单原子Al修饰空位缺陷V2C(MXene)对H_(2)气体表面吸附的第一性原理研究 被引量：1

1

作者 龚安稳 胡梦晗 +4 位作者 曹宇 刘莹 曾勇谋 莫瀚宁 周晓龙 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第3期9-16,共8页

基于第一性原理计算方法,对含空位缺陷的V2C(MXene)在不同位点修饰单原子Al的相关性能进行系统研究.研究表明,几何优化后得到含空位缺陷的V2C稳定结构表面能为-3075.53 J/m2,单原子Al修饰本征V2C单原子的吸附能为1.5511eV、单原子Al修... 基于第一性原理计算方法,对含空位缺陷的V2C(MXene)在不同位点修饰单原子Al的相关性能进行系统研究.研究表明,几何优化后得到含空位缺陷的V2C稳定结构表面能为-3075.53 J/m2,单原子Al修饰本征V2C单原子的吸附能为1.5511eV、单原子Al修饰空位缺陷V2C的吸附能为-2.0763 eV,这表明含空位缺陷的V2C,由于单原子Al的修饰可以明显改善晶体结构稳定性.进一步从态密度、分波态密度、吸氢能力研究发现,各体系态密度和分波态密度均出现分波越过费米能级的现象,表现出较强的金属性;V2C吸附H_(2)气体分子吸附能为-7.5867 eV,而空位缺陷V2C和单原子Al修饰空位缺陷V2C两个体系对H_(2)气体分子的吸附能仅为-0.9851 eV、-2.7130 eV,均未能进一步改善V2C对H_(2)气体分子的吸附性能,这对于储氢材料研发提供了一定的理论指导. 展开更多

关键词 MXene V2c 空位缺陷 单原子Al 吸附 第一性原理

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第一性原理计算Ti掺杂CrSi_2的光电特性 被引量：6

2

作者 闫万珺 张春红 +2 位作者 周士芸 谢泉 韦会敏 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期167-172,共6页

采用第一性原理方法对Ti掺杂CrSi2的几何结构、电子结构、复介电函数、吸收系数、反射谱、折射率和光电导率进行了计算,对Ti置换Cr原子后的光电特性变化进行了分析.结果表明:Ti置换Cr原子后,晶格常数a,b和c均增大,体积变大;Ti的掺入引... 采用第一性原理方法对Ti掺杂CrSi2的几何结构、电子结构、复介电函数、吸收系数、反射谱、折射率和光电导率进行了计算,对Ti置换Cr原子后的光电特性变化进行了分析.结果表明:Ti置换Cr原子后,晶格常数a,b和c均增大,体积变大;Ti的掺入引入了新的杂质能级,导致费米能级插入价带中,Cr11TiSi24变为p型半导体,带隙宽度由未掺杂时的0.38eV变为0.082eV,价带顶和导带底的态密度主要由Cr-d和Ti-d层电子贡献;与未掺杂CrSi2相比,Cr11TiSi24的介电峰发生了红移,仅在1.33eV处有一个峰,而原位于4.53eV处的峰消失;吸收系数,反射率和光电导率明显降低. 展开更多

关键词 ti掺杂crSi2 第一性原理 电子结构 光学性质

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Ti_3AC_2(A=Si,Al)结构、弹性和电子性质的第一性原理研究 被引量：3

3

作者 李辉 罗至利 +5 位作者 刘哲 韩旭旭 余鸿洋 孙浩东 夏晓宇 王世豪 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2341-2345,2352,共6页

采用第一性原理方法,系统地研究了MAX相材料Ti_3AC_2(A=Si,Al)的结构、弹性和电子性质。对比LDA和GGA计算结果可知,采用GGA近似得到的结果更接近实验值。计算分析了Ti_3AC_2(A=Si,Al)的弹性性质,并根据弹性常数证明了其力学稳定性。此外... 采用第一性原理方法,系统地研究了MAX相材料Ti_3AC_2(A=Si,Al)的结构、弹性和电子性质。对比LDA和GGA计算结果可知,采用GGA近似得到的结果更接近实验值。计算分析了Ti_3AC_2(A=Si,Al)的弹性性质,并根据弹性常数证明了其力学稳定性。此外,还从电子态密度和Mulliken布居分析的角度考察了Ti_3AC_2(A=Si,Al)的电子性质和价键特性,认为其具有共价键、离子键和金属键的综合性质。本文计算结果与文献报道吻合较好。 展开更多

