五边形石墨烯双层电子性能及磁性调控的第一性原理研究

1

作者 吴旌贺 丁雅妮 +3 位作者 郭梦雨 陈卫光 王美娟 史金磊 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第5期67-71,共5页

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,我们研究了五边形石墨烯双层结构表面氢氟化对其电子结构及磁性的调控.计算结果表明,氢氟化的五边形石墨烯双层可以在价带顶和导带底出现自旋极化态,从而诱导出磁性且有效降低带隙.基于这一特性,... 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,我们研究了五边形石墨烯双层结构表面氢氟化对其电子结构及磁性的调控.计算结果表明,氢氟化的五边形石墨烯双层可以在价带顶和导带底出现自旋极化态,从而诱导出磁性且有效降低带隙.基于这一特性,我们进一步发现通过调控氢氟化覆盖度能够有效调节体系带隙及磁矩,并且随着覆盖度增加实现了五边形石墨烯双层从半导体-金属-半导体的转变. 展开更多

关键词 五边形石墨烯双层 电子结构和磁性调控 第一性原理计算

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双金属Au_(n)Cu^(0∕-)(n=1~9)团簇结构、稳定性、电子及光学性能研究

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作者 韩思蕊 张慧源 +3 位作者 郭雅雯 丁雅妮 李成刚 崔颍琦 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期42-53,共12页

为了探究铜掺杂金团簇的结构及特性,依据密度泛函理论对Au_(n) Cu^(0/-)(n=1~9)团簇的结构、稳定性、电子及光学性能进行了系统分析。基于卡利普索结构预测程序,在B3LYP/Lanl2dz水平下优化得到了不同尺寸的基态结构。研究表明,除Au7 Cu... 为了探究铜掺杂金团簇的结构及特性,依据密度泛函理论对Au_(n) Cu^(0/-)(n=1~9)团簇的结构、稳定性、电子及光学性能进行了系统分析。基于卡利普索结构预测程序,在B3LYP/Lanl2dz水平下优化得到了不同尺寸的基态结构。研究表明,除Au7 Cu和Au8 Cu-呈现三维结构外,其它尺寸下的基态均呈现二维平面结构。而且,Au_(n) Cu^(0/-)的基态可通过在Au_(n)-1 Cu^(0/-)基态基础上添加一个Au原子得到。稳定性分析确定了Au_(5) Cu和Au_(2) Cu-团簇在各自体系中拥有相对强的稳定性。磁性分析发现,闭壳层电子结构体系的总自旋磁矩为零;开壳层电子结构体系分别具有1μB的总磁矩。分析极化率表明,Au_(9) Cu和Au_(9) Cu-团簇对外场的各向异性响应最强,AuCu和Au_(3) Cu-团簇对外场的各向异性响应最弱。AdNDP分析发现,众多σ键连通了整个分子骨架,促进了整个团簇的稳定。基于Multiwfn程序,拟合的光电子能谱、红外谱、拉曼谱和紫外可见光谱可为实验上鉴别Au_(n) Cu^(0/-)团簇的结构提供帮助。 展开更多

关键词 密度泛函理论 卡利普索 双金属 电子特性 光学特性

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氢化与氟化五边形石墨烯双层电子性能调控的第一性原理研究

3

作者 史金磊 陈家豪 +6 位作者 胡继松 贾晨怡 任静 韩敬戈 单晶晶 朱梓铭 丁锦锦 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第5期29-32,共4页

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,我们研究了氢化、氟化及氢氟化五边形石墨烯双层对其电子性能的调控. 计算结果表明,氢化和氟化的五边形石墨烯双层可分别在价带顶及导带底形成局域的电子态而显著降低带隙. 基于这一特性,我们进... 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,我们研究了氢化、氟化及氢氟化五边形石墨烯双层对其电子性能的调控. 计算结果表明,氢化和氟化的五边形石墨烯双层可分别在价带顶及导带底形成局域的电子态而显著降低带隙. 基于这一特性,我们进一步研究氢氟化的五边形石墨烯双层结构对电子能带的影响,并且发现通过调控氢氟化覆盖度能够有效调节带隙,进而实现五边形石墨烯双层从半导体到金属态的转变. 展开更多

