应力下MnGa合金体电子性质及磁性质的研究

1

作者 路清梅 张飞鹏 +4 位作者 房慧 李虹霏 刘卫强 张东涛 岳明 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第1期128-136,共9页

采用密度泛函理论方法系统研究分析了四方结构MnGa合金体在a轴1GPa应力下的结构、形成、电子性质和磁性质.结果表明,应力下MnGa合金a,b轴晶格参数增大,c轴晶格参数减小,三轴夹角有偏离90°的趋势,晶胞体积增大.Mn-Ga不成键,Mn-Mn之... 采用密度泛函理论方法系统研究分析了四方结构MnGa合金体在a轴1GPa应力下的结构、形成、电子性质和磁性质.结果表明,应力下MnGa合金a,b轴晶格参数增大,c轴晶格参数减小,三轴夹角有偏离90°的趋势,晶胞体积增大.Mn-Ga不成键,Mn-Mn之间的强键作用进一步增强,Ga-Ga之间的强键作用消失.Mn-Mn结合键长和Ga-Ga结合键长均减小,而Mn-Ga间距增大,排斥作用减弱.应力下MnGa合金形成焓由-4.85 eV减小到-5.4 eV,其更容易生成.应力下其能带整体向下移动,导带和浅能级价带分布较宽,有效质量较小;深能级价带分布较窄,有效质量较大.自旋向下的电子能带没有带隙,自旋向上的电子能带有0.26 eV的间接带隙.s电子和p电子主要形成导带和浅能级价带,自旋极化较弱,d电子主要形成深能级价带,定域性和自旋极化最强.两种占位的Ga具有近乎相同的电子形态,Ga的s电子和Ga的p电子产生较明显的自旋极化,形成弱的磁性,Ga的d电子主要贡献深能级处的态密度,基本不贡献磁性质.两种占位的Mn主要贡献费米能处的态密度,Mn的d电子自旋极化最强,在费米能级下方Mn1自旋向下的电子态密度远高于Mn2的;在费米能级上方Mn1自旋向下的电子态密度远低于Mn2的.应力下MnGa产生了较明显的磁相变. 展开更多

关键词 MnGa合金 应力 电子性质 磁性质

在线阅读 下载PDF 职称材料

Al掺杂TiO_2基晶体材料电子结构及光学性质的理论研究 被引量：6

2

作者 唐文翰 房慧 +4 位作者 李凡生 黄灿胜 余小英 郑鑫 王如志 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期116-122,共7页

采用密度泛函理论计算分析的方法系统研究了Al掺杂TiO_2基晶体材料的电子结构和光学性质.结果表明,本征Ti02材料具有直接带隙型能带,其带隙宽度为2.438 eV,Al掺杂TiO_2材料同样具有直接带隙型能带,其带隙宽度降低至2.329 eV.本征TiO_2... 采用密度泛函理论计算分析的方法系统研究了Al掺杂TiO_2基晶体材料的电子结构和光学性质.结果表明,本征Ti02材料具有直接带隙型能带,其带隙宽度为2.438 eV,Al掺杂TiO_2材料同样具有直接带隙型能带,其带隙宽度降低至2.329 eV.本征TiO_2与Al掺杂的TiO_2材料均含有五个子能带,但是Al掺杂TiO_2材料子能带位置发生改变.Al掺杂在Ti02材料价带中引入大量新的能级,降低了费米能级上的态密度,Al掺杂为n型掺杂.对于Al掺杂TiO_2材料来说,s态电子和p态电子主要在Al掺杂TiO_2材料的带内跃迁过程起较大的作用.Al掺杂的TiO_2材料最强的介电吸收峰在320 nm附近,Al掺杂拓展了TiO_2材料的光吸收范围,其介电吸收能量范围向长波方向移动.本征TiO_2及Al掺杂TiO_2材料在1000 nm以下波长的折射率曲线相似.Al掺杂TiO_2材料在500 nm以下的折射率较本征TiO_2材料降低,而500 nm以上折射率较本征TiO_2材料增大. 展开更多

