La-N共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构及光学性质的第一性原理研究 被引量：11

1

作者 张晓旭 马梅 +3 位作者 张文蕾 张航 马兰 张丽丽 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1113-1118,共6页

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对锐钛矿相TiO_2、La单掺杂及La-N共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构进行计算,分析La单掺杂及La-N共掺杂对锐钛矿相TiO_2的晶体结构、能带、态密度、差分电荷密度和光吸收性质的影响.... 利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对锐钛矿相TiO_2、La单掺杂及La-N共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构进行计算,分析La单掺杂及La-N共掺杂对锐钛矿相TiO_2的晶体结构、能带、态密度、差分电荷密度和光吸收性质的影响.结果表明,掺杂后TiO_2的晶格发生畸变,原子间键长的变化使晶格发生膨胀;掺杂后TiO_2的禁带宽度减小,并在禁带中引入杂质能级,导致TiO_2的吸收图谱产生红移现象;与La单掺杂相比,La-N共掺杂锐钛矿相TiO_2的红移程度增强. 展开更多

关键词 TIO2 第一性原理 晶体结构 电子结构 光学性质

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Hf、N以不同比例掺杂ZnO的第一性原理计算 被引量：9

2

作者 张文蕾 张航 +3 位作者 彭彩云 马兰 容婧婧 张丽丽 《原子与分子物理学报》 北大核心 2017年第2期362-370,共9页

基于第一性原理密度泛函理论,计算分析了Hf、N以不同掺杂比例掺杂ZnO(Zn_(16)O_(16))形成Zn_(15)O_(16-x_HfN_x(x=1,2,3,4)体系的结构参数、电子结构、Mulliken电荷布居和光学方面的性质.计算结果表明,掺杂体系晶胞体积不同程度增大;x=... 基于第一性原理密度泛函理论,计算分析了Hf、N以不同掺杂比例掺杂ZnO(Zn_(16)O_(16))形成Zn_(15)O_(16-x_HfN_x(x=1,2,3,4)体系的结构参数、电子结构、Mulliken电荷布居和光学方面的性质.计算结果表明,掺杂体系晶胞体积不同程度增大;x=1时体系的费米能级上移进入导带使其呈现n型半导体特征,吸收峰和反射峰红移较小,尤其是反射峰,主要表现为强度的变化;但x=2,3,4体系的费米能级均在价带顶附近,且随掺杂比例的增大,掺杂体系的费米能级进入价带的深度逐渐增大,N 2p态的贡献作用也越来越显著,使掺杂体系呈现p型半导体特征,吸收峰和反射峰均有较大的红移,这将有利于ZnO体系在可见光领域的应用. 展开更多

关键词 第一性原理 ZnO HF N掺杂 结构参数 电子结构 光学性质

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不同浓度C掺杂SnO_2的第一性原理计算 被引量：4

3

作者 彭彩云 雷博程 +4 位作者 夏桐 徐明杰 王艳辉 张丽丽 黄以能 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第3期401-406,共6页

采用基于密度泛函理论的第一性原理对不同浓度C掺杂SnO_2体系的晶体结构、能带结构、态密度以及光学性质进行了计算.结果表明:掺杂C原子后,晶胞体积和晶格常数都略微增大,且随着掺杂浓度的增大而增大,能带的禁带宽度则随着浓度的增大而... 采用基于密度泛函理论的第一性原理对不同浓度C掺杂SnO_2体系的晶体结构、能带结构、态密度以及光学性质进行了计算.结果表明:掺杂C原子后,晶胞体积和晶格常数都略微增大,且随着掺杂浓度的增大而增大,能带的禁带宽度则随着浓度的增大而减小.在光学性质中,掺杂C原子后体系的光吸收边都向低能方向移动,随着掺杂浓度的增大,体系红移的幅度也增大. 展开更多

关键词 第一性原理 SNO2 电子结构 吸收光谱

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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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软胶体粒子形成束晶的动力学模拟 被引量：2

5

作者 马兰 容婧婧 +2 位作者 朱有亮 黄以能 孙昭艳 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期195-200,共6页

