ZnO能带及态密度的密度泛函理论研究 被引量：8

1

作者 郭连权 武鹤楠 +3 位作者 刘嘉慧 马贺 宋开颜 李大业 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期440-444,共5页

本文采用基于密度泛函理论框架下第一性原理的平面波赝势方法,并采用局域密度近似(LDA)理论和ABINIT软件对ZnO电子结构进行了计算。得到了ZnO的能带和态密度曲线。研究表明,ZnO的价带基本上可以分为三个区域,即下价带区、上价带区和位于... 本文采用基于密度泛函理论框架下第一性原理的平面波赝势方法,并采用局域密度近似(LDA)理论和ABINIT软件对ZnO电子结构进行了计算。得到了ZnO的能带和态密度曲线。研究表明,ZnO的价带基本上可以分为三个区域,即下价带区、上价带区和位于-18.1eV处的宽度为1.1eV的价带;导带部分主要是由Zn的4s态贡献的,O的2p态在该区域内具有微弱的贡献;ZnO是一种直接宽禁带半导体,导带底和价带顶位于布里渊区中心处,带隙为0.9eV,相对比较该结果优于一些文献给出的计算值。 展开更多

关键词 ZNO 第一性原理 密度泛函理论 能带 带隙

在线阅读 下载PDF 职称材料

AlN晶体声子谱及其热学性能的第一原理计算 被引量：4

2

作者 郭连权 张智勇 +3 位作者 刘嘉慧 冷利 李大业 林琳 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2013年第6期630-634,共5页

针对AlN晶体的声子谱和热学性能,采用密度泛函理论、第一性原理以及ABINIT软件进行了理论计算,得到了AlN晶体的声子谱以及内能、质量定容热容、熵和自由能与温度的关系曲线,并对曲线进行了理论分析.计算结果表明:AlN晶体的声子谱有12条... 针对AlN晶体的声子谱和热学性能,采用密度泛函理论、第一性原理以及ABINIT软件进行了理论计算,得到了AlN晶体的声子谱以及内能、质量定容热容、熵和自由能与温度的关系曲线,并对曲线进行了理论分析.计算结果表明:AlN晶体的声子谱有12条曲线,其中3支为声学波,9支为光学波,并且形成了一光学带隙.AlN晶体的内能随着温度的增加而增加;质量定容热容起初随着温度的增加而较快地增加,后来逐渐达到稳定值;熵随着温度的增加也在增加,并且关系曲线有一定的弯曲;自由能随着温度的增加在不断地减小.以上计算结果与物理规律具有一致性. 展开更多

关键词 氮化铝 密度泛函理论 第一性原理 ABINIT软件 声子 内能 热容量 熵 自由能

在线阅读 下载PDF 职称材料

ZnO晶体晶格常数及弹性模量的第一性原理计算 被引量：5

3

作者 郭连权 李大业 +4 位作者 刘嘉慧 马贺 武鹤楠 冷利 张平 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B06期264-268,共5页

本文采用密度泛函理论及第一性原理对ZnO晶体结构参数和弹性模量进行了模拟计算,推导出了六角密集结构晶体弹性模量的解析表达式。计算中采用了Abinit计算软件,得到了ZnO晶体的晶格常数和弹性模量。计算表明,a轴和c轴的晶格常数分别为a=... 本文采用密度泛函理论及第一性原理对ZnO晶体结构参数和弹性模量进行了模拟计算,推导出了六角密集结构晶体弹性模量的解析表达式。计算中采用了Abinit计算软件,得到了ZnO晶体的晶格常数和弹性模量。计算表明,a轴和c轴的晶格常数分别为a=6.03Bohr(1Bohr=0.053nm)和c=9.82Bohr,与实验值比较其相对误差均在1.63%以下。在用局域密度近似和广义梯度近似两种不同的方法计算弹性模量时,用局域密度近似的计算结果为1.402Pa,与实验结果比较相对误差为2.6%。计算得知,它比广义梯度近似的计算结果更为精确。 展开更多

关键词 ZNO 密度泛函理论 第一原理 晶格常数 弹性模量

在线阅读 下载PDF 职称材料

晶体Si能带的密度泛函及第一性原理计算 被引量：3

4

作者 郭连权 刘嘉慧 +4 位作者 宋开颜 张金虎 马贺 武鹤楠 李大业 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第3期296-298,305,共4页