关键词 光电子学 TIO2 AL掺杂 电子结构 光学性质

在线阅读 下载PDF 职称材料

Zn空位缺陷ZnS的电子状态、磁性质与光学性质研究 被引量：2

3

作者 韦树贡 房慧 +4 位作者 王如志 李凡生 黄灿胜 郝五零 孙毅 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期507-512,共6页

基于密度泛函理论第一性原理,研究了Zn空位缺陷对ZnS半导体材料电子状态、磁性质和光学性质的影响.结果表明Zn空位缺陷浓度为6.25%时,ZnS半导体材料仍呈直接带隙型能带结构,带隙较本征ZnS半导体增大了6.4%,达到2.19 eV.缺陷体系s态、p... 基于密度泛函理论第一性原理,研究了Zn空位缺陷对ZnS半导体材料电子状态、磁性质和光学性质的影响.结果表明Zn空位缺陷浓度为6.25%时,ZnS半导体材料仍呈直接带隙型能带结构,带隙较本征ZnS半导体增大了6.4%,达到2.19 eV.缺陷体系s态、p态电子主要在距离费米能量较近的区域产生能带,数量较少;Znd态电子主要在距离费米能量较远的区域产生能带.Zn空位缺陷对ZnS半导体材料是一种空穴型掺杂,Zn空位会增加ZnS的空穴型载流子浓度.其价带空穴具有较大有效质量,导带电子具有较小有效质量,Zn空位缺陷ZnS不显示磁性.Zn空位缺陷ZnS半导体材料210 nm附近介电吸收峰强度降低,170 nm附近介电吸收峰消失,100 nm波长附近出现了较弱的介电吸收峰. 展开更多

关键词 材料 ZNS Zn空位缺陷 磁性 光学性质

在线阅读 下载PDF 职称材料

Na掺杂对TiO_2基材料电子结构、电子迁移特性及光吸收性质的影响 被引量：1

4

作者 唐文翰 房慧 +3 位作者 李凡生 黄灿胜 余小英 王如志 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期952-957,共6页

在赝势法密度泛函理论的基础上,系统研究了Na掺杂对TiO_2基材料电子结构、载流子迁移和光吸收性质的影响。纯的TiO_2基晶态材料呈现宽的直接带隙,其带隙宽度达2.438 eV,Na掺杂降低了TiO_2基晶态材料的带隙至1.976 eV。纯的TiO_2电子主... 在赝势法密度泛函理论的基础上,系统研究了Na掺杂对TiO_2基材料电子结构、载流子迁移和光吸收性质的影响。纯的TiO_2基晶态材料呈现宽的直接带隙,其带隙宽度达2.438 eV,Na掺杂降低了TiO_2基晶态材料的带隙至1.976 eV。纯的TiO_2电子主要形成五个能带,而Na掺杂TiO_2主要形成七个能带。TiO_2材料的载流子迁移率较Na掺杂TiO_2材料高,而Na掺杂TiO_2材料载流子有效质量较TiO_2的高。Na掺杂在TiO_2材料价带中引入空穴和新的能级。Na掺杂大大提高了TiO_2材料的载流子浓度,Ti中的p态电子,Na中的p态电子和O中的p态电子在导电过程中起着关键作用。Na掺杂TiO_2材料的低能量光吸收限降低。 展开更多

关键词 TIO2 Na掺杂 电子迁移性质 光吸收

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧空位对ZnO基(110)二维膜材料电子结构的影响研究 被引量：1

5

作者 李凡生 余小英 +2 位作者 房慧 黄灿胜 王如志 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第6期1045-1051,共7页