利用广义指数模型描述软胶体粒子,结合分子动力学模拟研究软胶体粒子形成束晶的动力学过程.通过等温压缩和等密度降温2个不同的过程,研究了束晶形成过程中结构变化特征和动力学路径对结构的影响规律.研究发现,与蒙特卡洛模拟结果相比,... 利用广义指数模型描述软胶体粒子,结合分子动力学模拟研究软胶体粒子形成束晶的动力学过程.通过等温压缩和等密度降温2个不同的过程,研究了束晶形成过程中结构变化特征和动力学路径对结构的影响规律.研究发现,与蒙特卡洛模拟结果相比,分子动力学模拟得到的结构随着密度的变化有明显的迟滞现象,这是由于考虑了真实的动力学因素引起的差异.此外,在相同温度和压力下通过不同的动力学路径得到的相结构不完全相同,这是由于动力学形成过程会对相结构产生很大的影响. 展开更多

关键词 软粒子束晶 分子动力学模拟 广义指数模型 面心立方 体心立方

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配体链包覆纳米粒子的表面相分离及自组装的模拟研究 被引量：1

6

作者 徐凡华 衡晓 +1 位作者 任建学 周恒为 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1115-1122,共8页

通过耗散粒子动力学方法,模拟了二元配体链包覆的纳米粒子表面的相分离行为,并与现有的模拟和实验体系进行对比.研究结果印证了相分离驱动力是配体链错位所导致的构象熵的结论.进一步以相分离得到的Janus和三嵌段Janus结构纳米粒子作为... 通过耗散粒子动力学方法,模拟了二元配体链包覆的纳米粒子表面的相分离行为,并与现有的模拟和实验体系进行对比.研究结果印证了相分离驱动力是配体链错位所导致的构象熵的结论.进一步以相分离得到的Janus和三嵌段Janus结构纳米粒子作为构筑单元,研究了其在选择性溶剂中的自组装行为.结果表明,Janus粒子易自组装成为双层囊泡结构,而三嵌段Janus粒子则更易形成单层囊泡结构.对于从配体链包覆的纳米粒子出发,设计具有特殊功能的囊泡提供了理论支持. 展开更多

关键词 纳米粒子 相分离 自组装 耗散粒子动力学 囊泡

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用^(109)Cd γ射线衰减法测量管道原油密度和含水率的蒙特卡罗模拟 被引量：1

7

作者 刘什敏 李祯 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1172-1174,共3页

通过蒙特卡罗模拟计算了109Cd放射源发出的两种能量的γ射线穿透含水原油后的穿透率。依据对88keVγ射线,原油、水和甲烷的质量衰减系数大致相同的特点,测定了平均密度。依据对22.2keVγ射线,原油和水的质量衰减系数有较大差异而原油和... 通过蒙特卡罗模拟计算了109Cd放射源发出的两种能量的γ射线穿透含水原油后的穿透率。依据对88keVγ射线,原油、水和甲烷的质量衰减系数大致相同的特点,测定了平均密度。依据对22.2keVγ射线,原油和水的质量衰减系数有较大差异而原油和甲烷的质量衰减系数大致相同的特点,测定了含水率。计算结果验证了此方法的可行性。 展开更多

关键词 蒙特卡罗 原油密度 含水率 质量衰减系数

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NH_3与MgH_2反应机理的密度泛函理论研究 被引量：3

8

作者 董肖 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期801-806,共6页

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了NH_3与MgH_2的放氢反应机理,在6-311G(d,p)基组水平上对反应物、中间体、过渡态及产物进行了全几何参数优化.频率分析和内禀反应坐标(IRC)计算证实了中间体和过渡态的正确性和相互连接关系.计算结果表明... 采用密度泛函理论B3LYP方法研究了NH_3与MgH_2的放氢反应机理,在6-311G(d,p)基组水平上对反应物、中间体、过渡态及产物进行了全几何参数优化.频率分析和内禀反应坐标(IRC)计算证实了中间体和过渡态的正确性和相互连接关系.计算结果表明:反应分两步单通道的氢取代过程,且反应过程相类似,反应生成Mg(NH_2)_2和2H_2.两步氢取代反应所释放的H_2中两个H原子分别来源于NH_3和MgH_2.反应脱氢的关键在于克服N—H键断裂所需能量. 展开更多