针对晶体Si在二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路中的应用与其能带结构密切相关的问题,采用密度泛函理论及第一性原理的赝势平面波方法,从理论上计算了晶体Si的电子能带.计算结果表明:Si的晶格常数为0.540 nm,与实验参考值相吻合;其... 针对晶体Si在二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路中的应用与其能带结构密切相关的问题,采用密度泛函理论及第一性原理的赝势平面波方法,从理论上计算了晶体Si的电子能带.计算结果表明:Si的晶格常数为0.540 nm,与实验参考值相吻合;其价带宽度为11.80 eV,导带宽度为9.58 eV,该结果与其他学者用OPW方法所计算的结果相符合;价带与导带之间的禁带宽度为0.80 eV,进一步说明了Si是良好的半导体材料. 展开更多

关键词 晶体Si 半导体 能带 禁带宽度 密度泛函 第一性原理 赝势 Abinit软件

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ti-Al金属间化合物的力热性能及其能带计算 被引量：4

5

作者 郭连权 刘冰冰 +1 位作者 马贺 李大业 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第3期269-274,共6页

为了比较Ti-Al合金中主要合金相的力热性能和电子结构的差异,对Ti-Al合金中的TiAl、TiAl_2、TiAl_3与Ti3Al金属间化合物的生成热、结合能、弹性系数、电子能带和电子态密度进行了计算,且计算中采用了基于密度泛函理论的第一性原理以及Ma... 为了比较Ti-Al合金中主要合金相的力热性能和电子结构的差异,对Ti-Al合金中的TiAl、TiAl_2、TiAl_3与Ti3Al金属间化合物的生成热、结合能、弹性系数、电子能带和电子态密度进行了计算,且计算中采用了基于密度泛函理论的第一性原理以及Materials Studio软件中的CASTEP软件包.结果表明,4种金属间化合物中Ti3Al相的合金化形成能力最强,结构也最稳定,Ti3Al相呈韧性,且抗变形能力和刚性最强.4种金属间化合物均无能量禁带,均属于金属性材料,其中Ti3Al相金属性最强,Ti A13相金属性最弱. 展开更多

关键词 TI-AL合金 密度泛函理论 第一性原理 生成热 结合能 弹性系数 能带 电子态密度

在线阅读 下载PDF 职称材料

外磁场中单壁碳纳米管π电子能隙的理论计算 被引量：2

6

作者 郭连权 张平 +2 位作者 冷利 马贺 李大业 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2013年第4期390-394,共5页

为了得到单壁碳纳米管在外磁场作用下的电子结构规律,从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论计算了在外磁场作用下单壁碳纳米管(SWNTs)中π电子的能带表达式.在此基础上,利用SWNTs的周期性边界条件和晶体中的布洛赫定理,得到了扶手椅... 为了得到单壁碳纳米管在外磁场作用下的电子结构规律,从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论计算了在外磁场作用下单壁碳纳米管(SWNTs)中π电子的能带表达式.在此基础上,利用SWNTs的周期性边界条件和晶体中的布洛赫定理,得到了扶手椅型SWNTs中π电子的能带表达式,进而推导了外磁场作用下能隙宽度的表达式,从而得知能隙是磁通量Φ的周期函数.由金属型SWNTs的判据m-n=3J(J=0,1,2,3,…)可知,扶手椅型SWNTs(m=n)均为金属型,但由于其在外磁场的作用下可能产生能隙,由此证明了扶手椅型SWNTs可以由金属型转变为半导体型的规律. 展开更多

关键词 磁场 单壁碳纳米管 紧束缚模型 Π电子 能带 能隙 金属型 半导体型

在线阅读 下载PDF 职称材料

稻壳催化热解特性及动力学研究 被引量：4

7

作者 刘耀鑫 陈炜 卢红伟 《热力发电》 CAS 北大核心 2011年第4期53-56,69,共5页

利用热重分析仪,以DHC-32和CaCl2作为催化剂,研究升温速率、催化剂种类和催化剂添加量对稻壳热解行为的影响,并采用一级反应对其热解动力学进行了计算分析。研究结果表明:催化剂加入量较少时,DHC-32和CaCl2对稻壳热解焦炭产物的生成具... 利用热重分析仪,以DHC-32和CaCl2作为催化剂,研究升温速率、催化剂种类和催化剂添加量对稻壳热解行为的影响,并采用一级反应对其热解动力学进行了计算分析。研究结果表明:催化剂加入量较少时,DHC-32和CaCl2对稻壳热解焦炭产物的生成具有促进作用,随加入比例的提高,稻壳热解活化能逐渐减少。CaCl2对稻壳热解的催化作用优于DHC-32。 展开更多

