Al,Ni掺杂ZnO的电子结构与光学性质

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了纯ZnO和分别掺摩尔分数均为6.25%Al,Ni的ZnO的能带结构、电子态密度分布及光学性质。计算结果表明:ZnO掺杂Al,Ni后,其Fermi面均上移并进入导带;Zn0.9375Ni0.0625O的能带结构在导带底附近出现了4条杂质带。纯ZnO,Zn0.9375Al0.0625O和Zn0.9375Ni0.0625O的光学性质在低能处有较大的差异,其中Zn0.9375Al0.0625O在可见光区的吸收系数和反射率较之另外两种材料都相对较低,但三者的光学性质在高能处却非常相似。Zn0.9375Al0.0625O的吸收边有蓝移的趋势,而Zn0.9375Ni0.0625O的吸收边红移。掺杂Ni对ZnO的吸收系数等光学性质的改变更为明显。     

Y掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响

通过Materials Studio软件下的CASTEP模块模拟了钇掺杂氧化锌的情况,分析了掺杂钇以及不同掺杂量条件下的氧化锌体系的结构稳定性、能带结构、态密度和光学性质等变化,发现钇掺杂在一定的范围内增加时,会发生体系的体积、晶格常数和总能量增大,Y—O键长变长,布局值减少,共价键减弱,离子键增强,吸收光谱的蓝移,掺...     

单斜态Na0.2TiO2电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,对Na0.2TiO2的能带结构、电子态密度和电荷密度进行了分析计算。结果表明,Na0.2TiO2属于一种间接带隙半导体,禁带宽度为2.81eV;其电子态密度主要由Ti的3d层电子和O的2p层电子的能态密度决定;该材料对紫外线有较强的宽频吸收,拓展了光谱响应范围,提高太阳能利用转化率和光催化效率;H-O键比Na-O键结合的更紧密,Na原子与O原子形成的是离子性较强而共价键较弱的混合键,Ti-O键的共价作用要强于Na-O键。因此,可以通过阳离子交换来调变钛酸钠的键特性及稳定性。     

单斜态Na_(0.2)TiO_2电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,对Na0.2TiO2的能带结构、电子态密度和电荷密度进行了分析计算。结果表明,Na0.2TiO2属于一种间接带隙半导体,禁带宽度为2.81 eV;其电子态密度主要由Ti的3d层电子和O的2p层电子的能态密度决定;该材料对紫外线有较强的宽频吸收,拓展了光谱响应范围,提高太阳能利用转化率和光催化效率;Ti—O键比Na—O键结合的更紧密,Na原子与O原子形成的是离子性较强而共价键较弱的混合键,Ti—O键的共价作用要强于Na—O键。因此,可以通过阳离子交换来调变钛酸钠的键特性及稳定性。     

稀土元素(La、Y)掺杂SnO电子结构和光学性质的第一性原理研究

利用第一性原理计算研究了稀土元素(La、Y)掺杂SnO的电子结构和光学性质,计算结果表明,La、Y掺杂改变了体系的能带结构,未掺杂SnO为间接带隙半导体,La、Y掺杂后均变为直接带隙半导体。掺杂后,导带和价带均下移,费米能级进入导带,提高了体系的导电性能,实现了n型掺杂,La、Y单掺的带隙变窄,共掺体系的带隙变宽。La、Y掺杂后都提高了体系的静态介电常数,扩大了光吸收范围,并出现了新的吸收峰,提高了可见光区域的光催化性,其中共掺体系的变化最明显。La掺杂造成体系的能量损失增大,共掺体系的能量损失最小,且反射率最低,可显著提高掺杂体系的透光率。     

C与Zn共掺杂InI电子结构与光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理,对C、Zn单掺及共掺InI体系的电子结构与光学性质进行研究。结果表明：掺杂后体系发生了晶格畸变,但并未改变体系的稳定性;相较于本征InI体系,C-InI体系与C-Zn-InI体系的禁带宽度减小,元素掺杂使费米能级附近出现杂质能级,增加了原子轨道对费米能级附近的贡献,并产生了带尾效应,使得掺杂后各体系均发生了红移现象;其中,C-InI体系的禁带宽度最小;C-InI体系在可见光区域的吸收系数最大,且体系的静介电常数也最大;由此可以推测出C-InI体系的光催化性能最好,这为降解污染物提供了一种选择。     

Zn3V2O8的电子结构与光学性质的理论研究

采用平面波超软赝势密度泛函理论的方法研究了Zn3V2O8的能带结构、电子态密度和光学特性.能带结果显示Zn3V2O8呈间接带隙的绝缘体型能带,其禁带宽度为2.9 eV.详细的电子态密度结果显示其费米面上的态密度达到20 e/eV,费米能级附近的能级由Zn3p、V3p和O2p电子形成,Zn3d和O2s之间有强的杂化作用.介电性能结果显示在4.4 ～5.7 eV附近有强的吸收峰,在20.6 eV附近有一个次强吸收峰;吸收光谱显示在6.8 eV处有强吸收,在20.7 eV处有一个较弱的吸收峰.     

