（100）应变对正交相Ca2P0.25Si0.75能带结构及光学性质的影响

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.     

Tc-P共掺杂单层MoS2光电特性的第一性原理计算

采用第一性原理的赝势平面波方法,对比研究了未掺杂和掺杂过渡金属Tc、非金属P及Tc-P共掺杂的单层MoS2的电子结构和光学性质.计算结果表明:掺杂改变了费米面附近的电子结构,使得导带向低能方向偏移,并且带隙由K点转化为Γ点,形成Γ点的直接带隙半导体.掺杂P使带隙值变小,形成p型半导体;掺杂Tc使带隙变宽,形成n型半导体;Tc-P共掺杂,由于p型和n型半导体相互调制,使得单层MoS2转变为性能更优的本征半导体;掺杂使光跃迁强度减小,且向低能方向偏移.     

外压调制对Cr-Se共掺杂单层MoS2光电特性的影响

采用基于第一性原理的贋势平面波方法,对比研究了Cr-Se共掺杂单层MoS2未施应变和(0001)面施加应变的光电特性。计算结果表明:未施加应变体系属直接带隙半导体,张应变下体系的带隙值随应变增加而减小,压应变下带隙值随应变增加先增加后减小,在应变为-6%时转化为Γ-M间接带隙半导体,带隙值达到极大值1.595eV;介电函数和折射率随张应变的增加而增加,随压应变增加先减小后增大,在压应变为-6%时达到极小值3.627和1.905;光电导率和能量损失函数随张应变增加而减小,随压应变增加先增加后减小,应变分别为-5%和-2%时达到极大值2.588和9.428。可见,应变能更精细地调制Cr-Se共掺杂单层MoS2的光电特性。     

(100)应变对立方相Ca2P0.25Si0.75光电特性的影响

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理赝势平面波方法对(100)应变下立方相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行了模拟计算。计算结果表明:在90%~100%的压应变范围,立方相Ca2P0.25Si0.75的带隙随着压应变增加逐渐减小;在100%~102%张应变范围,带隙随着张应变增加逐渐增大,张应变为102%时,带隙达到最大,Eg=0.513 9 eV;当张应变大于102%,立方相Ca2P0.25Si0.75转化为间接带隙半导体。在102%~120%应变范围,带隙随着应变增大而减小。当施加应变后立方相Ca2P0.25Si0.75的光学性质发生显著变化:增加压应变,立方相Ca2P0.25Si0.75的介电常数、折射率及吸收系数逐渐增加;增加张应变,反射率增加。因此,采用(100)应变可调制立方相Ca2P0.25Si0.75的能带结构和光学常数,是一种有效调节其光电传输性能的手段。     

(111)应变对立方相Ca_2P_(0.25)Si_(0.75)能带结构及光学性质的影响

采用第一性原理贋势平面波方法对(111)应变下立方相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行模拟计算,全面分析了应变对其能带结构、光学性质的影响。计算结果表明:在-8%~0%压应变范围内,随着应变的逐渐增大导带向低能方向移动,价带向高能方向移动,带隙逐渐减小,但始终为直接带隙;在0%~2%张应变范围内,随着应变的增加,带隙逐渐增大,应变为2%时直接带隙达到最大Eg=0.60441 eV;当张应变为4%时,Ca2P0.25Si0.75变为间接带隙半导体。Ca2P0.25Si0.75的介电常数和折射率随着张应变的增加而增加;施加-2%~0%压应变时,介电常数和折射率逐渐减小,到达-2%时达到最小值,此后随着压应变的增加介电常数和折射率逐渐增大。施加压应变时吸收谱和反射谱随着应变的增大而减小,施加张应变时吸收谱和反射谱随着应变的增大而增大。应变可以改变立方相Ca2P0.25Si0.75的电子结构和光学常数,是调节其光电传输性能的有效手段。     

(100)应变对正交相Ca_2P_(0.25)Si_(0.75)能带结构及光学性质的影响

采用第一性原理贋势平面波方法对(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。     

（001）应变对正交相Ca2P0.25Si0.75能带结构及光学性质的影响

为了研究(001)应变对正交相Ca2P0.25Si0.75能带结构及光学性质的影响,采用第一性原理贋势平面波方法对(001)应变下正交相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行了模拟计算.计算结果表明:晶格(001)面发生100%~116%张应变时,带隙随着应变增加而减小;在晶格发生88%~100%压应变时,带隙随着张应变的增加而增加;84%~88%压应变时,带隙随着压应变的增加而减小.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,张应变则增大.施加压应变反射向高能方向偏移,施加张应变反射向低能方向偏移,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,(001)应变改变了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.     

冷速对液态Ti_3Al合金快速凝固过程中微观结构变化的影响

采用分子动力学方法模拟研究了不同冷速条件下液态Ti3Al合金的凝固过程。采用对相关函数法、原子团类型指数法(CTIM)对凝固过程中团簇结构的变化进行了分析。结果表明:在以1×1012K/s,1×1013K/s,1×1014K/s三种不同冷速条件下,系统都形成了以(12 0 12 0)基本原子团为主的非晶态结构,冷速对于Ti3Al合金凝固过程微观结构的影响主要是通过(12 0 12 0)基本原子团数目变化体现出来,(12 0 12 0)基本原子团在Ti3Al合金快速凝固过程团簇结构演变中起了主要作用。冷速越低,Ti3Al合金的玻璃态转化温度越低,体统形成的(12 0 12 0)基本原子团数目越多,非晶体的结构越稳定。     

SiC基稀磁半导体材料的研究进展

稀磁半导体材料(DMS)是一种新型的磁性半导体材料,它同时利用了电子的电荷和自旋属性,兼有铁磁性能和半导体性能,在自旋电子器件领域有着重要的研究价值。主要介绍了DMS的发展过程,总结了最近几年SiC基稀磁半导体材料的研究进展,包括制备方法、性质研究和存在的主要问题,并展望了今后的研究方向。     

(111)应变对立方相Ca2P0.25Si0.750.75能带结构及光学性质的影响

采用第一性原理贋势平面波方法对(111)应变下立方相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行模拟计算,全面分析了应变对其能带结构、光学性质的影响。计算结果表明：在-8%~0%压应变范围内,随着应变的逐渐增大导带向低能方向移动,价带向高能方向移动,带隙逐渐减小,但始终为直接带隙;在0%~2%张应变范围内,随着应变的增加,带隙逐渐增大,应变为2%时直接带隙达到最大Eg=0.60441eV;当张应变为4%时,Ca2P0.25Si0.75变为间接带隙半导体。Ca2P0.25Si0.75的介电常数和折射率随着张应变的增加而增加;施加-2%~0%压应变时,介电常数和折射率逐渐减小,到达-2%时达到最小值,此后随着压应变的增加介电常数和折射率逐渐增大。施加压应变时吸收谱和反射谱随着应变的增大而减小,施加张应变时吸收谱和反射谱随着应变的增大而增大。应变可以改变立方相Ca2P0.25Si0.75的电子结构和光学常数,是调节其光电传输性能的有效手段。