Pt-N共掺杂锐钛矿TiO2的第一性原理研究 被引量：8

1

作者 包秀丽 陈露 +1 位作者 杨凤 汪粒粒 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期520-526,共7页

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理中的平面波超软赝势(PWPP)方法对理想TiO_2,N单掺杂,Pt单掺杂和Pt-N共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构进行计算,分析N单掺杂、Pt单掺杂及Pt-N共掺杂对锐钛矿相TiO_2的晶体结构、能带和态密度的影响.... 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理中的平面波超软赝势(PWPP)方法对理想TiO_2,N单掺杂,Pt单掺杂和Pt-N共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构进行计算,分析N单掺杂、Pt单掺杂及Pt-N共掺杂对锐钛矿相TiO_2的晶体结构、能带和态密度的影响.计算结果表明: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,Pt单掺杂、N单掺杂TiO_2禁带宽度变窄,Pt-N共掺杂TiO_2分别在价带顶和导带底产生杂质能级,且禁带宽度缩小范围大,表明Pt-N共掺杂能进一步提高锐钛矿TiO_2催化性能. 展开更多

关键词 Pt-N共掺杂 锐钛矿TIO2 能带结构 电子结构

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浓度对Co掺杂ZnO的影响的第一性原理研究 被引量：4

2

作者 包秀丽 林琳 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期487-491,共5页

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝式方法,详细研究了本征Zn O和Co掺杂Zn O的电子结构和光学性质.计算结果表明,Co掺入Zn O后,Co的大部分3d电子位于费米能级附近,O的2p轨道电子发生分裂,并进入费米能级与Co的3d电子发生杂化... 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝式方法,详细研究了本征Zn O和Co掺杂Zn O的电子结构和光学性质.计算结果表明,Co掺入Zn O后,Co的大部分3d电子位于费米能级附近,O的2p轨道电子发生分裂,并进入费米能级与Co的3d电子发生杂化,价带电子向低能级端移动,带隙变大,但随掺杂浓度的增大这种现象并不明显.另外Zn O掺Co后,由于Co的3d电子的引入,使得吸收谱中出现新的吸收峰,并发生蓝移现象,这与实验得到的结果相一致;静态介电常数明显增大,但随掺杂浓度的增大基本保持不变. 展开更多

关键词 Co掺杂ZnO 电子结构 光学性质 第一性原理

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Sc_2O_3电子结构和光学性质的第一性原理研究 被引量：2

3

作者 林琳 包秀丽 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期305-310,共6页

本文基于第一性原理平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,研究了Sc2O3的电子结构、态密度和光学性质.计算结果表明:Sc2O3是一种直接带隙半导体,其能带宽度为3.79eV,价带顶部主要由O的2p和Sc的3p3d杂化而成,导带主要由Sc的3d和O的2p... 本文基于第一性原理平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,研究了Sc2O3的电子结构、态密度和光学性质.计算结果表明:Sc2O3是一种直接带隙半导体,其能带宽度为3.79eV,价带顶部主要由O的2p和Sc的3p3d杂化而成,导带主要由Sc的3d和O的2p构成.同时,文中也分析了Sc2O3的介电函数、折射率、光电导率和吸收谱等光学性质.计算得到静态介电常数ε1(0)=1.57,折射率n0=1.25,在紫外区有较大的吸收系数. 展开更多

关键词 Sc2O3 电子结构 光学性质 第一性原理

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Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3/CoFe_2O_4复合薄膜电学、磁学性能的研究 被引量：1