Ni-Co-B非晶态合金电子性质的理论研究

根据 Ni- Co- B非晶态合金结构的短程有序、Ni、Co、B之间是较强的化学作用以及化学键理论 ,利用一系列原子簇模型 Ni4-n Con B2 ( n=0～ 4)对 Ni- Co- B非晶态合金用 DFT方法进行较高水平的量子化学计量 ,结果表明 ,模型体系 Ni4-n Con B2 中 ,B原子供给 Ni原子、Co原子电子 ,这与非晶态合金的实验结果一致 ,同时计算结果也表明了在三元非晶态合金 Ni- Co- B中 ,很可能存在与二元 Ni- B非晶态合金类似的 B- B近距离直接接触 ;Co原子得电子能力强于 Ni原子 ,钴的引入对镍的电子结构有调变作用     

第一性原理计算LiTaO_3光学性质与热力学性质

采用基于第一性原理的赝势平面波法系统计算了LiTaO3晶体的电子结构、光学性质和热力学性质。能带结构表明LiTaO3晶体重要的结构特征是Ta的6d轨道和O的2p轨道存在强的杂化作用。LiTaO3晶体极限折射率为2.4,在55 eV处有明显的光吸收、光反射和能量损失。室温时LiTaO3的恒容热容为24 J/mol·K,800 K时,徳拜温度达到873。     

Cu,In双掺杂量子点的光学性质研究

以环己烷为溶剂,通过溶剂热合成方法,在Cu:CdS体系中引入In3+实现双掺杂,合成了发光颜色可调、稳定性好的Cu,In:CdS双掺杂量子点。通过调节硫醇的用量与反应时间,Cu,In:CdS量子点的光学性质得到了优化。在Cu,In:CdS双掺杂量子点外层包覆ZnS壳层,消除表面缺陷,可以有效提高量子产率,随着ZnSt2包覆量的改变量子点发光波长在500~600nm可调,表明部分Zn进入基质晶核形成了ZnCdS合金。     

纳米功能颗粒掺杂玻璃的制备及光学特性

纳米功能颗粒掺杂玻璃具有优异的光学性能，是当前国际光学功能材料研究的热点之一。对纳米功能颗粒(金属和半导体)掺杂玻璃的制备工艺及特点作简单介绍，着重阐述该类复合玻璃的光学特性和应用。结合实验和对文献资料的分析，指出了今后的研究方向和应用前景。     

稀土钆掺杂钛酸钡材料的结构与性能

用溶胶-凝胶法制备了稀土Gd掺杂钛酸钡材料.用X射线衍射、Raman光谱及矢量网路分析仪对样品的结构、晶粒尺寸、晶格参数和电磁参数进行了测量和分析.结果表明:所有的粉末样品具有四方相结构,且具有良好的微波吸收性能.与纯钛酸钡相比,晶格常数a增加,晶格常数c减小,晶粒尺寸减小,反射率峰位发生蓝移,且反射率峰强明显降低,频带宽度拓宽了2倍.因此,稀土Gd掺杂有利于改善钛酸钡材料微波吸收性能.     

四磺酸酞菁镍在凝胶介质中的植入及光学性能的研究

采用溶胶 -凝胶湿化学工艺将不同掺杂浓度的四磺酸酞菁镍 (NiTSPc)植入二氧化硅凝胶基质 ,制备了均匀掺杂的复合干凝胶。通过对复合干凝胶紫外可见吸收光谱的表征 ,证实了NiTSPc的成功掺杂。发现NiTSPc同时以单体和二聚体的形式存在于凝胶基质中 ,NiTSPc二聚体为面 -面共扼结构。对不同掺杂浓度复合干凝胶的光限幅性能进行了测试 ,并讨论了掺杂浓度和中心金属离子对复合材料光限幅性能的影响。结果表明 ,复合干凝胶的光限幅性能随着NiTSPc掺杂浓度的提高而增强 ,酞菁分子中重金属离子的引入会大大增强酞菁复合材料的光限幅性能     

