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m-DABDT金属有机骨架电子性质和应变调控效应的第一性原理研究
1
作者
刘金宝
结文·乃比
+1 位作者
崔恩豪
姚晓龙
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2025年第2期124-134,共11页
金属有机骨架材料具有低密度,高孔隙率和充分暴露的活性位点等结构特点,在光电探测、分子识别和分离以及催化等等领域具有良好的应用前景.合理地选择金属中心是新型金属有机骨架材料设计及性能调控的有效策略.本文利用基于密度泛函理论...
金属有机骨架材料具有低密度,高孔隙率和充分暴露的活性位点等结构特点,在光电探测、分子识别和分离以及催化等等领域具有良好的应用前景.合理地选择金属中心是新型金属有机骨架材料设计及性能调控的有效策略.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了五种不同金属中心的一维链状金属有机骨架m-2,5-二氨基-1,4-苯二硫醇(DABDT)(m=Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的电子性质.计算结果表明:考虑自旋极化条件下的HSE06杂化泛函计算的带隙值与实验值最为符合;随着金属中心d轨道占据数增加,能带结构呈现直接-间接-直接带隙的转变过程;当金属中心为Ni和Zn时,应变可诱导m-DABDT发生直接-间接带隙转变且带隙呈单调变化,同时其电子迁移率均大于空穴迁移率;当金属中心为Fe时,外加应变下m-DABDT保持直接带隙且带隙呈非单调变化,同时其空穴迁移率大于电子迁移率.这些研究结果揭示了m-DABDT金属有机骨架电子性质的调控机制,为光电器件的设计提供理论指导.
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关键词
金属有机骨架
电子性质
应变调控
金属中心
第一性原理
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职称材料
二维TiS_(2)/TiO_(2)杂化纳米片储钠性质的第一性原理研究
2
作者
结文·乃比
刘金宝
+1 位作者
郑智华
姚晓龙
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2025年第2期70-78,共9页
二维TiS_(2)是一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料.然而,二维TiS_(2)负极材料钠离子扩散动力学性能不佳大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,探究了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂...
二维TiS_(2)是一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料.然而,二维TiS_(2)负极材料钠离子扩散动力学性能不佳大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,探究了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上钠原子吸附和扩散的热力学和动力学性质.研究结果表明,二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层结构具有较高的动力学和热力学稳定性.此外,钠原子倾向于吸附在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层硫-硫-氧穴位(S-S-O)的顶部,沿穴位-钛顶位-穴位方向(H_(CC)^(1)-T_(T)-H_(CC)^(1′))具有较低的扩散能垒(0.19 eV).与纯相二维TiS_(2)单层相比,钠原子更容易在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上迁移.本文通过对钠原子在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上的结构稳定性、优选吸附位点和扩散路径的全面研究,揭示了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层的结构性质和钠输运特性,为设计高性能的钛基钠离子电池负极材料提供了理论支撑.
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关键词
二维TiO_(2)
二维杂化材料
钠离子电池
扩散
第一性原理
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职称材料
题名
m-DABDT金属有机骨架电子性质和应变调控效应的第一性原理研究
1
作者
刘金宝
结文·乃比
崔恩豪
姚晓龙
机构
新疆大学物理科学与技术学院新疆固态物理与器件自治区重点实验室
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2025年第2期124-134,共11页
基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D01C689)
新疆大学博士启动基金(620320033)。
文摘
金属有机骨架材料具有低密度,高孔隙率和充分暴露的活性位点等结构特点,在光电探测、分子识别和分离以及催化等等领域具有良好的应用前景.合理地选择金属中心是新型金属有机骨架材料设计及性能调控的有效策略.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了五种不同金属中心的一维链状金属有机骨架m-2,5-二氨基-1,4-苯二硫醇(DABDT)(m=Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的电子性质.计算结果表明:考虑自旋极化条件下的HSE06杂化泛函计算的带隙值与实验值最为符合;随着金属中心d轨道占据数增加,能带结构呈现直接-间接-直接带隙的转变过程;当金属中心为Ni和Zn时,应变可诱导m-DABDT发生直接-间接带隙转变且带隙呈单调变化,同时其电子迁移率均大于空穴迁移率;当金属中心为Fe时,外加应变下m-DABDT保持直接带隙且带隙呈非单调变化,同时其空穴迁移率大于电子迁移率.这些研究结果揭示了m-DABDT金属有机骨架电子性质的调控机制,为光电器件的设计提供理论指导.
关键词
金属有机骨架
电子性质
应变调控
金属中心
第一性原理
Keywords
Metal-organic frameworks
Electronic properties
Strain regulation
Metal center
First principles
分类号
O472 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
二维TiS_(2)/TiO_(2)杂化纳米片储钠性质的第一性原理研究
2
作者
结文·乃比
刘金宝
郑智华
姚晓龙
机构
新疆大学物理科学与技术学院新疆固态物理与器件自治区重点实验室
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2025年第2期70-78,共9页
基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D01C689)
新疆大学博士启动基金(620320033)。
文摘
二维TiS_(2)是一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料.然而,二维TiS_(2)负极材料钠离子扩散动力学性能不佳大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,探究了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上钠原子吸附和扩散的热力学和动力学性质.研究结果表明,二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层结构具有较高的动力学和热力学稳定性.此外,钠原子倾向于吸附在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层硫-硫-氧穴位(S-S-O)的顶部,沿穴位-钛顶位-穴位方向(H_(CC)^(1)-T_(T)-H_(CC)^(1′))具有较低的扩散能垒(0.19 eV).与纯相二维TiS_(2)单层相比,钠原子更容易在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上迁移.本文通过对钠原子在二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层上的结构稳定性、优选吸附位点和扩散路径的全面研究,揭示了二维TiO_(2)/TiS_(2)杂化单层的结构性质和钠输运特性,为设计高性能的钛基钠离子电池负极材料提供了理论支撑.
关键词
二维TiO_(2)
二维杂化材料
钠离子电池
扩散
第一性原理
Keywords
Two-dimensional TiO_(2)
Two-dimensional hybrid materials
Sodium ion battery
Diffusion
First-principles
分类号
O482 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
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1
m-DABDT金属有机骨架电子性质和应变调控效应的第一性原理研究
刘金宝
结文·乃比
崔恩豪
姚晓龙
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2025
0
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职称材料
2
二维TiS_(2)/TiO_(2)杂化纳米片储钠性质的第一性原理研究
结文·乃比
刘金宝
郑智华
姚晓龙
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2025
0
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职称材料
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