关键词 密度泛函理论 NH3 过渡态 反应机理

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助烧剂及烧结温度对SiC复合陶瓷物相和显微形貌的影响 被引量：1

9

作者 鹿桂花 朱丹丹 周恒为 《科学技术创新》 2018年第25期18-20,共3页

本实验采用无压液相烧结工艺,以三种不同配比的Mg O-Ce O2-Y2O3体系为烧结助剂,烧结温度为1800℃、1850℃和1900℃,Ar气氛保护的条件下,保温2h制备了Si C复合陶瓷。主要研究了助烧剂Mg O、Ce O2、Y2O3的不同配比和不同烧结温度对陶瓷体... 本实验采用无压液相烧结工艺,以三种不同配比的Mg O-Ce O2-Y2O3体系为烧结助剂,烧结温度为1800℃、1850℃和1900℃,Ar气氛保护的条件下,保温2h制备了Si C复合陶瓷。主要研究了助烧剂Mg O、Ce O2、Y2O3的不同配比和不同烧结温度对陶瓷体的物相组成、显微组织结构的影响,结果表明:陶瓷体的主晶相均为6H-Si C,有少量的铈和钇的化合物的衍射峰存在;随着烧结温度的升高,陶瓷体孔隙逐渐减小,颗粒与颗粒连接逐渐紧密,在1900℃时可以清晰看出颗粒与颗粒之间存在大量液相,边界趋于模糊,孔隙最少。 展开更多

关键词 碳化硅陶瓷 稀土助烧剂 无压液相烧结 物相组成 显微形貌

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差示扫描量热法研究系列浓度氯化钠水溶液的固液相变 被引量：2

10

作者 王丽娜 杜斌 +2 位作者 赵兴宇 黄以能 周恒为 《大学物理》 2018年第7期31-36,共6页

在-50~50℃范围内,利用差示扫描量热法测量了21个摩尔比b的系列氯化钠水溶液,除纯水外,所有浓度的溶液均出现了双峰,随b的增加,高温峰强度减小、峰位向低温移动,低温峰则相反,最后逐渐重合.提出了重叠双峰的分峰方案,并得到了各熔化峰... 在-50~50℃范围内,利用差示扫描量热法测量了21个摩尔比b的系列氯化钠水溶液,除纯水外,所有浓度的溶液均出现了双峰,随b的增加,高温峰强度减小、峰位向低温移动,低温峰则相反,最后逐渐重合.提出了重叠双峰的分峰方案,并得到了各熔化峰的特征量随b的变化结果,该结果与微观相分离模型一致,并据此给出了溶液中氯化钠浓度空间分布情况.该研究对深入认知生物体中电解质的微观结构和固液相变等有一定的参考价值. 展开更多

关键词 固液相变 氯化钠水溶液 差示扫描量热 微观相分离模型 匀相模型

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不同保温时间对SiC复合陶瓷结构与形貌的影响 被引量：2

11

作者 鹿桂花 周恒为 +1 位作者 李志鹏 朱强 《现代盐化工》 2018年第4期33-35,共3页

本文采用无压液相烧结工艺,以Al_2O_3-MgO-Y_2O_3体系为烧结助剂,烧结温度为1 900℃,保温时间分别为1 h,1.5 h和2 h,制备SiC复合陶瓷,利用XRD和SEM方法研究了SiC陶瓷的物相组成和显微组织形貌。结果表明:保温2 h时,SiC陶瓷主晶相为6H-S... 本文采用无压液相烧结工艺,以Al_2O_3-MgO-Y_2O_3体系为烧结助剂,烧结温度为1 900℃,保温时间分别为1 h,1.5 h和2 h,制备SiC复合陶瓷,利用XRD和SEM方法研究了SiC陶瓷的物相组成和显微组织形貌。结果表明:保温2 h时,SiC陶瓷主晶相为6H-SiC,且是单相SiC;陶瓷体表面光滑,致密性良好,密度为2.959 g/cm^3,所以2 h为最佳保温时间。 展开更多

