,对纤锌矿4H—SiC晶体在强激光照射下的电子特性的变化进行了理论分析和实验验证。结果表明,电子温度T_e在0eV^2.75eV范围内时,4H—...
为了研究4H—SiC晶体在强激光辐照下电子特性及其变化,采用基于密度泛函微扰理论的第一性原理赝势的方法,对纤锌矿4H—SiC晶体在强激光照射下的电子特性的变化进行了理论分析和实验验证。结果表明,电子温度T_e在0eV^2.75eV范围内时,4H—SiC仍然是间接带隙的半导体晶体;当电子温度T_e升高达到并超过3.0eV以上时,4H—SiC变为直接带隙的半导体晶体;电子温度T_e在0eV^2.0eV变化时,带隙值随电子温度升高而增大;电子温度T_e在2.0eV^3.5eV变化时,带隙值随电子温度T_e的升高而迅速地减小;当电子温度T_e高于3.5eV以后,带隙已经消失而呈现出金属特性。该研究对制作4H—SiC晶体特殊功能电子元件是有帮助的。
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关键词
激光技术
电子特性
密度泛函微扰理论
4H—SiC
激光照射
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职称材料
强激光照射对3C-SiC晶体电子特性的影响
4
作者
邓发明
高涛
《化学研究与应用》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期681-687,共7页
运用赝势和密度泛函微扰理论的从头计算方法,对具有闪锌矿结构的3C-SiC晶体在强激光照射下的电子特性进行了研究。发现3C-SiC平衡晶格参数随电子温度T_e的升高在逐渐增大;当T_e在0e V^1.5e V范围内增大时,价带顶和导带底向低能量方向移...
运用赝势和密度泛函微扰理论的从头计算方法,对具有闪锌矿结构的3C-SiC晶体在强激光照射下的电子特性进行了研究。发现3C-SiC平衡晶格参数随电子温度T_e的升高在逐渐增大;当T_e在0e V^1.5e V范围内增大时,价带顶和导带底向低能量方向移动;当T_e>1.5e V以后,价带顶和导带底向高能量方向移动;当T_e在0e V^5e V范围内时,带隙随电子温度升高也增大。T_e超过5.1e V后,价带顶穿越费米能级而导致金属性增强。在T_e=0e V和T_e=8e V处,计算了3C-SiC晶体的总电子态密度和分波态密度;电子结构表明T_e=0e V时,3C-SiC是一个带有带隙为1.31e V的间接带隙半导体;在T_e=8e V时,带隙已经消失而呈现出金属特性,表明当电子温度升高时晶体的共价键变弱、金属键增强,晶体经历了一个熔化过渡到金属状态。
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关键词
3C-SIC
电子特性
激光照射
密度泛函微扰理论
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职称材料
MgB_2薄膜的超导电性
被引量:
1
5
作者
朱静波
黄桂芹
《南京师大学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期58-61,共4页
采用平面波赝势方法计算了MgB2超导薄膜的电子结构.结果发现,表面层B(S)在费米能级处的态密度显著增强.在线性响应的密度泛函微扰理论框架下计算了MgB2薄膜的动力学性质及电—声子相互作用,分析了MgB2超导薄膜在Γ点的振动模的频率.结...
采用平面波赝势方法计算了MgB2超导薄膜的电子结构.结果发现,表面层B(S)在费米能级处的态密度显著增强.在线性响应的密度泛函微扰理论框架下计算了MgB2薄膜的动力学性质及电—声子相互作用,分析了MgB2超导薄膜在Γ点的振动模的频率.结果发现,MgB2薄膜中的声子存在软化现象,并且声子的软化提高了电-声子相互作用,从而增强了薄膜的超导电性.
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关键词
MgB2薄膜
电-声子相互作用
密度泛函微扰理论
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职称材料
题名
锗基金属卤化物钙钛矿电光效应的第一性原理研究
1
作者
石学梅
杨光赛
叶宁
机构
天津理工大学功能晶体研究院
出处
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第10期1764-1771,共8页
基金
国家自然科学基金重点项目(7020160201)。
文摘
随着光学调制器需求的增长和发展,电光晶体的研究与探索日益重要。然而,目前实际可用的电光晶体种类有限,因此探索新型电光晶体成为一项紧迫任务。本文采用第一性原理计算软件ABINIT,结合密度泛函微扰理论和2n+1定理,系统研究了ABO_(3)型钙钛矿结构的绿色能源材料代表CsGeX_(3)(X=Cl、Br、I)晶体,通过分析电子和离子贡献对电光系数的影响,发现离子位移是影响电光系数的主要因素,其中Ge原子与卤素原子间的伸缩振动起主导作用,该振动增强了畸变八面体的极化率,从而提升了材料的电光性能。计算结果表明,空间群为R3m的CsGeI_(3)晶体电光系数可达-30.51 pm/V,与典型电光晶体铌酸锂相当,展现出作为潜在电光晶体的应用前景。
关键词
密度泛函微扰理论
钙钛矿结构
电光系数
拉曼模式
红外模式
第一性原理
锗基金属卤化物
Keywords
density functional perturbation theory
perovskite structure
electro-optic coefficient
Raman mode
Infrared mode
first-principle
germanium-based vetal halide
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
O469 [理学—凝聚态物理]
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职称材料
题名
MnHg(SCN)_4晶体的能带结构和非线性光学性质的研究
2
作者
张鹏
卢贵武
孔垂岗
郑超
宋庆翔
冯金波
王新强
机构
中国石油大学(北京)理学院
山东大学晶体材料研究所晶体材料国家重点实验室
出处
《硅酸盐通报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期1715-1719,共5页
基金
国家自然科学基金(51372140)
中国石油大学(北京)基础学科研究基金(01JB0169)
文摘
用密度泛函微扰理论(DFPT)和GW近似方法计算了MnHg(SCN)4(MMTC)晶体的几何结构、能带结构和二阶非线性光学系数。计算得到MMTC晶体的禁带宽度为3.21 eV,结果接近实验值3.33 eV,其二阶非线性系数为d14=3.09 pm/V、d15=6.02 pm/V。结果表明Mn-3d、Hg-5d态是价带的主要成分,C-2p、N-2p和S-3p态是价带顶和导带底的主要成分,而阴离子基团(SCN)-内部的电子跃迁是MnHg(SCN)4晶体中二阶非线性效应的主要来源。