关键词 五边形石墨烯双层 电子性能调控 第一性原理计算

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P-block基金属原子在TiO_(2)(110)表面的吸附及扩散性质研究

4

作者 丁雅妮 郭梦雨 +3 位作者 王博涵 贾晨怡 王美娟 史金磊 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第6期17-21,共5页

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,我们系统研究了p-block金属原子(Sn,Sb,Bi和Te)在TiO_(2)(110)表面上的吸附及扩散行为.计算结果表明Sn,Sb及Bi金属原子在TiO_(2)(110)表面上具有较大的吸附能和较高的扩散势垒,倾向于形成分散的p-... 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,我们系统研究了p-block金属原子(Sn,Sb,Bi和Te)在TiO_(2)(110)表面上的吸附及扩散行为.计算结果表明Sn,Sb及Bi金属原子在TiO_(2)(110)表面上具有较大的吸附能和较高的扩散势垒,倾向于形成分散的p-block单原子,然而对于Te金属原子,由于其与衬底结合能相对较弱且扩散势垒较低而更倾向于形成团簇,该研究结果有助于为实验上构建基于p-block的金属单原子催化剂提供理论依据. 展开更多

关键词 p-block单原子催化剂 吸附及扩散势垒 第一性原理计算

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五边形石墨烯氧气吸附与解离特性研究

5

作者 吴旌贺 丁雅妮 +2 位作者 郭梦雨 陈卫光 史金磊 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第4期40-44,共5页

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了O_(2)在五边形石墨烯(PG)上的吸附与解离动力学行为.研究结果表明,PG并不能有效地激发O_(2),形成稳定的氧吸附结构需要克服约0.54 eV势垒,并且吸附的O_(2)分解需要克服约0.82 eV势垒.然而,O... 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了O_(2)在五边形石墨烯(PG)上的吸附与解离动力学行为.研究结果表明,PG并不能有效地激发O_(2),形成稳定的氧吸附结构需要克服约0.54 eV势垒,并且吸附的O_(2)分解需要克服约0.82 eV势垒.然而,O_(2)分解后的PG衬底结构却能使后续吸附的O_(2)分子自动分解,破坏C-C键,以致PG在空气中难以稳定存在.基于此,为了避免PG结构在空气中被氧化,我们进一步提出将过渡金属原子吸附PG,使得O_(2)更容易被过渡金属原子吸附与激发,从而避免了PG被氧化. 展开更多

关键词 五边形石墨烯 O_(2)吸附与解离 第一性原理计算

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理论研究B_(3)Si^(0/-)_n(n=15-20)团簇的几何结构、稳定性和电子特性 被引量：4

6

作者 申梓刚 李强 +2 位作者 李成刚 任保增 胡燕飞 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第2期52-60,共9页

基于B3LYP/6-311+G(d)下的密度泛函理论和卡里普索结构预测方法,系统研究了B_(3)Si^(0/-)_n(n=15-20)团簇的几何结构、稳定性和电子特性.结构搜索发现,三个硼原子易构成三角结构并包裹在硅团簇笼子中.并通过对比实验和理论的光电子谱,... 基于B3LYP/6-311+G(d)下的密度泛函理论和卡里普索结构预测方法,系统研究了B_(3)Si^(0/-)_n(n=15-20)团簇的几何结构、稳定性和电子特性.结构搜索发现,三个硼原子易构成三角结构并包裹在硅团簇笼子中.并通过对比实验和理论的光电子谱,进一步确定基态结构的合理性.此外,利用平均结合能、二阶差分能、最高占据轨道和最低未占据轨道能隙研究了体系的稳定性.最后,讨论了体系电荷的分布和转移、红外和拉曼谱等电子特性. 展开更多

关键词 卡里普索结构预测 密度泛函理论 团簇

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VB_(2n)^(-)(n=8~12)团簇几何结构、电子及热力学特性的理论研究 被引量：2

7

作者 李成刚 崔颍琦 +4 位作者 田浩 张洁 邵琴琴 申梓刚 任保增 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1523-1532,共10页

