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1.
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对锐钛矿型TiO_2(101)面上两种键桥形式吸附Ag原子的吸附能、电子布居、单位键长及电子结构等参数进行计算,研究Ag/锐钛矿型TiO_2复合材料中的Ag与TiO_2的相互作用。研究发现,锐钛矿型TiO_2(101)吸附Ag原子时,将是O-Ag之间的电子转换;并且,Ag原子更容易与锐钛矿型TiO_2(101)面的键桥Ti上的O原子发生反应生成相应的化合物。  相似文献   
2.
罗雰  郭志成  张伟 《材料导报》2015,29(20):136-139
通过基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了三元层状化合物Zr2AlC在不同压力下的电子结构。在0~40GPa的压力范围内,Zr2AlC沿c轴的压缩性较a轴更容易,晶格的内坐标z随压力的增加而增加。对能带结构和电子态密度分析表明,能带随着压力的增加将会展宽,费米能级处的电子态密度减少,金属性减弱。在Zr2AlC中还表现出一定共价键和离子键特性,其中共价性随压力的增加而增强。  相似文献   
3.
苗强  吴德伟  何晶  解蕾 《材料导报》2015,29(19):24-27
在分析目前基于第一性原理的介电材料性能预测和研究方法的基础上,提出基于第一性原理的介电材料反演设计思想和方法,即以材料的介电性能需求为出发点,依据第一性原理的性能预测正向模型,反演材料所需满足的结构特点以及原子(分子)组成,指出了必须研究解决的电磁(光)场的量子化结构、电介质量子化极化理论、全波段介电性质归一化计算和材料反演模型等关键科学问题和研究重点。该方法的研究有望为目前以经验式、半经验式以及计算机模拟辅助为主的材料设计提供一种新的研究思路。  相似文献   
4.
金属Al电子结构与热力学性质的第一性原理计算   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对金属Al的电子结构与热力学性质,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,得到了金属Al的平衡晶格常数、相关弹性系数、电子能带、态密度、声子谱、声子态密度以及相关热力学参数,并对计算结果进行了理论分析.结果表明,金属Al具有明显的导电特性与良好的塑性.金属Al具有3条声学支波色散曲线与一个声子态密度峰.随着温度的增加,熵、焓均增加,而自由能减少.热容量随着温度的增加而迅速增加,当温度达到500 K后,热容量几乎不变,所得结论与物理规律相符合.  相似文献   
5.
The synthesis of high-entropy metal carbide powders is critical for implementing their extensive applications. However, the one-step synthesis of high-entropy metal carbide powders is rarely studied. Herein, the synthesis possibility of high-entropy metal carbide powders, namely (Zr0.25Ta0.25Nb0.25Ti0.25)C (ZTNTC), via one-step carbothermal reduction was first investigated theoretically by analyzing chemical thermodynamics and lattice size difference based on the first-principle calculations, and then the ZTNTC powders with particle size of 0.5-2 μm were successfully synthesized experimentally. The as-synthesized powders not only had a single rock-salt crystal structure of metal carbides, but also possessed high-compositional uniformity from nanoscale to microscale. More interestingly, they exhibited the distinguished coral-like morphology with the hexagonal step surface, whose growth was governed by a classical screw dislocation growth mechanism.  相似文献   
6.
通用Gibbs反应器的机理建模和求解方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
Gibbs反应器是一种虚拟设备,它不考虑具体的反应过程和机理,只考虑在达到热力学平衡,即达到质量平衡和能量平衡时Gibbs自由能最小的状态。Gibbs反应器非常适用于反应机理复杂,反应过程众多或者反应机理耦合严重的情况。利用机理建模技术和传统优化方法拉格朗日-牛顿法建立通用的Gibbs反应器模型,用于描述煤制甲醇生产过程硫回收工段的反应过程,并将其结果同Aspen Plus中标准Gibbs反应器的计算结果进行了比较。  相似文献   
7.
含能材料的相变研究进展   总被引:2,自引:2,他引:0  
回顾了通常含能材料相变的相关研究方法,介绍了常用的热分析、超高压和冲击加载的实验技术以及多种第一性原理和分子动力学理论模拟研究方法及其适用范围,归纳了硝胺类、硝基类、硝酸酯类、唑类与呋咱类以及笼型的常见含能材料在高温高压下的多种相结构,总结了上述含能材料(包括部分混合炸药)在不同相中的分子构型和晶体结构和部分材料在静态与冲击加载条件下的相变特征和相应的相分布,综述了对热门含能材料进行的高精度理论模拟研究所揭示的相变机制。发现部分有复杂相变机制的含能材料的相变点研究结果不一致,一些报道给出的太安炸药(PETN)的部分相的晶体结构和分子结构不一致。大量相变的深层次理论机理揭示不足,其中混合炸药相变的微观机理鲜有涉及。  相似文献   
8.
采用第一性原理赝势平面波方法对(100)应变下正交相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行模拟计算.计算结果表明:(100)面在晶格发生100%~116%张应变时,带隙随着应变增加而减小;在晶格发生96%~100%压应变时,带隙随着张应变的增加而增加;88%~96%压应变时,带隙随着压应变的增加而减小;当压应变大于88%后转变为间接带半导体.当施加应变后光学性质发生显著的变化:随着压应变的增加静态介电常数、折射率逐渐减小,张应变则反之.施加压应变反射向低能方向偏移,施加张应变反射向高能方向偏移,但施加应变对反射区域的影响不显著.施压应变吸收谱、光电导率的变化与介电函数和折射率相反.综上所述,应变可以改变Ca2P0.25Si0.75的电子结构和光学常数,是调节Ca2P0.25Si0.75光电传输性能的有效手段.  相似文献   
9.
在光催化CO2的反应体系中,CO2的吸附活化是一个关键步骤;不同的活化方式和CO2的活化态决定了其反应路线和最终产物.以金属-石墨烯体系为研究对象,采用密度泛函理论方法,结合局域密度近似(LDA)和PWC泛函,计算该体系在CO2吸附前后的几何结构、能量、电荷分布和态密度等的变化.结果表明:电子从金属-石墨烯体系转移到CO2,使CO2带负电并活化;其中Cu-G体系对CO2的活化效果最好,C—O键长分别增加6和14 pm,O—C—O键角减小为122°;金属原子簇和石墨烯的第一电离能和电子亲和势对电子的转移起决定性作用,金属原子簇电子亲和势比石墨烯第一电离能越大,电荷越易从石墨烯转移到金属原子簇.  相似文献   
10.
文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,结合广义梯度近似计算了Cu掺杂AlN的晶格常数、能带结构、电子态密度、铁磁态和反铁磁态的总能量,并通过平均场近似的海森堡模型估算了居里温度Tc。结果表明,Cu掺杂体系的能带结构呈现半金属性,半金属能隙为0.442eV。铁磁性是Cu原子的3d态与其最近邻的N原子的2p态通过p-d杂化作用而稳定的。当两个Cu原子相距最远且自旋平行排列时,体系具有最低的能量,估算出此时的居里温度高于室温,因此Cu掺杂AlN有望作为稀磁半导体材料。  相似文献   
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