在密度泛函理论方法的基础上,系统研究了本征氧化锌和氧空位氧化锌的(110)二维膜材料的形成和电子结构性质.计算分析结果表明,ZnO的本征(110)二维膜比氧空位的(110)二维膜稳定性高,ZnO的(110)二维膜有失去氧的倾向.本征ZnO的(110)膜为... 在密度泛函理论方法的基础上,系统研究了本征氧化锌和氧空位氧化锌的(110)二维膜材料的形成和电子结构性质.计算分析结果表明,ZnO的本征(110)二维膜比氧空位的(110)二维膜稳定性高,ZnO的(110)二维膜有失去氧的倾向.本征ZnO的(110)膜为直接带隙型材料,带隙宽度为2.3 eV,氧空位(110)膜为间接带隙型材料,带隙宽度为1.877 eV.氧空位的(110)膜导带向下移动,并且导带中的能级简并化.氧空位(110)膜材料的导带底能级有2个能谷,分别位于1.877 eV和1.88 eV,这些位置的能级有效质量比本征膜大幅度增大,这些位置的电子速度普遍较低.ZnO的(110)膜产生氧空位之后,Zn的s电子参与形成其价带顶能级.氧空位(110)膜材料中Zn-O键的混合型结合倾向增大. 展开更多

关键词 ZNO 二维膜 氧空位 电子结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

MnGa合金体的电子结构与磁性质的研究

6

作者 张飞鹏 路清梅 +4 位作者 李虹霏 房慧 刘卫强 张东涛 岳明 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第1期65-71,共7页

基于密度泛函理论方法系统研究了四方结构MnGa合金体的结构、形成、电子结构和磁性质。结果表明,四方MnGa合金晶胞的生成焓为-4.85 eV,高于一些不含d电子的体系。其呈现导体的能带结构,其中d电子主要形成深能级价带,定域性最强。四方MnG... 基于密度泛函理论方法系统研究了四方结构MnGa合金体的结构、形成、电子结构和磁性质。结果表明,四方MnGa合金晶胞的生成焓为-4.85 eV,高于一些不含d电子的体系。其呈现导体的能带结构,其中d电子主要形成深能级价带,定域性最强。四方MnGa合金存在着明显的自旋极化,靠近费米能级两侧的s电子和靠近费米能级下方的p电子具有较弱的自旋极化。形成浅能级价带和导带的d电子产生高强度的自旋极化,对磁性质贡献较大。Mn的s电子和Mn的p电子自旋极化作用较弱,Mn的d电子形成浅能级价带和导带,自旋极化作用最强。形成深能级价带的Ga的d电子自旋极化作用较弱,不同位置的Ga原子的自旋极化不同。四方MnGa合金体具有净有效磁矩,呈弱的亚铁磁性。 展开更多

关键词 磁性材料 MnGa合金 电子结构 磁性质 密度泛函理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

TiO_2材料(100)典型晶面的形成与电子结构的研究

7

作者 李凡生 余小英 +2 位作者 唐文翰 房慧 王如志 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第4期611-615,626,共6页

在超软赝势密度泛函理论基础上计算分析了TiO_2基(100)晶面低维材料的形成、电子结构和光学性质。结果表明,TiO_2基(100)晶面低维材料的形成焓大于TiO_2块体材料的形成焓,其稳定性比TiO_2块体材料低。TiO_2基(100)晶面低维材料带隙为2. ... 在超软赝势密度泛函理论基础上计算分析了TiO_2基(100)晶面低维材料的形成、电子结构和光学性质。结果表明,TiO_2基(100)晶面低维材料的形成焓大于TiO_2块体材料的形成焓,其稳定性比TiO_2块体材料低。TiO_2基(100)晶面低维材料带隙为2. 760 eV,高于其体材料,其带隙为间接型。其价带顶和导带底主要分别由O p电子和Ti d电子形成,并且Ti的d电子和O的p电子在-2. 5 eV处有局域作用。TiO_2基(100)晶面低维材料电子局域化程度增大,Ti和O之间的离子性结合程度增强。TiO_2基(100)晶面低维材料在140. 8 nm处有最强的反射峰,其反射系数达23. 9%,其在34. 5 nm处有强的选择性吸收,并且在33. 3 nm和138. 9 nm处有最强的能量损失。 展开更多

关键词 TIO2 低维 电子结构 光学性质

在线阅读 下载PDF 职称材料

各向异性压力对ZnS晶体结构和电子性能的影响研究

8

作者 黄灿胜 李凡生 +5 位作者 余小英 房慧 阮兴祥 张飞鹏 杨新宇 张久兴 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期674-679,共6页