基于卡里普索结构预测程序和密度泛函理论的第一性原理计算,搜索确定了VB_(2n)^(-)(n=8~12)团簇的基态和亚稳态结构。结果发现,V原子的掺杂完全改变了原硼团簇的结构并提高了原体系的稳定性。掺杂体系基态结构分别呈现高对称性的鼓状(VB... 基于卡里普索结构预测程序和密度泛函理论的第一性原理计算,搜索确定了VB_(2n)^(-)(n=8~12)团簇的基态和亚稳态结构。结果发现,V原子的掺杂完全改变了原硼团簇的结构并提高了原体系的稳定性。掺杂体系基态结构分别呈现高对称性的鼓状(VB_(16)^(-):C_(2v))、管状(VB_(18)^(-):C_(2v)和VB_(20)^(-):C_(s))及笼状(VB_(22)^(-):C_(2)和VB_(24)^(-):D_(3h))结构。基于基态结构,研究了体系的电荷转移和极化率,拟合出了光电子能谱、红外和拉曼谱图,分析了流变键和芳香特性。最后,研究了体系的热力学特性,讨论了温度对热力学参数的影响。 展开更多

关键词 卡里普索 VB_(2n)^(-)团簇 几何结构 特性

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CrB_(20)^(-)团簇的几何结构和电子特性 被引量：2

8

作者 李成刚 张洁 +4 位作者 申梓刚 崔颍琦 任保增 袁玉全 胡燕飞 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期390-395,共6页

随着硼团簇研究的深入,过渡金属原子掺杂B_(20)^(-)团簇的研究得到广泛关注。基于卡里普索结构预测方法和密度泛函理论(PBE0/6-311+G(d)),作者研究了CrB_(20)^(-)团簇的几何结构和电子特性。优化得到了B_(20)^(-)和CrB_(20)^(-)团簇的... 随着硼团簇研究的深入,过渡金属原子掺杂B_(20)^(-)团簇的研究得到广泛关注。基于卡里普索结构预测方法和密度泛函理论(PBE0/6-311+G(d)),作者研究了CrB_(20)^(-)团簇的几何结构和电子特性。优化得到了B_(20)^(-)和CrB_(20)^(-)团簇的基态结构,分析了CrB_(20)^(-)团簇的电荷转移、分子轨道、态密度、光电子能谱、红外和拉曼光谱等电子特性。 展开更多

关键词 密度泛函理论 卡里普索 电子特性

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Co_(m)B_(n)(m+n≤6)团簇的结构,电子特性和磁性研究 被引量：2

9

作者 孙彤 张如杰 +6 位作者 李婧婕 蒋帅宇 杨易昌 李成刚 崔颍琦 任保增 胡燕飞 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第3期56-61,共6页

基于密度泛函理论和卡里普索结构预测方法,系统研究了Co_(m)B_(n)(m+n≤6)团簇的结构,电子特性和磁性.首先,通过卡里普索结构预测方法获得了体系的基态和亚稳态结构.基于基态结构,利用HOMO-LUMO能隙,垂直电离势,垂直电子亲和势和化学硬... 基于密度泛函理论和卡里普索结构预测方法,系统研究了Co_(m)B_(n)(m+n≤6)团簇的结构,电子特性和磁性.首先,通过卡里普索结构预测方法获得了体系的基态和亚稳态结构.基于基态结构,利用HOMO-LUMO能隙,垂直电离势,垂直电子亲和势和化学硬度分析了掺杂体系的稳定性.最后,研究了基态结构对应的自然布局分布,自然电子组态等电子特性和磁性. 展开更多

关键词 密度泛函理论 结构搜索 磁性

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过渡金属掺杂硼团簇几何结构、电子及热力学特性研究 被引量：1

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作者 李成刚 崔颍琦 +4 位作者 田浩 邵琴琴 张洁 申梓刚 任保增 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期35-42,共8页

