新型金属团簇化合物的非线性光学吸收和光限幅特性

应用倍频Nd：YAG脉冲激光，在波长532nm、脉冲宽度为8ns的条件下，研究了金属团簇化合物W2Cu4S6O2(C34H28P2Fe)2的光限幅特性。Z扫描结果表明：该团簇具有自聚焦特性，其非线性吸收为激发态吸收。     

第一性原理研究具有原子无序的Co_2FeSi合金的电子结构、磁性与半金属特性(英文)

应用全势线性缀加平面波方法,并结合GGA+U方案,研究了原子无序性对full-Heusler合金Co2FeSi的电子性质和磁性质的影响.在full-Heusler合金Co2FeSi中,本文考虑了Co-Fe,Co-Si和Fe-Si 3种类型的原子无序.通过研究发现Fe-Si原子无序体系的总能量在3种原子无序当中最低,并且在U15~U20的范围内,Fe-Si原子无序体系依然保持半金属特性;另外,Co-Fe原子无序和Co-Si原子无序体系具有较高的总能量,这2种原子无序对体系的电子性质和磁性质产生了很大的影响,并且完全破坏了Co2FeSi的半金属特性.     

高压下BaF_2相变及光学性质的第一性原理研究

基于第一性原理赝势方法研究了高压下BaF2的晶体结构,结果表明在高压下BaF2将发生相变,依次为常压立方相、正交相、六角相.电子结构的研究表明,对于立方相和正交相,带隙随着压强的增加而增加,高压六角相带隙随压强增加而减小,但3个高压相均呈现出非金属性.最后,讨论了高压下BaF2的光学性质.     

CdS电子结构和光学性质的研究

理论计算CdS晶格常数为0．5832nm与实验值0．5818nm比较,误差小于1％．理论预测CdS是一种直接宽禁带半导体材料,导带底和价带顶都位于布里渊区中心G点处,直接带隙为1．25eV,比实验值2．42eV小,这是由于密度泛函理论框架决定的．CdS的下价带主要由Cd的4d电子贡献,上价带主要由S的3p电子形成,CdS的导带主要来源于Cd的5S电子和S的3P电子的贡献．CdS晶体中Cd原子失去电子,为电子的给予体,S原子得到电子,是电子受主,且Cd--S键是共价键．Cd—S距离为2．52533A,与实验值0．253nm相比更加精确．其介电函数虚部与吸收光谱以及介电函数实部与折射率的峰值位置十分接近,说明它们之间存在内在联系,都与电子态密度分布直接相关．     

液态金属铝的结构转变模拟研究

采用分子动力学方法对液态金属Al的凝固过程中微观结构转变特性进行了模拟研究。发现在943~50 K的温度区间凝固过程中,与二十面体结构相关的1551键型数目的变化最为显著,对系统结构组态的变化起关键作用。结果表明:随着温度降低,系统有序度增加,无序度下降。     

镧系掺杂ZnO的电子结构和光学性质

通过第一性原理计算研究了镧系元素掺杂ZnO的电子结构和光学性质.结果表明:单层ZnO中掺杂形成能低于体ZnO的形成能.较Zn原子而言,具有更大原子半径的镧系原子的引入使得掺杂后的ZnO的晶格常数变大.镧系元素的4f电子与O的2s和Zn的3p、4s轨道电子的杂化使非磁性的ZnO在掺入单个镧系原子后呈现出一定的铁磁性.镧系...     

Dielectric,Optical and Thermal Properties of LDPE/ZnO Hybrid Film

The hybrid films of low-density polyethylene(LDPE) embedded with zinc oxide(Zn O) particles were prepared by melt-blending process. X-ray diffraction(XRD) results illustrate that Zn O particles are distributed in the LDPE matrix and FTIR results show that no chemical bonds form between Zn O particles and LDPE matrix. The measurements of the dielectric properties of the hybrid films show that the dielectric constant of the composites reinforces and dielectric loss increases with increasing Zn O weight fraction. Moreover, the thermal properties of the LDPE/Zn O hybrid films are improved and the results of optical properties studied by ultraviolet-visible(UV-Vis) spectrometer show that the inclusion of Zn O particles can improve the anti-UV properties of the films. The improvements of the dielectric, optical and thermal properties demonstrate that the hybrid film will be a promising material in the food package and engineering fields.     