关键词 ti3SIc2 ti3ALc2 弹性性质 电子性质 第一性原理

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稀土元素(Ce/Nd/Eu/Gd)与N共掺锐钛矿相TiO_2的第一性原理研究 被引量：3

4

作者 彭彩云 马梅 +3 位作者 张航 张晓旭 张丽丽 黄以能 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第1期132-138,共7页

采用基于密度泛函理论的第一性原理对锐钛矿相TiO_2、稀土元素Ce、Nd、Eu、Gd单掺锐钛矿相TiO_2,以及这四种稀土元素与N共掺锐钛矿相TiO_2前后的几何结构、能带结构、态密度以及光学性质进行了计算.结果表明:四种稀土元素单掺后导致锐钛... 采用基于密度泛函理论的第一性原理对锐钛矿相TiO_2、稀土元素Ce、Nd、Eu、Gd单掺锐钛矿相TiO_2,以及这四种稀土元素与N共掺锐钛矿相TiO_2前后的几何结构、能带结构、态密度以及光学性质进行了计算.结果表明:四种稀土元素单掺后导致锐钛矿TiO_2晶胞膨胀,晶格发生畸变,禁带宽度变小,而其与N共掺后晶格畸变的程度小于单掺体系,且共掺体系的禁带宽度也减小.在光学性质中,单掺体系和共掺体系的光吸收带边都发生了红移,在可见光区的吸收系数增加,且共掺体系比单掺体系增加程度大,整体有效提高了TiO_2的光催化效率. 展开更多

关键词 第一性原理 锐钛矿ti O2 电子结构 光学性质

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Ti5Al2C3与Ti2AlC、Ti3AlC2结构、弹性和电子性质的第一性原理对比研究 被引量：3

5

作者 刘哲 李辉 +4 位作者 赵鹏 王磊 罗至利 刘阳 张冰慧 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第5期834-839,845,共7页

采用第一性原理的方法,研究了Ti5Al2C3在高压下的结构、弹性和电子性质,并与Ti2AlC和Ti3AlC2进行了对比分析。结果表明:三者的晶格常数a值近似相等,而Ti5Al2C3的c值和V值则分别近似等于Ti2AlC和Ti3AlC2的对应值之和;通过晶体结构分析认... 采用第一性原理的方法,研究了Ti5Al2C3在高压下的结构、弹性和电子性质,并与Ti2AlC和Ti3AlC2进行了对比分析。结果表明:三者的晶格常数a值近似相等,而Ti5Al2C3的c值和V值则分别近似等于Ti2AlC和Ti3AlC2的对应值之和;通过晶体结构分析认为Ti2AlC和Ti3AlC2分别由Al-Ti-C-Ti链和Al-Ti-C-Ti-C-Ti链交替排列构成,而Ti5Al2C3的结构主链Al-Ti-C-Ti-Al-Ti-C-Ti-C-Ti刚好是Ti2AlC和Ti3AlC2的主链之和;综合分析认为Ti5Al2C3可由Ti2AlC与Ti3AlC2组合而成。三者的结构参数都随着压力增大而减小,Ti5Al2C3的弹性性质介于Ti2AlC和Ti3AlC2之间,满足Ti3AlC2>Ti5Al2C3>Ti2AlC;通过电子态密度分析认为三者均具有共价键和金属键的共同性质。 展开更多

关键词 三元层状陶瓷 ti5Al2c3 第一性原理 弹性性质 电子性质

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高压下Ti_2AlC结构、弹性和电子性质的第一性原理研究 被引量：1

6

作者 李辉 刘哲 +6 位作者 罗至利 夏晓宇 韩旭旭 高雨晴 王凌凯 孙浩东 王世豪 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3905-3909,共5页