基于卡里普索结构预测程序,在密度泛函理论PBE0/6-311+G(d)水平下对MB_(18)^(-)(M=V,Cr,Mn,Fe)团簇的几何结构、电子及热力学特性进行了系统研究.结构优化发现,MB_(18)^(-)(M=V,Cr和Mn)的基态为顶端带有B_(2)单元的管型结构(C_(2)v,C_(s... 基于卡里普索结构预测程序,在密度泛函理论PBE0/6-311+G(d)水平下对MB_(18)^(-)(M=V,Cr,Mn,Fe)团簇的几何结构、电子及热力学特性进行了系统研究.结构优化发现,MB_(18)^(-)(M=V,Cr和Mn)的基态为顶端带有B_(2)单元的管型结构(C_(2)v,C_(s)和C_(s)点群对称),FeB_(18)^(-)的基态呈现鼓型结构(C_(2)点群对称).在此结构基础上,分析了体系的电荷转移、磁性和键级等电子特性.此外,拟合出了体系的光电子能谱、红外和拉曼光谱,并对主要特征峰进行了归属分析.最后,分析了体系的热力学特性,讨论了温度对热力学参数的影响. 展开更多

关键词 密度泛函理论 卡里普索 几何结构 电子特性 热力学特性

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V_(n)B^(-)_(8(n+1))(n=1-3)团簇的几何结构、电子和光谱特性 被引量：1

11

作者 李文静 李果磊 +7 位作者 马宇 周丽鸽 王愿香 刘珊珊 李成刚 崔颍琦 任保增 胡燕飞 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第4期93-98,共6页

基于密度泛函理论和卡里普索结构预测方法,系统研究了V_(n)B^(-)_(8(n+1))(n=1-3)团簇的几何结构、电子和光谱特性.首先,利用卡里普索结构预测方法确定了VB_(16)- 的基态结构为高对称性的C_(2v)点群对称结构.在此基态结构基础上,通过堆... 基于密度泛函理论和卡里普索结构预测方法,系统研究了V_(n)B^(-)_(8(n+1))(n=1-3)团簇的几何结构、电子和光谱特性.首先,利用卡里普索结构预测方法确定了VB_(16)- 的基态结构为高对称性的C_(2v)点群对称结构.在此基态结构基础上,通过堆积的方式优化得到了V_(2)B_(24) - 和V_(3)B_(32) - 团簇的基态结构.结果显示,V_(2)B_(24) - 和V_(3) B_(32) - 团簇分别拥有高对称性的C_(4h) 和D_(8d) 点群对称结构.基于上述基态结构,系统分析了不同尺寸团簇的自然布局分布和自然电子组态、Mayer键级和电子局域函数.最后,讨论了不同团簇的红外、拉曼光谱等光谱特性,为过渡金属钒掺杂硼基纳米材料的研究提供理论参考. 展开更多

关键词 密度泛函理论 卡里普索 团簇

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稀土金属Y掺杂锐钛矿TiO_(2)(101)表面的改性 被引量：1

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作者 朱黎原 王志文 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第2期286-292,共7页

为了掌握Y原子掺杂在锐钛矿TiO_(2)(101)表面的稳定吸附位置和电子结构变化,提高其表面光催化活性,本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Y原子掺杂在完美的、带有亚表层氧空位和带有表层氧空位的锐钛矿TiO_(2)(101)表面的结... 为了掌握Y原子掺杂在锐钛矿TiO_(2)(101)表面的稳定吸附位置和电子结构变化,提高其表面光催化活性,本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Y原子掺杂在完美的、带有亚表层氧空位和带有表层氧空位的锐钛矿TiO_(2)(101)表面的结构稳定性和电子性能。结构优化和电荷密度结果表明,Y原子可以稳定吸附在三种不同的表面上。在完美表面吸附时,Y原子最稳定的吸附位置是两个三配位O原子之间的空位;与完美表面类似,在带有亚表层氧空位表面吸附时,Y原子最稳定吸附位置是与氧空位邻近的两个三配位O原子之间的空位;而在带有表层氧空位表面吸附时,Y原子则停留于氧空位邻近的四配位Ti原子位置上最稳定。电荷密度计算结果也表明Y原子与这三种表面结合非常稳固。电子态密度计算结果表明,在带有表层氧空位的锐钛矿TiO_(2)(101)表面引入Y原子会在费米面附近的带隙中引入缺陷态,带隙从1.67 eV降至1.44 eV,这有可能引起电子的分级跃迁,提高表面光催化能力。本文的研究为利用单原子Y掺杂提高TiO_(2)(101)表面光催化能力提供了理论支持。 展开更多