基于电子平面波密度泛函理论的方法研究分析了闪锌矿结构ZnS在未受压力和沿a,b和c轴方向上受0.5GPa小压力条件下的晶体结构和电子性质。结果表明闪锌矿ZnS在0.5 GPa的不同方向小压力作用下,晶胞参数均发生增大,表现出较为明显的压力膨... 基于电子平面波密度泛函理论的方法研究分析了闪锌矿结构ZnS在未受压力和沿a,b和c轴方向上受0.5GPa小压力条件下的晶体结构和电子性质。结果表明闪锌矿ZnS在0.5 GPa的不同方向小压力作用下,晶胞参数均发生增大,表现出较为明显的压力膨胀效应。压力对ZnS晶体结构的影响是各向异性的,其对ZnS晶体c轴方向的影响最大,压力作用下Zn-S键长也均增大。ZnS体系在0.5 GPa压力下稳定性增强,其在a轴受压力作用下能量最低。在a轴,b轴和c轴方向施加相同压力之后,ZnS的带隙宽度由2.059 eV分别减小到1.683 eV,1.681 eV和1.681 eV,但是其带隙类型未发生变化。ZnS材料体系中的p态电子对费米能级附近的贡献程度最高,而s态和d态电子对费米能级处的贡献程度均较低。 展开更多

关键词 ZNS 压力 晶体结构 电子性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

ZnO(110)单层膜对O的自吸附及其电子结构的研究

9

作者 余小英 李凡生 +1 位作者 房慧 王如志 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第5期840-845,共6页

基于密度泛函理论方法研究分析了一种Zn顶位吸附O的ZnO(110)-O二维膜材料的结构、结合性质、磁性质、电子结构和光吸收性质。结果表明,ZnO(110)二维膜经过O吸附之后,Zn-O键长分别增大到0.1992nm和0.1973nm,Zn-O链之间的距离减小到0.5628... 基于密度泛函理论方法研究分析了一种Zn顶位吸附O的ZnO(110)-O二维膜材料的结构、结合性质、磁性质、电子结构和光吸收性质。结果表明,ZnO(110)二维膜经过O吸附之后,Zn-O键长分别增大到0.1992nm和0.1973nm,Zn-O链之间的距离减小到0.5628nm,O-Zn-O键角度为108.044°,ZnO(110)膜Zn顶位对O原子的吸附为倾斜的吸附。经过Zn顶位O的吸附,ZnO(110)二维膜内原子间离子性结合性增强,吸附的O与Zn也形成偏离子性结合键,Zn顶位吸附O原子之后能量有所降低,吸附体系为反铁磁性材料。O吸附的ZnO(110)-O二维膜为间接带隙型材料,带隙宽度为0.565eV。材料中的p电子对费米能处态密度贡献较多。ZnO(110)-O二维膜最高吸收峰位于156nm,吸收率为67181光吸收单位,其在445nm以上具有宽的强吸收带。 展开更多

关键词 ZNO (110)膜 吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MPT建模的属性访问控制策略 被引量：4

10

作者 郑鑫 黄德校 王高才 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第4期990-996,1003,共8页

针对基于属性访问控制中复杂的属性工程,在以太坊底层使用的数据存储结构的MPT(Merkle Patricia tree)方法基础上进行部分安全性扩展,将离散属性建模成统一的MPT属性集,然后通过默克尔证明方法确保属性集的完整性。为了保证属性隐私不... 针对基于属性访问控制中复杂的属性工程,在以太坊底层使用的数据存储结构的MPT(Merkle Patricia tree)方法基础上进行部分安全性扩展,将离散属性建模成统一的MPT属性集,然后通过默克尔证明方法确保属性集的完整性。为了保证属性隐私不会被泄露以及增强MPT属性体系在分布式环境下的安全性,使用公开密钥体制的椭圆曲线加密算法对属性值进行处理。此外,将MPT属性集以数据库的方式存储,实现动态的属性操作。理论分析和实验结果表明该策略能解决属性工程的完整性和安全性问题,也使得基于属性的访问控制在分布式环境中易于实施。 展开更多