Bi掺杂BaSnO3电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波法,对Bi掺杂钙钛矿BaSnO3电子结构进行了第一性原理的研究．研究结果表明：BaSnO3是一种间接带隙材料,带隙值为0．33eV,掺杂前其光吸收和催化能力都很弱,但掺杂后的Ba1-xBixSnO3是一种直接带隙材料;随着掺杂量的增加,其带隙值和晶格常数都减小;费米面都向高能移动,使得介电函数的虚部的峰值大幅度提高,介电损失减小．掺杂提高了Ba1-xBiSnO3的光吸收和催化能力,表明Ba1-xBiSnO3是一种有前景的光学材料．     

Density Function Theory Study of Electronic,Optical and Thermodynamic Properties of CaN_2,SrN_2 and BaN_2

We put forward a first-principles density-functional theory about the impact of pressure on the structural and elastic properties of bulk CaN_2,SrN_2 and BaN_2.The ground state properties of three alkaline earth diazenides were obtained,and these were in good agreement with previous experimental and theoretical data.By using the quasi-harmonic Debye model,the thermodynamic properties including the debye temperature Θ_D,thermal expansion coefficient α,and gruneisen parameter y are successfully obtained in the temperature range from 0 to 100 K and pressure range from 0 to 100 GPa,respectively.The optical properties including dielectric function ε(ω),absorption coefficient α(ω),reflectivity coefficient R(ω),and refractive index n(ω) are also calculated and analyzed.     

周期结构金属薄膜的奇异光学性质

二维亚波长周期结构金属薄膜具有光透过率异常增强的现象,某些情况下,这种薄膜的峰值透过率比根据传统小孔理论计算的预测值高3个量级.这种结构的金属薄膜在光印刷、近场显微镜和光子器件等方面有着广泛的应用前景,近年来引起了人们的重视.根据目前的实验研究报道,这种周期结构金属薄膜通常利用聚焦离子束刻蚀工艺来获得,器件的光学响应在可见光波段和近红外波段.利用镂空模板法制备了周期结构金属薄膜.实验表明,制得的器件在红外波段也具有透过率异常增强的现象,且利用这种方法易于获得大面积对称结构和串联结构的器件.     

金团簇二维到三维的结构转变和电子特性的理论研究

基于密度泛函PW91/TZVPP理论级别,研究Aun团簇的平衡结构和电子性质。结构优化显示:在n=3~13范围内,Aun团簇的基态构型均为二维结构,当n=14时,开始从二维结构转变成三维结构。原子平均结合能、二阶能量差分、能级间隙、电子亲和势和垂直电离势分析表明:较大金团簇原子之间的结合力强于较小金团簇;偶数金团簇比奇数金团簇具有较高的稳定性;奇数金团簇的化学活性比偶数金团簇高且在化学反应中容易得电子。     

Electronic Structure and Optical Properties of LiBiO_3 Doped with V,Nb,and Ta

The crystal structure, band structure, density of states, Mulliken charge, bond population and optical properties for LiBi_(1-x)M_xO_3(M=V, Nb, and Ta) were investigated using hybrid density functional theory. It was found that LiBiO_3 doped with V, Nb, and Ta presented distinctly stronger covalent interactions in M-O(M=V, Nb, and Ta) than Bi-O, thus resulting in mild distortion of the structure and facilitating the separation of photogenerated carriers. Furthermore, the hybridizations of Bi-6s, M-d(M=V, Nb, and Ta) and O-2p widened the valence and conduction bands, which promoted transmission of photogenerated carriers in the band edge and thus caused better photocatalytic performance.     

The Electronic and Optical Properties of Vertically Stacked GaN-WS2 Heterostructure

The electronic structure and optical property of stacked GaN-WS₂ heterostructure are explored with HSE06 calculation based on density functional theory.The direct band gap of GaN-WS₂ heterostructure is 1.993 eV,which is obviously a type-II band alignment semiconductor.Furthermore,the optical property of GaN-WS₂ heterostructure such as absorption coefficient is analyzed.These new findings enable GaN-WS₂ heterostructure to be promising candidates for pho...     