关键词 碳化硅陶瓷 保温时间 无压液相烧结 物相组成 显微组织形貌

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NH3与BeH2反应机理的密度泛函理论研究 被引量：1

12

作者 董肖 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第4期533-537,共5页

金属-N-H体系储氢材料在放氢反应过程中往往伴随着NH3的释放,且NH3会对材料的储放氢性能产生重要影响.采用密度泛函理论当中的杂化密度泛函(B3LYP)方法,6-311G(d,p)基组水平上对NH3与BeH2的微观反应机理进行了理论计算分析,对得到的中... 金属-N-H体系储氢材料在放氢反应过程中往往伴随着NH3的释放,且NH3会对材料的储放氢性能产生重要影响.采用密度泛函理论当中的杂化密度泛函(B3LYP)方法,6-311G(d,p)基组水平上对NH3与BeH2的微观反应机理进行了理论计算分析,对得到的中间体和过渡态进行频率计算和内禀反应坐标(IRC)分析,以判断中间体和过渡态的正确性和相互连接关系.使用QCISD方法在6-311G(d,p)基组水平对各驻点的单点能进行计算,给出能量信息.计算结果表明:BeH2与NH3主要以摩尔比为1:2进行反应,分两步氢取代过程,生成产物Be(NH2)2和2H2.反应所释放的H2中两个H原子分别来源于BeH2和NH3,反应的关键是脱氢,主要在于克服N-H键断裂所需能量.相比较而言从NH3中脱氢比从-NH2中脱氢较易. 展开更多

关键词 密度泛函理论 NH3 过渡态 反应机理

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12CaO·7Al_2O_3/5CaO·3Al_2O_3∶Sm^(3+)新型红色荧光粉的制备及发光性质 被引量：2

13

作者 张新阳 孙尚前 +2 位作者 严端廷 张猛 刘玉学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期911-916,共6页

采用自蔓延燃烧法制备了不同Sm3+掺杂浓度的12CaO·7Al2O3(C12A7∶x%Sm3+)荧光粉。在404nm近紫外光激发下,观察到了位于565,599,648 nm附近的3个光发射峰,分别归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9)能级跃迁。随着Sm3+掺杂浓度增加,红... 采用自蔓延燃烧法制备了不同Sm3+掺杂浓度的12CaO·7Al2O3(C12A7∶x%Sm3+)荧光粉。在404nm近紫外光激发下,观察到了位于565,599,648 nm附近的3个光发射峰,分别归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9)能级跃迁。随着Sm3+掺杂浓度增加,红光发射强度呈现了先增大后减小的规律,优化的Sm3+掺杂摩尔分数为1.5%,发光的浓度猝灭效应可归因于Sm3+之间发生了交叉弛豫过程。采取混相策略,通过降低初始粉体的煅烧温度至900℃获得了12CaO·7Al2O3/5CaO·3Al2O3:1.5%Sm3+(C12A7/C5A3∶Sm3+)混相荧光粉,进一步提高了红光发射强度。利用变温光致发光谱计算得到混相样品的热激活能约为200 meV,结果表明该混相荧光粉具有良好的热稳定性。 展开更多

关键词 12CaO·7Al2O3 5CaO·3Al2O3 Sm3+ 红光发射 光致发光

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表面图案诱导两嵌段共聚物形成穿孔层状结构的模拟 被引量：2

14

作者 容婧婧 马兰 +2 位作者 朱有亮 黄以能 孙昭艳 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2805-2810,共6页

利用耗散粒子动力学方法研究了两嵌段共聚物在表面圆形图案诱导下的相行为.通过调节圆形诱导图案的半径和嵌段共聚物薄膜的厚度,体系出现了非常丰富的穿孔层状相结构(PLS).经过区分将这些结构分为4类,并用PLS-Ⅰ,PLS-Ⅱ,PLS-Ⅲ,PLS-Ⅳ表... 利用耗散粒子动力学方法研究了两嵌段共聚物在表面圆形图案诱导下的相行为.通过调节圆形诱导图案的半径和嵌段共聚物薄膜的厚度,体系出现了非常丰富的穿孔层状相结构(PLS).经过区分将这些结构分为4类,并用PLS-Ⅰ,PLS-Ⅱ,PLS-Ⅲ,PLS-Ⅳ表示.绘制了这些结构与圆形图案半径和薄膜厚度关系的相图,并分析了这些结构出现的原因和规律,为设计和发展嵌段共聚物功能薄膜材料提供理论支持. 展开更多