关键词 属性访问控制 属性工程 MPT 属性完整性 属性隐私

在线阅读 下载PDF 职称材料

图像处理技术在田间杂草识别中应用研究 被引量：12

11

作者 任全会 杨保海 《中国农机化学报》 北大核心 2020年第6期154-158,共5页

田间杂草识是监测田间生物环境系统状态的重要方法,使用传统方法在进行田间杂草识别时普遍存在识别率低的问题。鉴于此,文章提出了使用图像处理技术进行田间杂草的精确识别。首先对田间图像进行预处理,充分利用Canny算子的特点进行图像... 田间杂草识是监测田间生物环境系统状态的重要方法,使用传统方法在进行田间杂草识别时普遍存在识别率低的问题。鉴于此,文章提出了使用图像处理技术进行田间杂草的精确识别。首先对田间图像进行预处理,充分利用Canny算子的特点进行图像边缘检测,同时把四个重要的特征参数计算出来,然后通过遗传算法的特点构造出田间杂草识别模型。文章以玉米幼苗、刺儿菜、荠菜、婆婆纳、香附子、田旋花、小飞蓬、粘毛卷耳等八种植物作为样本,使用本文方法在相同样本数量和条件下与神经网络算法进行了测试和对比分析,八种植物的识别平均错误率分别为2.8%、2.6%、2.9%、3.0%、2.4%、3.1%、2.7%、2.5%,通过对测试结果进行分析可以看出,和传统的方法相比,平均识别错误率大大降低,具有很强的实用价值。 展开更多

关键词 CANNY算子 杂草识别 图像处理 遗传算法 特征参数 边缘检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

递归算法在单一矩形毛坯无约束最优排样中的应用 被引量：6

12

作者 李海生 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2017年第9期125-131,共7页

优化排样问题属于典型的非确定型NP问题,需要借助计算机辅助排样选出材料利用率最大化和排样下料效率最高的排样方案,以解决企业对排样的实际需求。讨论了单一矩形毛坯无约束剪切排样优化处理问题,基于剪切冲裁相结合的下料工艺、以条... 优化排样问题属于典型的非确定型NP问题,需要借助计算机辅助排样选出材料利用率最大化和排样下料效率最高的排样方案,以解决企业对排样的实际需求。讨论了单一矩形毛坯无约束剪切排样优化处理问题,基于剪切冲裁相结合的下料工艺、以条带数衡量排样方式的复杂性,应用递归算法通过枚举搜索法遍历所有可能的更优的排样方案,在保证毛坯数最优的前提下选出条带数最少的排样方案。实验计算结果表明所述算法有效。 展开更多

关键词 计算机辅助 递归算法 优化排样 矩形毛坯

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的光伏MPPT控制系统设计与实现 被引量：4

13

作者 杨秀增 《中国测试》 北大核心 2017年第11期108-111,共4页

为验证基于FPGA的光伏最大功率跟踪系统的应用效果,采用SOPC和FPGA技术,设计一款光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制系统。采用Altera公司的Quartus II软件开发SOPC光伏控制系统,通过三点比较MPPT控制算法提高最大功率跟踪稳定性。根据Av... 为验证基于FPGA的光伏最大功率跟踪系统的应用效果,采用SOPC和FPGA技术,设计一款光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制系统。采用Altera公司的Quartus II软件开发SOPC光伏控制系统,通过三点比较MPPT控制算法提高最大功率跟踪稳定性。根据Avalon总线IP核的设计方法,利用Verilog HDL硬件描述语言设计光伏MPPT控制IP核,通过带有EP4CE6F17C8开发板进行验证。验证结果表明:基于FPGA设计的光伏MPPT控制系统工作稳定,能动态地跟踪光伏电池的最大功率点的变化,具有响应速度快、可靠性高和易于升级等优点,可应用于光伏发电系统中。 展开更多