关键词 稻壳 升温速率 催化剂 热解 动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

单壁碳纳米管的电子结构与声子谱的第一性原理计算 被引量：2

8

作者 郭连权 刘虹辰 +3 位作者 刘嘉慧 马贺 李大业 刘冰冰 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3777-3782,3787,共7页

针对三种结构类型的单壁碳纳米管的电子结构和声子谱,采用基于密度泛函理论的第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算。在完成建模和结构优化的基础上,对扶手椅型(10,10)、锯齿型(6,0)和螺旋型(4,2)单壁碳纳米管的电子能带及电子态密... 针对三种结构类型的单壁碳纳米管的电子结构和声子谱,采用基于密度泛函理论的第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算。在完成建模和结构优化的基础上,对扶手椅型(10,10)、锯齿型(6,0)和螺旋型(4,2)单壁碳纳米管的电子能带及电子态密度、声子谱及声子态密度进行了理论计算,并对计算结果进行了理论分析。结果表明:(10,10)及(6,0)单壁碳纳米管无能量禁带,它们属于金属型管;而(4,2)单壁碳纳米管有一宽度为0.85 eV的能量禁带,它属于半导体型管。以上计算结果与用其它判据给出的结论相一致。在以上三种管的声子谱中,它们依次有120条、72条和168条(其中有简并情况)色散曲线,并且它们的声子态密度依次在频率41.88 THz、23.95THz和23.43 THz处出现最大值,即在这些频率附近的格波最多。这一计算结果与物理规律是一致的。 展开更多

关键词 单壁碳纳米管 第一性原理 电子结构 声子谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

单壁碳纳米管能带及其特性研究 被引量：3

9

作者 刘嘉慧 马贺 郭连权 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期486-491,共6页

本文利用紧束缚模型,推导了单壁碳纳米管中π电子的能带表达式,在此基础上着重分析了以下特性:找出了金属性和半导体性单壁碳纳米管的判据;采用等能线图,在布里渊区内描述了π电子的能量分布;计算了π电子在简约布里渊区具有高对称性点... 本文利用紧束缚模型,推导了单壁碳纳米管中π电子的能带表达式,在此基础上着重分析了以下特性:找出了金属性和半导体性单壁碳纳米管的判据;采用等能线图,在布里渊区内描述了π电子的能量分布;计算了π电子在简约布里渊区具有高对称性点的有效质量。 展开更多

关键词 单壁碳纳米管 紧束缚模型 布里渊区 能带 有效质量

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于复杂环境的烟雾扩散模拟方法 被引量：2

10

作者 由颖 王君 王静巍 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第3期333-336,350,共5页

针对烟雾建模方法无法应用于复杂环境的现状,提出一种在复杂环境中实时模拟烟雾扩散的方法,即对于在烟雾建模阶段采用基于粒子系统建模方法的情况,在烟雾可视化阶段利用Java3D独有的碰撞检测功能,对烟雾与障碍物进行碰撞检测和处理,解... 针对烟雾建模方法无法应用于复杂环境的现状,提出一种在复杂环境中实时模拟烟雾扩散的方法,即对于在烟雾建模阶段采用基于粒子系统建模方法的情况,在烟雾可视化阶段利用Java3D独有的碰撞检测功能,对烟雾与障碍物进行碰撞检测和处理,解决了烟雾建模方法无法应用于复杂环境的问题.实验证明,该方法可与基于粒子系统的烟雾建模方法结合使用,实时表现烟雾在复杂场景中的扩散现象.与不规则物体建模方法相结合,可以近似模拟这些物体在复杂环境中的扩散现象. 展开更多

关键词 粒子系统 烟雾扩散 烟雾模型 碰撞检测 碰撞处理 Java3D图形开发工具 不规则物体建模 虚拟现实

在线阅读 下载PDF 职称材料

小直径螺旋型单壁碳纳米管电子结构的计算 被引量：1

11

作者 郭连权 冷利 +4 位作者 刘嘉慧 宋开颜 马贺 李大业 张平 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第5期506-509,515,共5页

针对结构参数(m,n)为(4,1)、(4,2)和(5,2)等小直径螺旋型单壁碳纳米管的电子结构,采用密度泛函理论、第一性原理以及AB INIT软件进行了理论计算,得到了上述管的电子能带及其态密度曲线,并分析了这些管的导电性能.计算结果表明:(4,1)和(5... 针对结构参数(m,n)为(4,1)、(4,2)和(5,2)等小直径螺旋型单壁碳纳米管的电子结构,采用密度泛函理论、第一性原理以及AB INIT软件进行了理论计算,得到了上述管的电子能带及其态密度曲线,并分析了这些管的导电性能.计算结果表明:(4,1)和(5,2)这两种单壁碳纳米管无能量禁带,均属于金属型;而(4,2)管有能量禁带,属于半导体型.此结论与用金属型单壁碳纳米管的判据m-n=3J(J=0,1,2,3,…)给出的结果一致. 展开更多