关键词 钇 锐钛矿TiO_(2)(101)表面 氧空位 结构稳定性 电子态密度 第一性原理

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V2Si_(n)^(–/0)(n=8~17)团簇几何结构、稳定性及特性分析 被引量：1

13

作者 李成刚 申梓刚 +3 位作者 崔颍琦 田浩 丁艳丽 任保增 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期122-132,共11页

随着硅团簇研究的深入,过渡金属原子掺杂硅团簇的研究得到广泛关注。基于密度泛函理论,系统分析了钒原子掺杂硅团簇的几何结构、稳定性及特性。首先,基于粒子群优化算法的卡里普索结构预测程序,对V_(2)Si_(n)^(-/0)(n=8~17)团簇的基态... 随着硅团簇研究的深入,过渡金属原子掺杂硅团簇的研究得到广泛关注。基于密度泛函理论,系统分析了钒原子掺杂硅团簇的几何结构、稳定性及特性。首先,基于粒子群优化算法的卡里普索结构预测程序,对V_(2)Si_(n)^(-/0)(n=8~17)团簇的基态和亚稳态结构进行了系统搜索。B3LYP/6-311+G(d)水平下优化发现,基态结构中2个钒原子的掺杂引起了原硅团簇结构的重构;随着掺杂体系尺寸增大,2个钒原子(形成V-V键)逐渐被硅笼包裹。其次,以此结构为基础,通过分析平均键能、二阶能量差分和HOMO-LUMO能隙,研究了体系的稳定性。结果表明,V_(2)Si_(12)^(-/0)团簇在各自体系中具有相对高的稳定性。此外,磁性分析发现,闭壳层V_(2)Si_(n)(n=8~17)体系的总自旋磁矩均为零,开壳层V_(2)Si_(n)^(-)(n=8~17)体系分别拥有1μB的总磁矩。分析极化率发现,V_(2)Si_(8)^(-/0)拥有最大的平均极化率,具有强的非线性光学效应。拟合得到的光电子能谱、红外和拉曼光谱为进一步的实验研究提供了理论支持。热力学特性分析表明,研究体系在热力学上是稳定的。随着温度升高,定容热容和标准熵逐渐增大;随着压强增大,标准熵逐渐减小。 展开更多

关键词 卡里普索 几何结构 稳定性

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H_(2)O分子在五边形BCN上的吸附与解离特性研究

14

作者 史金磊 付龙 +2 位作者 时俊仙 冯祎 王美娟 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第2期31-34,共4页

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了H_(2)O分子在五边形BCN上的吸附与解离过程.研究结果表明,五边形BCN结构的B原子是H_(2)O分子的最稳定的活性吸附位点.H_(2)O分子在该活性位点极易解离,其初步解离过程为放热反应且分解势垒... 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了H_(2)O分子在五边形BCN上的吸附与解离过程.研究结果表明,五边形BCN结构的B原子是H_(2)O分子的最稳定的活性吸附位点.H_(2)O分子在该活性位点极易解离,其初步解离过程为放热反应且分解势垒仅为0.191 eV,并形成稳定的OH/H产物.深入研究发现,H_(2)O分子初步解离后的五边形BCN表面,可直接分解后续吸附的H_(2)O分子.该研究结果为五边形BCN对H_(2)O分子的吸附解离机制提供理论借鉴. 展开更多

关键词 五边形BCN H_(2)O吸附解离 第一性原理计算

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H_(2)S在五边形BCN上的吸附与解离的第一性原理计算研究

15

作者 史金磊 时俊仙 +2 位作者 付龙 赵高 王丽丽 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第1期59-63,共5页

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了H_(2)S分子在五边形BCN上的吸附与解离过程.研究结果表明,五边形BCN结构的B原子是H_(2)S分子的最稳定的活性吸附位点. H_(2)S分子在该活性位点极易解离,其初步解离过程为放热反应且分解势... 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了H_(2)S分子在五边形BCN上的吸附与解离过程.研究结果表明,五边形BCN结构的B原子是H_(2)S分子的最稳定的活性吸附位点. H_(2)S分子在该活性位点极易解离,其初步解离过程为放热反应且分解势垒仅为0.208 eV,并形成稳定的HS/H产物.深入研究发现,H_(2)S分子初步解离后的五边形BCN表面,可直接分解后续吸附的H_(2)S分子.该研究结果为五边形BCN对H_(2)S分子的吸附解离机制提供理论借鉴,并且首次提出五边形BCN可作为功能性材料净化有害气体H_(2)S的理想候选者. 展开更多