4

作者 杨焕银 郭红力 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1071-1077,共7页

利用射频磁控溅射技术在LaNiO_3/SiO_2/Si基底上制备了Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3/CoFe_2O_4和Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb TiO_3/Co Fe_2O_4/Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3两种复合薄膜.我们采取了三种退火条件对复合薄膜进... 利用射频磁控溅射技术在LaNiO_3/SiO_2/Si基底上制备了Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3/CoFe_2O_4和Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb TiO_3/Co Fe_2O_4/Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3两种复合薄膜.我们采取了三种退火条件对复合薄膜进行退火处理,研究两种复合薄膜的晶体结构、电学和磁学性能.通过对两种复合薄膜的结构的分析,发现两步法退火后得到复合薄膜同时存在纯钙钛矿相和尖晶石相两种结构.铁电性能测试表明,两种复合薄膜均具有较好的铁电性能,其中三层复合薄膜的剩余极化强度Pr最大可以达到14.9μC/cm2,这要归因于多层复合薄膜内部的应力-应变效应和界面耦合效应.在电场强度为80 k V/cm的漏电流密度数量级仅10-5A/cm2,其导电机制在高电场区满足Schottky机制.介频性能测试表明:复合薄膜的介频特性较差,双层复合薄膜的介电性能较好,其介电常数εr为1078,其介电损耗tgδ较大,约为0.43.此外,对复合薄膜的磁滞回线测试表明:两种复合薄膜中均存在磁学性能,且双层结构复合薄膜的铁磁性能较大,其饱和磁化强度Ms为119 emu/cm3,剩余磁化强度Mr达到31.6 emu/cm3,矫顽场Hc为1360 Oe.以上测试结果表明,铁电有序和磁有序可以存在于钙钛矿-尖晶石结构当中,通过多层复合和合适退火方式可以增强其铁电和介电性能. 展开更多

关键词 复合薄膜 退火 铁电 介电

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Pt掺杂CdS光学性质的第一性原理研究 被引量：1

5

作者 包秀丽 杨凤 +1 位作者 陈露 汪粒粒 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1990-1996,共7页

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法分析了Cd S和Pt掺杂Cd S的几何、电子结构和光学性质,计算结果表明Pt掺杂的Cd S结构引入了由Pt贡献的导电载流子,增强了Cd S的电导率,另外,费米能级下移进入价带。研究表明,Pt掺杂的Cd S结构... 采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法分析了Cd S和Pt掺杂Cd S的几何、电子结构和光学性质,计算结果表明Pt掺杂的Cd S结构引入了由Pt贡献的导电载流子,增强了Cd S的电导率,另外,费米能级下移进入价带。研究表明,Pt掺杂的Cd S结构在费米能级附近出现了杂质能级,这是由Pt的5d态电子所形成;在光学性质上,Pt掺杂的Cd S在可见光区的吸收系数比理想Cd S高,能量损失峰出现红移现象,可见,Pt掺杂的Cd S晶体具有更高的光催化活性。 展开更多

关键词 CDS PT掺杂 第一性原理 光学性质

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磁性金属颗粒膜磁光-Kerr效应增强现象研究

6

作者 郑勇林 卢孟春 +2 位作者 包秀丽 杨维 刘鸿 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期386-391,共6页

基于磁性金属颗粒膜Kerr磁光效应的关系,结合电子跃迁和自由电子共振模型及实验数据,分析了金属颗粒膜的磁光Kerr旋转和Kerr椭偏现象,由分析研究表明:在磁性金属颗粒材料中Kerr旋转和Kerr椭偏率光谱(Kerr效应)中的共振峰不是由单一电子... 基于磁性金属颗粒膜Kerr磁光效应的关系,结合电子跃迁和自由电子共振模型及实验数据,分析了金属颗粒膜的磁光Kerr旋转和Kerr椭偏现象,由分析研究表明:在磁性金属颗粒材料中Kerr旋转和Kerr椭偏率光谱(Kerr效应)中的共振峰不是由单一电子的跃迁引起,其中由于等离子体激化元的存在,而引起的等离子体共振行为在此产生了相当的影响.亦即对磁光Kerr旋转和Kerr椭偏率起作用的是电子跃迁与自由电荷载流子的等离子共振相互作用共同引起的.这一结论与对较大Kerr效应的4f化合物的相关实验强烈的Kerr效应和明显的共振结构相一致,这在铥原子化合物(Tm S,Tm Se)和铈化合物(Ce Sb,Ce Sb0.75Te0.25,Ce Te.)及L10Fe Pt膜中都已观察到这一现象. 展开更多