First-Principles Calculations of Electronic,Elastic and Thermal Properties of Magnesium Doped with Alloying Elements

First-principles calculations have been carried out to investigate the effects of alloying elements(Zn, Li, Y and Sc) on the electronic structure, elastic and thermal properties of Mg solid solution. The calculated cohesive energies show that Mg-Sc has the highest structural stability. The calculations of the densities of states(DOS) and electronic charge density difference indicate that Mg-Y(Sc) alloys have very strong covalent bonding due to a very strong Mg p-Y(Sc) d hybridization. The bulk modulus B, shear modulus G, Young's modulus E and Poisson ratio ν are derived using Voigt-Reuss-Hill(VRH) approximation. The results show that all the alloys can exhibit ductile properties at 2.77 at% R, and Mg-Zn(Li) alloys have the better ductility and plasticity. In the end, the Debye temperature and isochoric heat capacity are also calculated and discussed.     

Ag—MgF_2弥散结构复合薄膜的光学吸收特性

金属纳米颗粒和电介质基体构成弥散结构复合薄膜,由于局域表面发生等离子体共振效应,复合薄膜在一定光谱范围内会出现吸收峰增强的现象,而金属颗粒体积分数是影响共振吸收峰位置和强度的关键因素.分别采用有效介质理论和时域有限差分法对复合薄膜的吸收特性进行计算,讨论改变掺混颗粒体积分数对薄膜吸收率的影响.研究得出,随着体积分数的增加,更易在可见光波段产生强吸收峰.这一研究结果有助于掌握弥散结构复合薄膜吸收特性的影响机理.     

金属有机骨架材料MOF5的制备及其吸附性能研究

采用溶剂热合成方法,分别在90℃,110℃,130℃的反应温度条件下,制备了金属有机骨架材料MOF-5.对所得产物样品进行了XRD,SEM,BET测试表征.结果表明,所制备样品为纯相MOF-5材料.以亚甲基蓝(MB)模拟染料废水,对所制备的MOF-5材料的吸附性能进行了评价.实验结果表明,吸附平衡数据符合Langmuir等温模型,吸附的动力学过程符合准二级动力学方程.     

陶瓷/金属梯度热障涂层的热冲击性能研究

利用ANSYS软件对陶瓷／金属梯度热障涂层的热冲击性能进行了有限元分析，比较了不同涂层方案和不同基体金属材料对涂层抗热冲击性能的影响，理论计算与实验结果能够很好吻合。     

对甲基苯磺酸盐的合成与热重分析--碱土金属及过渡金属

合成了一系列碱土金属(Ca,Ba)和过渡金属(Fe,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Cd)对甲基苯磺酸盐,用热重分析仪在动态空气气氛下研究对甲基苯磺酸盐中结晶水个数和热分解产物,并探讨了其相对热稳定性。研究结果表明,除对甲基苯磺酸钙、对甲基苯磺酸钡和对甲基苯磺酸镉为无水盐外,其它对甲基苯磺酸盐都含有5或6个结晶水。碱土金属对甲基苯磺酸盐的最终热分解产物为金属硫酸盐,过渡金属对甲基苯磺酸盐的最终热分解产物为金属氧化物。并初步推断碱土金属和过渡金属对甲基苯磺酸盐的结构可能不同,但它们都具有较好的相对热稳定性。     

聚并吡啶电子性质的理论研究

采用量子化学半经验ＭＮＤＯ,ＣＮＤＯ／２晶体轨道方法,对聚并吡啶分子结构进行探讨,找出了结构稳定性和电子性质的变化发规律,能带结构分析表明：分子的准一维体系向二维拓宽,将使能隙趋于变小,本征电导率增加。此与裂解温度高则聚合度和电导率相应增加的实验结果相一致。     

第一性原理研究C对ZnO晶体和电子结构的影响

基于实际研究中较少关注的C杂质对ZnO中的影响,通过第一性原理研究了ZnO中非故意掺杂的C杂质对其晶体结构和电子结构的影响,结果发现:C易引起ZnO晶格畸变,造成化合键断裂的现象.CZn与其周围的O在高能位易发生氧化还原反应,产生CO2,引起Vo缺陷;低能位的CZn能存在ZnO晶格之中,产生一个新的施主能级,导电性呈现n型,对p型掺杂能产生强烈的补偿作用,不利提高材料的p型导电性能.