采用第一性原理方法,研究了高压下Ti2Al C的结构、弹性和电子性质。结果表明,Ti2Al C的晶格常数a、c和体积V均随着外压的增大减小,且c比a减小幅度略大,表明Ti2Al C在c轴方向比a轴方向更容易被压缩,体现了该材料的各向异性。计算了Ti2Al ... 采用第一性原理方法,研究了高压下Ti2Al C的结构、弹性和电子性质。结果表明,Ti2Al C的晶格常数a、c和体积V均随着外压的增大减小,且c比a减小幅度略大,表明Ti2Al C在c轴方向比a轴方向更容易被压缩,体现了该材料的各向异性。计算了Ti2Al C的弹性常数、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等弹性性质,发现这些弹性性质均随着外压的增加而增大,并根据弹性常数证明了Ti2Al C在0～50 GPa范围内均是力学稳定的。此外,还从电子态密度的角度考察了Ti2Al C的电子性质,认为其具有共价键和金属键的双重性质,并发现在0～50 GPa范围内压力对Ti2Al C的态密度性质影响较小。 展开更多

关键词 ti2Al c 弹性性质 电子性质 高压 第一性原理

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Ti_2SiC在高压下结构、弹性和电子性质的第一性原理研究 被引量：1

7

作者 李辉 刘哲 +4 位作者 罗至利 余鸿洋 王振军 孙国栋 俞鹏飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期145-148,共4页

采用第一性原理方法,研究了Ti_2SiC在高压下的结构、弹性和电子性质。结果表明,随着外压的增大,Ti_2SiC的晶格常数a、c和体积V均减小,且a比c减小幅度更大,表明Ti_2SiC在a轴方向比c轴方向更容易被压缩,体现了该材料的各向异性。计算分析... 采用第一性原理方法,研究了Ti_2SiC在高压下的结构、弹性和电子性质。结果表明,随着外压的增大,Ti_2SiC的晶格常数a、c和体积V均减小,且a比c减小幅度更大,表明Ti_2SiC在a轴方向比c轴方向更容易被压缩,体现了该材料的各向异性。计算分析了Ti_2SiC的弹性常数、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等弹性性质,这些弹性性质均随着外压的增加而增大,并根据弹性常数证明了Ti_2SiC在0～50GPa范围内均是力学稳定的。此外,还从电子态密度的角度考察了Ti_2SiC的电子性质,认为其具有共价键和金属键的双重性质,并发现在0～50GPa范围内压力对Ti_2SiC的态密度性质影响较小。 展开更多

关键词 ti2Sic 弹性性质 电子性质 高压 第一性原理

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基于第一性原理计算Ti掺杂MoS_(2)对CF_(4)、C_(2)F_(6)和COF_(2)的吸附性能 被引量：6

8

作者 张晓星 王锦聪 +4 位作者 陈达畅 田双双 张国治 王鹿军 吴铁洲 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期89-96,103,共9页

近年来,碳氟类环保绝缘气体作为在一定条件下具有潜力替代SF_(6)气体而被广泛关注,其中CF_(4)、C_(2)F_(6)和COF_(2)为碳氟类绝缘气体的3种主要分解产物。文中基于第一性原理探讨分析了以上3种气体在Ti掺杂MoS_(2)上的吸附特性,计算并... 近年来,碳氟类环保绝缘气体作为在一定条件下具有潜力替代SF_(6)气体而被广泛关注,其中CF_(4)、C_(2)F_(6)和COF_(2)为碳氟类绝缘气体的3种主要分解产物。文中基于第一性原理探讨分析了以上3种气体在Ti掺杂MoS_(2)上的吸附特性,计算并比较了不同气体分子在吸附时所产生的吸附能、电荷转移量以及态密度等吸附参数。结果显示,Ti-MoS_(2)对COF_(2)产生了较强的吸附作用,对CF_(4)、C_(2)F_(6)则表现出不敏感性,其相互作用力主要为范德华力。在吸附COF_(2)后,Ti-MoS_(2)电导率会提升,而在吸附CF_(4)和C_(2)F_(6)后Ti-MoS_(2)电导率会降低。因此Ti掺杂MoS_(2)对3种气体具有选择性检测,在气体绝缘设备在线监测领域有可能作为一种新型的电阻型气敏传感器。 展开更多

关键词 第一性原理 分解产物 ti掺杂MoS_(2) 吸附特性 电导率

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Ti3SnC2电子结构的第一性原理研究 被引量：1

9

作者 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，绵阳621900 刘强 +2 位作者 程新路 李德华 王锋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期70-72,79,共4页