关键词
MMTC晶体
非线性光学性质
禁带宽度
GW近似
密度泛函微扰理论
Keywords
MMTC crystal
nonlinear optical property
band gap
GW approximation
DFPT
分类号
O734 [理学—晶体学]
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职称材料
题名
强激光下4H—SiC晶体电子特性的第一性原理研究
3
作者
邓发明
高涛
机构
四川民族学院数学系
四川大学原子与分子物理研究所
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期240-246,共7页
基金
国家科技支撑计划资助项目(2014GB111001
2014GB125000)
四川省教育厅自然科学基金重点资助项目(16ZA0363)
文摘
为了研究4H—SiC晶体在强激光辐照下电子特性及其变化,采用基于密度泛函微扰理论的第一性原理赝势的方法,对纤锌矿4H—SiC晶体在强激光照射下的电子特性的变化进行了理论分析和实验验证。结果表明,电子温度T_e在0eV^2.75eV范围内时,4H—SiC仍然是间接带隙的半导体晶体;当电子温度T_e升高达到并超过3.0eV以上时,4H—SiC变为直接带隙的半导体晶体;电子温度T_e在0eV^2.0eV变化时,带隙值随电子温度升高而增大;电子温度T_e在2.0eV^3.5eV变化时,带隙值随电子温度T_e的升高而迅速地减小;当电子温度T_e高于3.5eV以后,带隙已经消失而呈现出金属特性。该研究对制作4H—SiC晶体特殊功能电子元件是有帮助的。
关键词
激光技术
电子特性
密度泛函微扰理论
4H—SiC
激光照射
Keywords
laser technique
electronic property
density functional perturbation theory
4H—SiC
laser irradiation
分类号
O469 [理学—凝聚态物理]
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职称材料
题名
强激光照射对3C-SiC晶体电子特性的影响
4
作者
邓发明
高涛
机构
四川民族学院数学系
四川大学原子与分子物理研究所
出处
《化学研究与应用》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期681-687,共7页
基金
国家科技支撑计划项目(2014GB111001
2014GB125000)资助
四川省教育厅自然科学项目(16ZA0363)资助
文摘
运用赝势和密度泛函微扰理论的从头计算方法,对具有闪锌矿结构的3C-SiC晶体在强激光照射下的电子特性进行了研究。发现3C-SiC平衡晶格参数随电子温度T_e的升高在逐渐增大;当T_e在0e V^1.5e V范围内增大时,价带顶和导带底向低能量方向移动;当T_e>1.5e V以后,价带顶和导带底向高能量方向移动;当T_e在0e V^5e V范围内时,带隙随电子温度升高也增大。T_e超过5.1e V后,价带顶穿越费米能级而导致金属性增强。在T_e=0e V和T_e=8e V处,计算了3C-SiC晶体的总电子态密度和分波态密度;电子结构表明T_e=0e V时,3C-SiC是一个带有带隙为1.31e V的间接带隙半导体;在T_e=8e V时,带隙已经消失而呈现出金属特性,表明当电子温度升高时晶体的共价键变弱、金属键增强,晶体经历了一个熔化过渡到金属状态。
关键词
3C-SIC
电子特性
激光照射
密度泛函微扰理论
Keywords
3c-SiC
electronic properties
laser irradiation
density functional perturbation theory
分类号
O613.72 [理学—无机化学]
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职称材料
题名
MgB_2薄膜的超导电性
被引量:
1
5
作者
朱静波
黄桂芹
机构
南京师范大学物理科学与技术学院
出处
《南京师大学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期58-61,共4页
基金
国家自然科学基金科学部主任基金(10447115)资助项目.
文摘
采用平面波赝势方法计算了MgB2超导薄膜的电子结构.结果发现,表面层B(S)在费米能级处的态密度显著增强.在线性响应的密度泛函微扰理论框架下计算了MgB2薄膜的动力学性质及电—声子相互作用,分析了MgB2超导薄膜在Γ点的振动模的频率.结果发现,MgB2薄膜中的声子存在软化现象,并且声子的软化提高了电-声子相互作用,从而增强了薄膜的超导电性.
关键词
MgB2薄膜
电-声子相互作用
密度泛函微扰理论
Keywords
MgB2 film, electron-phonon interaction, density-functional perturbation theory
分类号
O484.4 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
锗基金属卤化物钙钛矿电光效应的第一性原理研究
石学梅
杨光赛
叶宁
《人工晶体学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
MnHg(SCN)_4晶体的能带结构和非线性光学性质的研究
张鹏
卢贵武
孔垂岗
郑超
宋庆翔
冯金波
王新强
《硅酸盐通报》
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
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职称材料
3
强激光下4H—SiC晶体电子特性的第一性原理研究
邓发明
高涛
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
4
强激光照射对3C-SiC晶体电子特性的影响
邓发明
高涛
《化学研究与应用》
CAS
CSCD
北大核心
2016
0
在线阅读
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职称材料
5
MgB_2薄膜的超导电性
朱静波
黄桂芹
《南京师大学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2008
1
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
统计分析
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