关键词 光伏电池 最大功率点跟踪控制器 现场可编程门阵列 三点比较MPPT算法 IP核

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于太阳能的LED食用菌补光控制系统设计 被引量：5

14

作者 杨秀增 韦树贡 《农业工程》 2020年第9期38-41,共4页

针对光照影响食用菌产量及品质的特点,利用太阳能LED节能技术设计了一款食用菌补光控制系统。该系统由太阳能电池板组件、太阳能充电管理模块、锂电池、LED补光灯、单片机控制器、定时器模块、键盘、LCD显示器和光照传感器组成,补光强... 针对光照影响食用菌产量及品质的特点,利用太阳能LED节能技术设计了一款食用菌补光控制系统。该系统由太阳能电池板组件、太阳能充电管理模块、锂电池、LED补光灯、单片机控制器、定时器模块、键盘、LCD显示器和光照传感器组成,补光强度和补光时间可设置。测试结果表明,该系统工作稳定且满足设计要求。 展开更多

关键词 食用菌 补光控制系统 LED 太阳能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于氧化锌原胞的晶格优化方法研究 被引量：1

15

作者 牙莉荀 黄宝丹 +3 位作者 劳妃玲 许钟华 房慧 陈春燕 《广西科学》 CAS 北大核心 2021年第2期181-188,共8页

以氧化锌原胞的晶格优化为例,比较VASP计算程序包中2种晶格优化方法的差异:一种是状态方程拟合法,先设置参数ISIF=2,保持晶格体积不变,优化离子位置,对体积进行缩放计算得到能量与体积之间的关系图(E V关系图),然后通过Brich Murnaphan... 以氧化锌原胞的晶格优化为例,比较VASP计算程序包中2种晶格优化方法的差异:一种是状态方程拟合法,先设置参数ISIF=2,保持晶格体积不变,优化离子位置,对体积进行缩放计算得到能量与体积之间的关系图(E V关系图),然后通过Brich Murnaphan状态方程(BM状态方程)拟合E V图得到平衡体积,最后通过平衡体积重新计算得到晶格参数;另一种是自动优化法,直接设置参数ISIF=3,同时优化晶格体积和离子位置,计算完毕直接读取晶格参数。结果表明:对于氧化锌原胞而言,2种优化方法得到的晶格体积、晶格常数a、b、c的误差为0.28%、0.11%、0.11%、0.06%;在不同的初始晶格体积条件下,自动优化法得到的晶格体积、晶格常数a、b、c的误差为0.20%-0.77%、0.04%-0.55%、0.04%-0.55%、0.02%-0.63%。与实验参考值相比,2种优化方法得到的晶格常数误差不超过2%,晶体体积误差不超过4%,属于合理的误差范围。综上可知,对于类似氧化锌原胞的简单晶格体系,直接采用ISIF=3自动优化即可得到较为准确的晶格参数结果。 展开更多

关键词 第一性原理 氧化锌 晶格优化 BM方程拟合 VASP

在线阅读 下载PDF 职称材料

单结In_xGa_(1-x)N太阳电池特性的研究

16

作者 阮兴祥 张富春 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第1期120-122,共3页

采用第一性原理和电子连续方程方法,研究了p层厚度和In的掺杂浓度对单结In_xGa_(1-x)N太阳电池性能的影响。计算结果表明:p层厚度从0.05μm增加到0.07μm,In0.1Ga0.9N电池的转换效率缓慢增大;当p层厚度从0.07μm逐渐增大到0.25μm时,太... 采用第一性原理和电子连续方程方法,研究了p层厚度和In的掺杂浓度对单结In_xGa_(1-x)N太阳电池性能的影响。计算结果表明:p层厚度从0.05μm增加到0.07μm,In0.1Ga0.9N电池的转换效率缓慢增大;当p层厚度从0.07μm逐渐增大到0.25μm时,太阳电池的转换效率逐渐减小。当In掺杂浓度在0.5～0.7范围内逐渐增大时,短路电流密度逐渐增大,开路电压逐渐减小。当In的掺杂浓度为0.63时,转换效率达到最大,为19.80%,填充因子为0.82。因此,通过调节p层厚度和改变In掺杂浓度的方法可以提高单结InxGa1-xN太阳电池的光电特性。 展开更多

关键词 p层厚度 In掺杂 InxGa1-xN太阳电池 光电特性

在线阅读 下载PDF 职称材料