关键词 小直径 单壁碳纳米管 螺旋型 密度泛函理论 第一性原理 ABINIT软件 能带 态密度

在线阅读 下载PDF 职称材料

玉米秸秆热解制取生物油试验研究 被引量：2

12

作者 刘耀鑫 陈炜 蔡文娟 《热力发电》 CAS 北大核心 2011年第9期9-13,20,共6页

利用固定床反应器进行玉米秸秆热解制取生物油试验研究,主要考察反应温度、脱灰预处理、催化剂等对热解产物分布的影响。研究结果表明,玉米秸秆热解液体产率随温度的升高先增加后减小,未经处理的原样热解液体产率低于水洗、酸洗试样的... 利用固定床反应器进行玉米秸秆热解制取生物油试验研究,主要考察反应温度、脱灰预处理、催化剂等对热解产物分布的影响。研究结果表明,玉米秸秆热解液体产率随温度的升高先增加后减小,未经处理的原样热解液体产率低于水洗、酸洗试样的相应产率;与酸洗玉米秸秆相比,催化剂的添加降低了其液体产物产率;反应温度对生物油主要化学成分和含量影响不明显;经脱灰处理后的试样热解制取的生物油中一些小分子物质含量降低,酸洗试样添加Na2CO3后,其热解生物油中小分子物质含量增加。 展开更多

关键词 玉米秸秆 热解 生物油 反应温度 催化剂 酸洗 脱灰

在线阅读 下载PDF 职称材料

气体作冷却润滑剂的绿色切削试验 被引量：1

13

作者 张悦 孙泰礼 +4 位作者 由颖 李启东 吴博 韦茵 韩荣第 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2010年第3期306-310,共5页

为实现绿色切削,研究了无污染、无危害的冷却润滑技术.采用氮气、氧气、二氧化碳气、氩气及过热水蒸气作冷却润滑剂,进行了单因素切削试验.试验结果表明,这些气体冷却润滑剂可以减小切削变形、切削力,降低切削温度,改善加工表面形貌.根... 为实现绿色切削,研究了无污染、无危害的冷却润滑技术.采用氮气、氧气、二氧化碳气、氩气及过热水蒸气作冷却润滑剂,进行了单因素切削试验.试验结果表明,这些气体冷却润滑剂可以减小切削变形、切削力,降低切削温度,改善加工表面形貌.根据试验结果和冷却润滑作用机理分析可知,气体在切削中具有一定的冷却润滑作用,同时具有来源广泛、无毒害和污染、不用回收处理等绿色特点,故气体具备绿色切削的潜力. 展开更多

关键词 绿色切削 冷却 润滑 氮气 氧气 二氧化碳气 氩气 过热水蒸气 毛细管模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

变频器在切削力测量实验中的应用 被引量：1

14

作者 张悦 李启东 +3 位作者 由颖 孙泰礼 郑鹏 张希川 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2011年第1期62-64,共3页

切削力是金属切削中的重要参数之一,与切削速度呈驼峰曲线关系。为了使车削中的切削速度不受工件直径变化的影响而得到清晰完整的驼峰曲线,采用变频器对机床主电机进行无级调速,从而使主轴转速由主电机工作频率和调速手柄共同决定。实... 切削力是金属切削中的重要参数之一,与切削速度呈驼峰曲线关系。为了使车削中的切削速度不受工件直径变化的影响而得到清晰完整的驼峰曲线,采用变频器对机床主电机进行无级调速,从而使主轴转速由主电机工作频率和调速手柄共同决定。实验结果表明无级调速可得到较理想的驼峰曲线。 展开更多

关键词 机床 变频器 无级调速 切削力 驼峰曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料

锯齿型、螺旋型单壁碳纳米管的能带计算

15

作者 郭连权 刘嘉慧 +3 位作者 马贺 宋开颜 武鹤楠 李大业 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第2期163-167,共5页

