钨中空位及其团簇的能量学和动力学性质参数

在总结前人钨中空位及其团簇的能量学和动力学行为的研究成果基础上，采用第一性原理方法系统计算了钨中空位及其团簇的结合能和扩散能垒。研究发现，交换关联泛函PW91和PBE较PBEsol、AM05和LDA更适合用于计算钨空位的能量学性质。基于第一性原理计算结果对文献中单空位形成能、双空位作用性质等争议性问题进行了讨论，并对钨经验势进行了评估。研究结果表明，钨中孤立单空位间总是相互排斥，而空位团簇（V_n>3）对单空位具有很强的吸引作用，其结合能随着所含空位个数增多呈现波动性增大的趋势。空位团簇稳定结构可通过最小化Wigner-Seitz表面积来确定，其结合能与V_n与V_n-1之间的Wigner-Seitz面积之差呈正比。     

氧空位超薄Co2AlO4纳米片的合成及其增强电催化氧析出反应（英文）

本文报道了通过脱合金和后续退火工艺合成一种新型超薄二维尖晶石结构的Co2Al O4纳米片.通过温和的溶剂热还原法将氧空位缺陷引入Co2Al O4纳米片中,使得电化学表面积增大,活性位密度变高,钴原子得到电子而产生更多的空轨道.这些空轨道有利于接受水分子中氧原子的孤对电子,促进水分子的活化.含有氧空位的超薄Co2Al O4纳米片在10 m A cm^-2时的过电位为280 m V,塔菲尔斜率为70.98 m V dec^-1.此外,其在碱性溶液中也表现出显著的稳定性,并且优于多数已报道的Co3O4电催化剂.该工作为制备高效的可持续新能源材料提供了新思路.     

空位缺陷对单层MoS_2电子结构的影响

为了研究单层Mo S2中的空位缺陷形成及其对电子结构的影响,基于密度泛函理论框架下的第一性原理,采用平面波赝势方法分别计算了单层Mo S2中Mo空位和S空位的形成能、空位附近的晶格畸变、Mo S2层中的电子分布以及态密度(DOS)和能带结构。计算结果显示,2种空位缺陷都具有点缺陷特征,其附近的电子分布呈现出明显的局域化特点,且S空位比Mo空位更容易形成。通过与本征态Mo S2电子结构的对比分析,发现2种空位缺陷的存在对单层Mo S2的电子结构、尤其是对导带高能量区域的能态密度会产生十分明显的影响,这些影响可能与空位缺陷引入的缺陷能级有关。     

热丝电流对HWCVD制备α-Si∶H膜结构及钝化效果的影响

采用热丝化学气相沉积(HWCVD)方法沉积本征非晶硅薄膜,研究了热丝电流对薄膜结构及其钝化单晶硅片效果的影响.采用光谱型椭偏仪分析了非晶硅薄膜的介电常数虚部ε2和薄膜空位浓度的变化,采用傅里叶红外光谱测试仪分析了膜中Si-HX键,使用硅片的少子寿命表征钝化效果.结果表明:在热丝电流(两根直径为0.5 mm的钽丝的总电流)为20.5～23.5 A时,随着热丝电流增大薄膜中空位浓度逐渐增大,薄膜中氢总含量在热丝电流约22.0 A时出现峰值,而此时薄膜微观结构参数R*最小,钝化效果在约21.5A处出现峰值,对应的表面复合速率低至2.9 cm/s.     

N掺杂和氧空位对PbTiO3电子结构和导电性的影响研究

用第一性原理计算了P型N掺杂PbTiO3的电子密度差分、能带结构和态密度,讨论了氧空位对N掺杂PbTiO3性能的影响。在PbTiO3中掺杂N杂质后,PbTiO3的价带向高能级发生移动,费米能级进入价带顶部,带隙变窄,N掺杂PbTiO3表现出典型的P型半导体性能。当N掺杂PbTiO3中含有氧空位时,导带发生下移,受主被完全补偿。计算结果与实验数据相吻合。     

空位缺陷对TKX-50感度、力学性能及爆轰性能影响的分子动力学模拟

采用分子动力学方法探究了一系列空位缺陷浓度(0%,1.56%,6.25%和12.5%)对1,1’-二羟基-5,5’-联四唑二羟胺盐(TKX-50)感度、力学性能和爆轰性能的影响。首先建立TKX-50完美晶体模型和空位缺陷模型,并验证研究所采用的Dreiding力场的正确性和有效性。然后对模型进行几何优化和分子动力学模拟,研究发现,空位缺陷导致TKX-50的内聚能密度减小、总氢键数目减少,表明含空位缺陷的TKX-50感度增加,安全性降低;并且随着空位缺陷的增多,羟胺阳离子间的氢键数目几乎不变,联四唑阴离子上以氧原子为氢键受体的氢键数目与其他氢键相比明显减少。另外,空位缺陷使得TKX-50的体积模量(K)、拉伸模量(E)和剪切模量(G)分别降低了1.530～4.122 GPa、3.066～10.652 GPa、1.216～4.202 GPa,表明随空位缺陷浓度的增加,TKX-50晶体的刚度下降。所有模型的柯西压(C₁₂-C₄₄)为正,表明所有模型均表现出延展性,且K/G值与泊松比(γ)随空位缺陷浓度的增加而增加,表明空位缺陷的增多使得TKX-50...     

RAFM钢中H+辐照空位型缺陷的慢正电子束研究

为研究低活化铁素体/马氏体(Reduced Activation Ferritic/Martensitic,RAFM)钢的辐照损伤机理,利用慢正电子技术研究了H~+辐照RAFM钢时所产生的空位型缺陷及其对于材料微观结构的影响。H~+能量和剂量分别为100 keV和1×10~(15)cm~(-2)、1×10~(16) cm~(-2)、1×10~(17)cm~(-2)。慢正电子束多普勒展宽测量结果可得,S参数随着剂量的增大而增大,W参数呈现正相反的趋势。样品中主要辐照区域为142～348 nm,此范围内有大量缺陷产生,辐照产生的主要为空位型缺陷,其中多为氢-空位复合体缺陷,辐照缺陷的浓度随着H~+剂量的增大而增加。空位型缺陷的尺寸大小也随着辐照剂量的增大而有所变化,辐照剂量达到10~(17)cm~(-2)时,S-W曲线斜率发生变化,故辐照缺陷类型发生明显变化,有较大尺寸的缺陷产生。     

氧气等离子处理对MIM结构ZrAlO薄膜电容性能的影响

探讨了氧气等离子处理法对基于Zr Al O薄膜的MIM结构电容电学性能的低温工艺优化。Zr Al O薄膜用射频磁控溅射法制得,之后在不改变真空条件的情况下进行Zr Al O薄膜的氧气等离子处理。氧空位是影响薄膜电容性能的主要因素,通过改变氧气流量和等离子功率等处理条件可以影响氧空位的分布状态。通过分析受氧空位影响的电容电学性能,最终确定的等离子处理工艺可以使薄膜漏电流降低三个数量级以上,同时非线性电压系数减小约60%。