关键词 耗散粒子动力学方法 两嵌段共聚物 表面图案诱导 穿孔层状结构

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线形、梳形和星形高分子静态和动态性质的模拟 被引量：1

15

作者 潘凯 朱有亮 +2 位作者 付翠柳 黄以能 孙昭艳 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1196-1201,共6页

以梳形高分子为纽带,基于粗粒化分子动力学模拟方法,研究了线形、梳形和星形拓扑结构高分子的静态和动态性质,以揭示稀溶液中高分子链行为与链拓扑结构依赖关系的一般性规律.研究结果表明,随着线形-梳形-星形的链拓扑结构转变,回转半径... 以梳形高分子为纽带,基于粗粒化分子动力学模拟方法,研究了线形、梳形和星形拓扑结构高分子的静态和动态性质,以揭示稀溶液中高分子链行为与链拓扑结构依赖关系的一般性规律.研究结果表明,随着线形-梳形-星形的链拓扑结构转变,回转半径的标度关系由仅依赖分子聚合度转变为同时依赖链聚合度与臂数或侧链数.分析了星形高分子和梳形高分子的静态和动态性质的特征规律.星形高分子的臂数增加使其尺寸迅速减小,形状则由长椭球形转变为类球形,且扩散系数也随之增加;其均方回转半径(〈R_g〉)和扩散系数(D)与分子聚合度(N)及臂数(f)的标度规律为〈R_g〉~N^(0.581)f^(-0.402),D^N^(-0.763)f^(0.227).梳形高分子的静态与动态性质与分子聚合度及侧链数的依赖关系为〈R_g〉~N^(0.597)f^(-0.212)(每个支化点只有一条侧链)和〈R_g〉~N^(0.599)f^(-0.316)(每个支化点有多条侧链). 展开更多

关键词 分子动力学模拟 星形高分子 梳形高分子 均方回转半径 扩散系数

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高分子熔体的空间密度关联 被引量：1

16

作者 潘登 孙昭艳 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2693-2699,共7页

利用分子动力学模拟方法,以不同链结构的高分子熔体为对象,研究了高分子熔体的空间密度关联.链节的局域结构性质通过Voronoi分割方法得到.结果表明,链端链节的平均局域体积更大,运动能力也更强;不同构造及链不同部位链节的局域体积大小... 利用分子动力学模拟方法,以不同链结构的高分子熔体为对象,研究了高分子熔体的空间密度关联.链节的局域结构性质通过Voronoi分割方法得到.结果表明,链端链节的平均局域体积更大,运动能力也更强;不同构造及链不同部位链节的局域体积大小具有统一的分布规律,表明在链节尺度上,熔体具有相似的无定形结构.通过局域体积来划分疏堆积和密堆积链节,2种链节均倾向于形成团簇.疏堆积链节形成的团簇更大,并且团簇大小的温度依赖性也更显著.模拟结果表明疏堆积链节的空间关联更强. 展开更多

关键词 空间密度关联 高分子玻璃前体 分子动力学模拟

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用SU(2)代数法解量子力学中的第二类P?schl-Teller势能问题

17

作者 阿克木哈孜.马力克 张宏标 《大学物理》 北大核心 2015年第5期5-10,共6页

先通过运用量子动力学代数的方法引入升降算符解决了量子力学的一维空间中的第二类P?schl-Teller势能体系定态问题,然后利用这对升降算符构造一个与体系相关的SU(2)代数,进一步讨论第二类P?schl-Teller势能体系定态的本征值.

关键词 量子动力学 升降算符 第二类Poischl-Teller势能体系 SU(2)李代数

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