采用密度泛函数理论框架下的第一性原理研究了Ti3SnC2的电子结构,利用GGA-PW91基组对Ti3SnC2晶体结构进行了优化,并计算了Ti3SnC2的能带结构、总态密度和各原子的分态密度。对能带和总态密度的计算结果表明,Ti3SnC2在费米能级处电子态... 采用密度泛函数理论框架下的第一性原理研究了Ti3SnC2的电子结构,利用GGA-PW91基组对Ti3SnC2晶体结构进行了优化,并计算了Ti3SnC2的能带结构、总态密度和各原子的分态密度。对能带和总态密度的计算结果表明,Ti3SnC2在费米能级处电子态密度较高,材料表现出较强的金属性,同时材料的导电性为各向异性。Ti3SnC2各原子的分态密度图的计算结果表明,其导电性主要由Ti2的3d电子决定,Ti1的3d态电子、Sn的5p态电子和C的2p态电子也有少量贡献。决定材料电学性质的主要是Ti的3d、Sn的5p和C的2p态电子的p-d电子轨道杂化,而p-d电子轨道杂化成键则使材料具有比较稳定的结构。 展开更多

关键词 第一性原理 电子结构 ti3Snc2

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电池负极材料Ti_(3)C_(2)M_(2) MXene表面修饰及Li存储能力的第一性原理计算研究 被引量：4

10

作者 仲光洪 汪丽莉 杨稳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期15-20,共6页

Ti_(3)C_(2)是一种具有较好Li存储能力的电池负极材料,表现为金属导电性,具有较好的循环使用率和低的迁移势垒等优点。本研究采用密度泛函理论(DFT),运用第一性原理计算了多种表面基团作表面修饰结构的电子性能。本研究选取九种表面基团... Ti_(3)C_(2)是一种具有较好Li存储能力的电池负极材料,表现为金属导电性,具有较好的循环使用率和低的迁移势垒等优点。本研究采用密度泛函理论(DFT),运用第一性原理计算了多种表面基团作表面修饰结构的电子性能。本研究选取九种表面基团,分别是卤族F、Cl,氧族O、S、Se、Te,等相对分子质量OH、NH_(2)、CH_(3)。表面基团吸附设计了三种方法:Ti(2)上方吸附、C上方吸附、Ti(1)上方吸附,计算结果表明,同一种表面基团中的Ti(2)上方吸附具有更低的体系总能量E_(0),结构表现更加稳定。而在同一组中质量分数小的基团及原子数少的基团,电子性能越好,有更好的电子传输性能。最终对比表面基团F、O、OH的结合能,分别是-5.37 eV、-4.96 eV、-5.00 eV,F基团的结合能最低,表现为最好的结构稳定性,而Ti_(3) C_(2) O_(2)具有最大的开路电压0.44 eV和最高的Li存储容量268.61 mA·h·g^(-1). 展开更多

关键词 第一性原理 ti3 c2 MXene 材料 电子结构 电池负极材料

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二维Ti2CO2单层吸附H2S分子的第一性原理研究 被引量：4

11

作者 王怡然 王丽芳 +2 位作者 袁东玉 孔月月 马淑红 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第4期568-573,共6页

采用第一性原理计算方法研究了H2S分子在二维单层Ti2CO2表面上的吸附以及外加应变和电场对其性质的调制,发现该吸附为物理吸附,其吸附强度几乎不受外加拉伸应变的影响,而外加电场使H2S分子的吸附增强.同时,通过单层Ti2CO2表面不同结构(... 采用第一性原理计算方法研究了H2S分子在二维单层Ti2CO2表面上的吸附以及外加应变和电场对其性质的调制,发现该吸附为物理吸附,其吸附强度几乎不受外加拉伸应变的影响,而外加电场使H2S分子的吸附增强.同时,通过单层Ti2CO2表面不同结构(如水分子修饰、官能团掺杂、氧官能团空位)对H2S分子吸附性质影响的研究表明:(1)表面吸附的水分子促进H2S分子的吸附,其吸附强度随H2O分子数增多而增强;(2)官能团OH掺杂浓度低于0.22 ML时,促进H2S分子的吸附,而较高浓度OH掺杂使H2S分子吸附减弱;官能团F掺杂对H2S分子吸附强度几乎没有影响;(3)含氧空位的Ti2CO2表面与H2S分子相互作用较强,吸附能高达-1.06 eV,且电子结构改变明显. 展开更多