关键词 磁性颗粒膜 磁光特性 等离子体边缘效应 磁光Kerr效应

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带电聚合电介质表面吸附理论研究

7

作者 卢孟春 郑勇林 +2 位作者 王晓茜 戴松晖 严刚峰 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期824-828,共5页

应用聚合电介质吸附的定标理论,根据介质和表面电介质常数的比率,考虑多化合价吸附电介质之间强相关性作用,我们提出一种表面排斥电荷的近似定标理论方法,根据这种方法把电介质表面吸附层的相图分为本质上不同的两大类.从相图可知:当表... 应用聚合电介质吸附的定标理论,根据介质和表面电介质常数的比率,考虑多化合价吸附电介质之间强相关性作用,我们提出一种表面排斥电荷的近似定标理论方法,根据这种方法把电介质表面吸附层的相图分为本质上不同的两大类.从相图可知:当表面电荷密度低(或体带相反电荷离子密度高),这时表面和体带相反电荷离子密度几乎相同;一旦表面电荷密度足够高,就使带相反电荷的离子在表面上浓缩.据此,可确定在这个区域内,低化合价聚合电介质形成一个相关的多链状态,当化合价足够高时,由于近邻链之间的更强排斥增强,使状态转变成单链. 展开更多

关键词 电介质常数 聚合电介质 表面电荷 吸附理论

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闪锌矿结构AlSb空位缺陷性质的第一性原理研究

8

作者 包秀丽 陶冶 冉扬强 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期487-492,共6页

采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理的平面波超软赝势方法,计算含有锑空位和铝空位的AlSb电子结构,发现空位引起周围原子弛豫,晶体结构发生畸变.在此基础上研究了空位缺陷对闪锌矿型AlSb体系电子结构的影响,结果表明,铝空位缺陷使锑... 采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理的平面波超软赝势方法,计算含有锑空位和铝空位的AlSb电子结构,发现空位引起周围原子弛豫,晶体结构发生畸变.在此基础上研究了空位缺陷对闪锌矿型AlSb体系电子结构的影响,结果表明,铝空位缺陷使锑化铝费米能级降低,带隙变窄;而锑空位缺陷则使锑化铝费米能级升高,带隙变窄,同时,锑化铝的半导体类型由p型变为n型.对光学性质的研究发现,由于空位的引入使其邻近原子电子结构发生变化,使得空位缺陷系统光学性质的变化主要集中在低能量区域. 展开更多

关键词 闪锌矿结构 空位缺陷 锑化铝晶体 第一性原理

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磁场作用下PMN-PT/CFO的磁电效应研究

9

作者 郭红力 杨焕银 陶冶 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期802-806,共5页

在弹性力学模型下,推导非理想耦合状态的磁电(ME)电压系数公式.利用CoFe2O4(CFO)随磁场变化的磁致伸缩特性,得到Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)与CFO复合材料的磁电电压系数随磁场以及各参量的变化关系公式.研究了磁电电压系数在磁场... 在弹性力学模型下,推导非理想耦合状态的磁电(ME)电压系数公式.利用CoFe2O4(CFO)随磁场变化的磁致伸缩特性,得到Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)与CFO复合材料的磁电电压系数随磁场以及各参量的变化关系公式.研究了磁电电压系数在磁场下随磁场强度、压电相体积分数v、界面耦合系数k以及PMN-PT介电常数之间的变化关系.研究结果发现:磁电电压系数随PMN-PT体积分数和磁场强度的增大,表现为先增大,后逐渐减小至零;磁电电压系数强烈地依赖于界面耦合系数,耦合系数减小会极大降低复合材料的磁电效应;同时,磁电效应具有一定的频率特性,随着频率的逐渐增大而增大,直至达到稳定. 展开更多