关键词 五边形BCN H_(2)S吸附解离 第一性原理计算

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碱金属掺杂B_(18)^(0/-)团簇结构和特性研究

16

作者 翟会丽 马光辉 李成刚 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期120-130,共11页

硼基纳米材料因其独特分子结构和化学键成为团簇科学研究的重点。基于卡利普索结构预测程序和密度泛函理论,在PBE0/6-311+G(d)水平下系统分析了碱金属M_(2)(M=Li,Na,K)原子掺杂B_(18)^(0/-)团簇的结构和特性。结构搜索发现,所有全局极... 硼基纳米材料因其独特分子结构和化学键成为团簇科学研究的重点。基于卡利普索结构预测程序和密度泛函理论,在PBE0/6-311+G(d)水平下系统分析了碱金属M_(2)(M=Li,Na,K)原子掺杂B_(18)^(0/-)团簇的结构和特性。结构搜索发现,所有全局极小结构均呈现管状结构。除Li_(2)B_(18)(C1点群对称)外,其他高对称结构(D9d点群对称)中2个掺杂碱金属原子均位居管两侧的对称轴线上。基于全局极小结构的稳定性分析表明,K_(2)B_(18)和Li_(2)B_(18)^(-)团簇在各自体系中拥有相对高的稳定性。电荷研究发现,掺杂体系中电荷从碱金属M原子向硼原子转移。磁性分析表明,闭壳层电子结构体系(Li_(2)B_(18)、Na_(2)B_(18)和K_(2)B_(18))总磁矩为0,开壳层电子结构体系(Li_(2)B_(18)^(-)、Na_(2)B_(18)^(-)和K_(2)B_(18)^(-))分别拥有1μB的总磁矩。分析偶极矩和极化率发现,高对称性结构对应的偶极矩和第一超极化率为0。此外,基于Multiwfn软件,拟合出了体系的光电子能谱、红外谱和拉曼谱。最后,讨论了体系的温度和热力学参数(定容热容Cv和标准熵S)之间的关系。 展开更多

关键词 结构预测 卡利普索 密度泛函理论 特性

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金属原子修饰石墨烯体系催化性能的理论研究 被引量：13

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作者 唐亚楠 陈卫光 +2 位作者 李成刚 潘立军 戴宪起 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期711-716,共6页

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单个CO和O2气体分子在金属原子修饰石墨烯表面的吸附和反应过程.结果表明:空位缺陷结构的石墨烯能够提高金属原子的稳定性,金属原子掺杂的石墨烯体系能够调控气体分子的吸附特性.通入混合的C... 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单个CO和O2气体分子在金属原子修饰石墨烯表面的吸附和反应过程.结果表明:空位缺陷结构的石墨烯能够提高金属原子的稳定性,金属原子掺杂的石墨烯体系能够调控气体分子的吸附特性.通入混合的CO和O2作为反应气体,石墨烯表面容易被吸附性更强的O2分子占据,进而防止催化剂的CO中毒.此外,对比分析两种催化机理(Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal)对CO氧化反应的影响.与其它金属原子相比,Al原子掺杂的石墨烯体系具有极低的反应势垒(<0.4 e V),更有助于CO氧化反应的迅速进行. 展开更多

关键词 密度泛函理论 金属原子修饰的石墨烯 气体吸附 催化氧化反应

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球状微米金刚石的制备过程及其场发射性能的研究 被引量：1

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作者 高金海 张武勤 +1 位作者 李桢 张兵临 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期877-881,共5页

在纯平的陶瓷衬底上面,利用磁控溅射方法镀上一层金属钛。对金属钛层进行表面缺陷处理后,放入微波等离子体化学气相沉积腔中,利用正交实验方法制备出场发射性能最优的薄膜,通过扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等仪器,研究了薄膜的微... 在纯平的陶瓷衬底上面,利用磁控溅射方法镀上一层金属钛。对金属钛层进行表面缺陷处理后,放入微波等离子体化学气相沉积腔中,利用正交实验方法制备出场发射性能最优的薄膜,通过扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等仪器,研究了薄膜的微观表面形态、结构组成等,得到了该薄膜是球状微米金刚石薄膜的结论。并进一步研究了最优场发射薄膜的发射机理。 展开更多