关键词 二维单层ti2cO2 H2S分子 吸附 表面结构 第一性原理计算

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Ti3(Ge1-xSix)C2固溶体力学和热力学性能的第一性原理研究 被引量：3

12

作者 李亚盟 金文媛 焦照勇 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第3期491-497,共7页

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,系统研究了Ti3(Ge1-xSix)C2(x=0,0.5,1)固溶体的晶体结构、弹性性质以及热力学性能.研究结果表明,Ti3(Ge1-xSix)C2体系均具有力学和热力学稳定结构,并且为脆性材料;Ti3(Ge1-xS... 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,系统研究了Ti3(Ge1-xSix)C2(x=0,0.5,1)固溶体的晶体结构、弹性性质以及热力学性能.研究结果表明,Ti3(Ge1-xSix)C2体系均具有力学和热力学稳定结构,并且为脆性材料;Ti3(Ge1-xSix)C2固溶体的力学性能随Si含量的增加而提高;Ti3(Ge1-xSix)C2固溶体在室温下具有稳定的晶格结构和较高的晶格热导率,有望用于一些需要良好散热性能电子元器件的封装材料. 展开更多

关键词 ti3(Ge1-xSix)c2固溶体 第一性原理计算 电子结构 热力学性质

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Ti掺杂β-Ga_2O_3电子结构和光学性质的第一性原理计算 被引量：5

13

作者 郭艳蕊 严慧羽 +2 位作者 宋庆功 陈逸飞 郭松青 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期142-145,149,共5页

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算方法,研究了Ti掺杂β-Ga2O3系统的电子结构和光学性质。计算结果表明,Ti替代八面体的Ga(2)时系统形成能最低,容易在实验上合成;Ti掺杂在导带底附近引入了浅施主能级,极大地提高了β-Ga2O3系... 采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算方法,研究了Ti掺杂β-Ga2O3系统的电子结构和光学性质。计算结果表明,Ti替代八面体的Ga(2)时系统形成能最低,容易在实验上合成;Ti掺杂在导带底附近引入了浅施主能级,极大地提高了β-Ga2O3系统的导电性。Ti掺杂时稳定体系倾向于自旋极化态,且费米面处自旋极化率接近100%。光学性质的计算结果显示,Ti掺杂β-Ga2O3是极具潜力的n型紫外透明的半导体。 展开更多

关键词 第一性原理 ti掺杂β-Ga2O3 电子结构 光学性质

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硅醇在含羟基K_2Ti_6O_(13)(010)表面吸附特性的第一性原理研究 被引量：3

14

作者 华熳煜 李益民 +1 位作者 龙春光 李夏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1324-1330,共7页

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对H2O分子诱生的羟基在六钛酸钾K2Ti6O13(010)表面的形成过程及其对硅醇在K2Ti6O13(010)表面吸附性能的影响及机理进行研究。结果表明:引入的单个H2O分子在K2Ti6O13(010)表面可自发分解为OH-和... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对H2O分子诱生的羟基在六钛酸钾K2Ti6O13(010)表面的形成过程及其对硅醇在K2Ti6O13(010)表面吸附性能的影响及机理进行研究。结果表明:引入的单个H2O分子在K2Ti6O13(010)表面可自发分解为OH-和H+,两者会分别与表面的Ti及其近邻的O结合,进而在表面形成两个羟基;羟基的存在会使硅醇在K2Ti6O13(010)表面实现由物理吸附至化学吸附的转变,极大地增强了硅醇与K2Ti6O13表面的结合强度,很好地解释了实验现象;电子结构分析表明,羟基改善硅醇在K2Ti6O13表面结合强度的根源应归因于羟基与硅醇中的O sp轨道电子的贡献。 展开更多

关键词 第一性原理计算 K2ti6O13 硅醇 羟基 吸附性能 电子结构

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Ti(C1-xNx)的力学性能以及电子结构的第一性原理研究 被引量：1