在紧束缚近似方法得到的扶手椅型单壁碳纳米管能带的基础上,通过坐标变换得到了锯齿型和螺旋型单壁碳纳米管能带的数学表达式,对结构参数为(9,0)、(10,0)、(7,4)和(9,6)型单壁碳纳米管的能带曲线进行了计算,并对能带曲线的特征进行了深... 在紧束缚近似方法得到的扶手椅型单壁碳纳米管能带的基础上,通过坐标变换得到了锯齿型和螺旋型单壁碳纳米管能带的数学表达式,对结构参数为(9,0)、(10,0)、(7,4)和(9,6)型单壁碳纳米管的能带曲线进行了计算,并对能带曲线的特征进行了深入讨论和分析.研究表明,当结构参数满足|m-n|=3J(J=整数)时为金属型碳纳米管,当不满足上式时为半导体型碳纳米管.由于固体的许多基本物理性质可以由固体的能带理论阐明和解释,因此,该结论对单壁碳纳米管π电子结构以及物性研究提供了有益的理论参考. 展开更多

关键词 碳纳米管 手性矢量 Π电子 布里渊区 能带

在线阅读 下载PDF 职称材料

碳纳米管结构的稳定性及其结构模拟计算

16

作者 刘嘉慧 马贺 郭连权 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第1期61-64,共4页

针对碳纳米管结构稳定性问题,利用分子静力学方法对单壁碳纳米管结构进行了模拟计算,利用C++Bu ilder 6.0生成了可视化的"Tube生成器"程序,得到了扶手椅型、锯齿形和螺旋形3种单壁碳纳米管的三维立体结构,其模拟效果形象、逼... 针对碳纳米管结构稳定性问题,利用分子静力学方法对单壁碳纳米管结构进行了模拟计算,利用C++Bu ilder 6.0生成了可视化的"Tube生成器"程序,得到了扶手椅型、锯齿形和螺旋形3种单壁碳纳米管的三维立体结构,其模拟效果形象、逼真.结果表明:形成碳纳米管后,可以消除石墨片2个边缘上的悬挂键,因为悬挂键的减少,使得碳纳米管的能量将低于相应石墨片的能量,这就是碳纳米管能够存在的根本原因;碳纳米管的稳定性主要受到其直径大小的影响. 展开更多

关键词 碳纳米管 结构 稳定性 模拟 计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

矿物质对玉米秸秆热解及动力学特性的影响

17

作者 刘耀鑫 陈炜 卢红伟 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第1期37-41,共5页

以玉米秸秆为研究对象,采用热重分析仪对经预处理和添加催化剂(DHC-32、Na2CO3、CaO、ZnO、CaCO3)的试样进行热解试验,考察了矿物质对原样、脱灰试样热解特性的影响,并采用一级反应对其相应热解动力学进行了计算分析。结果表明,脱灰生... 以玉米秸秆为研究对象,采用热重分析仪对经预处理和添加催化剂(DHC-32、Na2CO3、CaO、ZnO、CaCO3)的试样进行热解试验,考察了矿物质对原样、脱灰试样热解特性的影响,并采用一级反应对其相应热解动力学进行了计算分析。结果表明,脱灰生物质和加入催化剂的原样及水洗试样热解焦炭产率增加,而催化剂降低了酸洗玉米秸秆焦炭产率;经过预处理的玉米秸秆热解活化能大于原样活化能;与未添加催化剂试样相比,除了加入CaCO3的玉米秸秆热解活化能略有升高外,其它添加催化剂试样的热解活化能均有一定程度降低。 展开更多

关键词 玉米秸秆 矿物质 催化剂 热解特性 动力学特性 焦炭产率

在线阅读 下载PDF 职称材料

稻壳固定床催化热解试验研究

18

作者 刘耀鑫 陈炜 卢红伟 《热力发电》 CAS 北大核心 2010年第11期41-44,48,共5页

利用固定床反应器,以稻壳为原料,DHC-32和CaCl2为催化剂,在700~900℃范围内,研究了催化剂种类和催化剂添加量对稻壳热解气态、液态产物产率及热解气组分分布的影响。结果表明,随着催化剂的添加及加入比例的提高,热解产物中气体产率增加... 利用固定床反应器,以稻壳为原料,DHC-32和CaCl2为催化剂,在700~900℃范围内,研究了催化剂种类和催化剂添加量对稻壳热解气态、液态产物产率及热解气组分分布的影响。结果表明,随着催化剂的添加及加入比例的提高,热解产物中气体产率增加,液体产率降低;催化剂的加入影响热解气组分分布;对促进稻壳热解产气,CaCl2的作用大于DHC-32。 展开更多

关键词 固定床反应器 稻壳 催化热解 催化剂 产气

在线阅读 下载PDF 职称材料