关键词 球状微米金刚石薄膜 场致电子发射 微波等离子体化学气相沉积

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弹性耦合双头分子马达的一维hand-over-hand模型

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作者 张红卫 赵阿可 +1 位作者 李涛 李玉晓 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2014年第4期49-53,共5页

研究了棘轮势作用下弹性耦合双头分子马达的一维hand-over-hand模型.马达与轨道的相互作用受控于两个非对称势的开与关,通过数值模拟得到马达的运动轨迹符合hand-over-hand模型特征.此外,研究了负载存在与否两种条件下,马达效率随各种... 研究了棘轮势作用下弹性耦合双头分子马达的一维hand-over-hand模型.马达与轨道的相互作用受控于两个非对称势的开与关,通过数值模拟得到马达的运动轨迹符合hand-over-hand模型特征.此外,研究了负载存在与否两种条件下,马达效率随各种参数的变化.不加负载时,随着不对称势关闭时间toff的逐渐增大,效率总体上呈现增加趋势;加负载时,效率随负载由负向到正向的增加,先呈现出逐渐增大的趋势,并最终达到稳定值;不同的温度D、弹性系数k以及不对称势关闭时间toff条件下,效率随颈部原长a的增大呈现出相似的周期性变化.研究结果表明,马达效率的大小受制于上述诸因素的共同影响. 展开更多

关键词 分子马达 弹性耦合 不对称周期势 效率

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电弧及辉光微等离子体大气压取样的发射光谱研究 被引量：1

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作者 段正超 张天亮 +3 位作者 梁春霞 何锋 赵高 欧阳吉庭 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1935-1939,共5页

在线化学分析需要实现开放环境下的样品取样和电离/激发。相比于激光切削或者激光诱导击穿,大气压微等离子体系统结构简单,更利于小型化。因而基于大气压微等离子体的在线化学分析技术引起行业的广泛关注。为了确定合适的微等离子体源... 在线化学分析需要实现开放环境下的样品取样和电离/激发。相比于激光切削或者激光诱导击穿,大气压微等离子体系统结构简单,更利于小型化。因而基于大气压微等离子体的在线化学分析技术引起行业的广泛关注。为了确定合适的微等离子体源进行样品的在线元素检测,需要进一步了解各放电模式及工作参数下微等离子体的自身特性以及取样效果。该工作主要研究了电弧及辉光放电微等离子体在大气压下对样品铁取样发射光谱的特性。实现了在开放环境下对高熔点金属样品的在线检测,并发现电弧放电微等离子体与光谱分析源联用具有更高的取样效率。高采样效率的电弧放电微等离子体源为实现金属及难解离样品的检测提供了一种新的方法。同时,相较于传统的取样装置,避免了复杂的样品制备、样品传输过程。实验装置采取简单的针对板放电结构,分别利用高压脉冲电源、直流电源获得电弧放电和辉光放电。实验的结果表明,在放电功率近似相等的条件下,电弧放电产生的微等离子体对样品铁取样的光学发射谱中,样品元素的特征谱线占据主导地位,同时伴随有空气中氮气的谱线,而且铁离子(FeⅡ)谱线的相对强度显著高于氮气分子谱线的相对强度。而在直流辉光放电中,样品铁原子(FeⅠ)谱线相对强度非常不明显。由此说明,电弧放电产生的微等离子体具有更高的采样效率。放电在样品表面留下的溅射坑也得出了相同的结论。增加辉光放电电流到25mA,发现样品元素铁的谱线仍然没有明显的增强。同时,也研究了采样间距对两种采样模式的影响。实验结果表明,间距对两种模式的采样光谱没有显著的影响。采用主要成分为铝的合金铝箔进行了上述对比实验,得出相同的结论,即电弧放电微等离子体更适合作为光谱分析源来实现对金属样品的实时快速检测。 展开更多

关键词 发射光谱 微等离子体 电弧放电 辉光放电 大气压取样

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