15

作者 吴文鸿 李玉新 +1 位作者 白培康 张清 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期66-70,共5页

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算当x取0.00、0.25、0.50、0.75和1.00时Ti(C1-xNx)材料的结合能、弹性常数及态密度。结果表明:Ti N相的结构最稳定;上述5相均为脆性相,且Ti C相的塑性最好;5相均具有导电性,C(p)轨道... 采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算当x取0.00、0.25、0.50、0.75和1.00时Ti(C1-xNx)材料的结合能、弹性常数及态密度。结果表明:Ti N相的结构最稳定;上述5相均为脆性相,且Ti C相的塑性最好;5相均具有导电性,C(p)轨道、N(p)轨道价电子与Ti(d)轨道价电子相互作用生成共价键。 展开更多

关键词 ti(c1-xNx) 电子结构 力学性能 第一性原理

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Ti_3AC_2/Zr(A=Si,Al)范德华异质结材料的几何结构、电子结构和弹性性质的第一性原理研究

16

作者 史毅凡 周芷千 +2 位作者 胡永红 薛丽 毛彩霞 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期514-519,524,共7页

采用第一性原理方法,系统地研究了Ti_3AC_2/Zr(A=Si,Al)范德华异质结材料的电子结构和弹性性质.根据能带结构,电子态密度和Mulliken布局分布情况,分析了Ti_3AC_2/Zr(A=Si,Al)的电子性质和价键性质.采用广义梯度近似(GGA)计算方法,计算... 采用第一性原理方法,系统地研究了Ti_3AC_2/Zr(A=Si,Al)范德华异质结材料的电子结构和弹性性质.根据能带结构,电子态密度和Mulliken布局分布情况,分析了Ti_3AC_2/Zr(A=Si,Al)的电子性质和价键性质.采用广义梯度近似(GGA)计算方法,计算分析了Ti3SiC2/Zr和Ti3AlC2/Zr两种异质结材料的弹性性质和力学稳定性.研究结果表明,Ti3SiC2/Zr和Ti3AlC2/Zr具有较大的各向异性和较好的力学稳定性.且在相同应力的作用下,Ti_3AC_2/Zr(A=Si,Al)范德华异质结材料的形变小于MAX相材料Ti_3AC_2(A=Si,Al)的形变,但大于Zr金属的形变. 展开更多

关键词 ti3Ac2/Zr 范德华异质结 电子结构 弹性性质 第一性原理

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Nd、N掺杂和Nd/N共掺杂锐钛矿相TiO_2电子结构和光学性质的第一性原理研究

17

作者 张季 张德明 殷绍唐 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期722-727,共6页

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了N掺杂,Nd掺杂,和Nd/N共掺杂对锐钛矿相TiO_2晶格参数、能带结构、电荷布居、电子态密度和光吸收性质的影响。结果表明,杂质的引入不同程度的改变了TiO_2的晶格参数,Nd的掺杂使TiO_6八面体畸变最... 采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了N掺杂,Nd掺杂,和Nd/N共掺杂对锐钛矿相TiO_2晶格参数、能带结构、电荷布居、电子态密度和光吸收性质的影响。结果表明,杂质的引入不同程度的改变了TiO_2的晶格参数,Nd的掺杂使TiO_6八面体畸变最大;N掺杂TiO_2使带隙宽度减小,且在价带顶出现杂质能级;Nd掺杂和Nd/N共掺杂不仅使TiO_2带隙宽度减小并在其价带和导带之间出现了空带,空带主要由Nd原子的4f轨道能级所贡献;由于禁带宽度的减小和杂质能级的出现使得掺杂后TiO_2的吸收光谱的吸收边向可见光方向移动,增加了物质对光吸收的响应范围。 展开更多

关键词 ND掺杂 ti O2 第一性原理 电子结构 光学性质

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钼在Cr_2AlC中合金化行为的第一性原理研究 被引量：4