关键词 弹性力学 磁致伸缩 磁电效应

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退火处理对磁控溅射制备LaCoO_3薄膜性能的影响 被引量：1

10

作者 包秀丽 张亮 蔡云萍 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第6期958-962,共5页

采用磁控溅射法在硅衬底上制备了LaCoO_3(LCO)薄膜,研究了退火温度对LCO薄膜组织结构、表面形貌及热电特性的影响,并利用X射线衍射仪、原子力显微镜(AFM)、激光导热仪等对LCO薄膜的晶体结构、表面形貌、热扩散系数等进行测量与表征.结... 采用磁控溅射法在硅衬底上制备了LaCoO_3(LCO)薄膜,研究了退火温度对LCO薄膜组织结构、表面形貌及热电特性的影响,并利用X射线衍射仪、原子力显微镜(AFM)、激光导热仪等对LCO薄膜的晶体结构、表面形貌、热扩散系数等进行测量与表征.结果表明:退火温度对LCO薄膜的结晶度、晶粒尺寸和薄膜表面形貌都有较大影响;退火前后LCO薄膜的热扩散系数都随温度的升高而减小,且变化速率逐渐减缓; LCO薄膜的热扩散系数随退化温度的升高先增大后减小.LCO薄膜经过700℃退火后得到最佳的综合性能,其薄膜表面致密、平整,结晶质量最好,热扩散系数最小,热电性能最好. 展开更多

关键词 LaCoO3薄膜 磁控溅射 退火温度 热电特性

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磁性夹层交换耦合中传导电子的间接交换作用分析

11

作者 郑勇林 葛泽玲 +3 位作者 杨维 程浩 郭红力 包秀丽 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期694-700,共7页

应用量子干涉理论和第一性原理研究了Co/Cu/Co夹层结构在[100]和[110]取向上振荡交换耦合及对磁层厚度的依赖,对夹层交换耦合振荡的计算结果表明:当相应的周期不变时,磁性层(Co)厚度的变化将导致在不同的RKKY振荡特征中势的再分配,磁层... 应用量子干涉理论和第一性原理研究了Co/Cu/Co夹层结构在[100]和[110]取向上振荡交换耦合及对磁层厚度的依赖,对夹层交换耦合振荡的计算结果表明:当相应的周期不变时,磁性层(Co)厚度的变化将导致在不同的RKKY振荡特征中势的再分配,磁层厚度发生变化时,磁性层上电子结构也发生变化,当磁性层较厚时,交换耦合仅在某一渐近值附近有一小的振荡.耦合振荡的周期、振幅和相位的测量与实验相一致,也与Barnas和Bruno理论吻合. 展开更多

关键词 量子干涉 磁性薄膜 磁性夹层交换耦合 磁谱

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AlSb掺Mn、Fe的电子结构和光学性质

12

作者 包秀丽 陶冶 +1 位作者 郑勇林 冉扬强 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期323-327,共5页

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势(PWPP)方法,对Mn、Fe掺杂前后AlSb的超晶胞体系进行了几何结构优化.模拟计算了Mn、Fe掺杂对AlSb的电子结构和光学性质的影响,分析了掺杂前后的能带结构、电子态密度分布、电荷布局分布、介电... 采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势(PWPP)方法,对Mn、Fe掺杂前后AlSb的超晶胞体系进行了几何结构优化.模拟计算了Mn、Fe掺杂对AlSb的电子结构和光学性质的影响,分析了掺杂前后的能带结构、电子态密度分布、电荷布局分布、介电常数和光吸收系数的变化.计算结果表明:在Mn,Fe单掺杂AlSb体系中,由于空穴密度的增加,禁带宽度减小,材料表现出半金属行为,且在可见光区电子跃迁明显增强. 展开更多

关键词 锑化铝 电子结构 光学性质 掺杂

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