18

作者 田阳 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第10期96-99,117,共5页

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Cr2AlC的M位置的固溶体Cr4-xMoxAl2C2的相稳定性及电子结构。通过对Cr4-xMoxAl2C2的弹性常数、形成能和结合能的计算分析,得到Cr4-xMoxAl2C2在力学和热力学上都是稳定的,从而确定C... 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Cr2AlC的M位置的固溶体Cr4-xMoxAl2C2的相稳定性及电子结构。通过对Cr4-xMoxAl2C2的弹性常数、形成能和结合能的计算分析,得到Cr4-xMoxAl2C2在力学和热力学上都是稳定的,从而确定Cr4-xMoxAl2C2是结构稳定的化合物。另外,还对Cr4-xMoxAl2C2的体模量、剪切模量和态密度进行了计算与分析。通过对B/G的分析发现,Cr4-xMoxAl2C2表现出脆性,但随Mo含量的增加,Cr4-xMoxAl2C2的韧性逐渐提高。 展开更多

关键词 第一性原理 cr4-xMoxAl2c2 形成能 结合能 力学性质

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B掺杂C3N对SO2催化氧化的第一性原理研究 被引量：1

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作者 王克良 黄禹 +3 位作者 李静 施兰 连明磊 范佳鑫 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第8期39-44,75,共7页

通过第一性原理计算,采用Dmol3模块考察了B原子分别掺杂C3N二维材料的C位(B/C-C3N)和N位(B/N-C3N)所形成的两种单原子催化剂的结构、电子性质以及催化性能。首先,分析了B掺杂C3N的两种结构的稳定性与电子性质,发现B的掺杂使两种结构的... 通过第一性原理计算,采用Dmol3模块考察了B原子分别掺杂C3N二维材料的C位(B/C-C3N)和N位(B/N-C3N)所形成的两种单原子催化剂的结构、电子性质以及催化性能。首先,分析了B掺杂C3N的两种结构的稳定性与电子性质,发现B的掺杂使两种结构的稳定性均显著增强,B/C-C3N的电子性质变化更大,由半导体变成了导体。然后,分析了C3N、B/C-C3 N和B/N-C3 N这3种催化剂对SO 2氧化反应的催化性能,计算比较了对O2与SO2的吸附能、电荷转移量、稳定构型、态密度以及O 2活化后的键长。结果显示3种催化剂对O 2的吸附能均大于SO2,均服从E-R机理,其中B/C-C3N对O2的吸附能最大、O2与SO2之间吸附能之差最大,对O2的活化程度最高,表现出最利于SO2催化氧化反应的性能。态密度分析也表明,O2与B/C-C3N在费米能级附近的杂化作用最强,这更利于反应的发生。因此,B/C-C3N具有成为SO2氧化反应优良催化剂的潜力。 展开更多

关键词 c3N B掺杂 SO2 催化 第一性原理计算

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第一性原理计算M2C （M=V, Nb, Ta）的结构、弹性和热力学性质（英文）

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作者 罗燕 刘科 +2 位作者 雷金桥 陈鸿杰 周晓林 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第6期1010-1018,共9页

通过密度泛函理论的第一原理计算,研究了M 2 C(M=V,Nb,Ta)(空间群:pbcn,No:60)在高压下的电子结构、弹性和热力学性质.该理论是建立在平面波的基础上,该平面波将在CASTEP代码中实现.首先,本文计算的晶格常数与已有的实验结果和理论数据... 通过密度泛函理论的第一原理计算,研究了M 2 C(M=V,Nb,Ta)(空间群:pbcn,No:60)在高压下的电子结构、弹性和热力学性质.该理论是建立在平面波的基础上,该平面波将在CASTEP代码中实现.首先,本文计算的晶格常数与已有的实验结果和理论数据吻合较好.其次,计算了过渡金属碳化物的分波态态密度和总态密度,结果表明这三种过渡金属碳化物均为金属,金属丰度由高到低的顺序为:V 2 C>Nb 2 C>Ta 2 C.第三,研究了高压下的弹性常数C ij、集料弹性模量(B、G、E)和泊松比.其中计算得到Ta 2 C的体积模量最高(257 GPa).根据弹性稳定性判据,预测这三种化合物在100 GPa以内均具有力学稳定性.计算的B/G比值表明,这三种化合物在100 GPa范围内具有延展性.最后,利用准谐德拜模型研究了这三种化合物的热力学性质. 展开更多

关键词 M2c(M=V Nb Ta) 电子结构 弹性性质 热力学性质 第一性原理

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