碳纳米管掺杂纳米ZnO气敏元件敏感特性

采用溶胶–凝胶法合成纳米ZnO,以碳纳米管(carbonnanotube,CNT)为掺杂剂制备CNT–ZnO旁热式气敏元件样品。用X射线衍射和透射电镜分析了ZnO的结构,用扫描电镜观察CNT–ZnO气敏元件样品表面的显微形貌,研究了CNT–ZnO元件对甲醛和丙酮等气体的气敏性能。结果表明:CNT存在于平均粒径为20～30nm的ZnO晶粒间,增加了CNT–ZnO材料的气孔率。CNT–ZnO气敏元件对丙酮的灵敏度高于纯ZnO元件,掺0.6%(质量分数)CNT的ZnO气敏元件(0.6%CNT–ZnO)气敏元件对质量分数为40×10–6甲醛有最高灵敏度(15.11)。而且具有能检测低浓度甲醛气体、选择性好,响应速度快(响应时间约为15s)的优点。     

Nd2O3掺杂BaTiO3陶瓷的结构和电性能研究

研究了组份为Ｂａ１－ｘＮｄｘＴｉＯ３（ｘ＝０．００２－０．０４）陶瓷的结构和电性能，实验结果表明：当０．００２≤ｘ≤０．００４时，轻度Ｎｄ２Ｏ３掺杂的ＢａＴｉＯ３陶瓷呈半导体；而当０．０１２≤ｘ≤０．０４时呈绝缘性。ＢａＴｉＯ３陶瓷的室温电阻率ρｖ随Ｎｄ＾３＋含量的变化呈Ｕ型特曲线。组份为Ｂａ０．９９７０Ｎｄ０．００３０ＴｉＯ３的材料具有最低的ρｖ和最佳的ＰＴＣＲ效应，相应于最大的平均晶粒尺寸和最     

硫化镉微晶掺杂玻璃及薄膜的制备与光学性能的研究

用溶胶－凝胶法制备了硫化镉微晶掺杂玻璃和薄膜材料，使用了三种不同的方法引入所需的Ｓ＾２－离子，通过Ｘ射线和透射电镜等实验手段，分析了微晶结构显微相，标定出晶体确为ＣｄＳ，并测得微晶的尺寸。从室温吸收光谱上观察到吸收截止边随着ＣｄＯ掺杂凝胶在１５０℃时通Ｈ２Ｓ气体时间的延长（１－８ｈ）而移向长波方向，从而确定其为量子尺寸效应的实验依据。在Ｎｄ：ＹＡＧ强激光光场的作用下，薄膜样品中观察到二次谐波信号，     

酞菁锌在二氧化硅凝胶基质中的植入及光学性能的研究

本文采用Sol—gel湿化学工艺将四磺化酞菁锌(ZnTSPc)植入到二氧化硅凝胶基质中,制备了均匀掺杂的复合干凝胶。通过对复合干凝胶的紫外—可见吸收光谱的表征,表明ZnTSPc同时以单体和二聚体的形式存在于凝胶基质中。对不同掺杂浓度复合干凝胶的光限幅性能进行了测试,证明了ZnTSPc的光限幅效应并讨论了掺杂浓度对复合材料光限幅性能的影响。     

尖晶石型锰锌铁氧体的电子结构和磁性的计算与实验研究(英文)

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,计算了尖晶石型Zn1-xMnxFe2O4(x=0,0.5,1)铁氧体的电子结构和磁性,计算结果表明:ZnFe2O4铁氧体为绝缘体,MnFe2O4和Zn0.5Mn0.5Fe2O4铁氧体为半金属,ZnFe2O4铁氧体的能隙为0.89eV,小于实验值。此外,计算研究了Zn1-xMnxFe2O4(x=0,0.5,1)铁氧体中Zn的含量对其磁性的影响。结果表明,随着Zn含量的增加Zn1-xMnxFe2O4(x=0,0.5,1)铁氧体的磁矩先增大后减小,这与实验结果一致。     

铈掺杂钇铝石榴石纤维的电纺丝制备及光学性能

采用静电纺丝技术制备了铈掺杂钇铝石榴石(cerium doped yttrium aluminium garnet,YAG:Ce)纳米纤维,利用扫描电镜观测了电纺丝纤维的微结构与形貌,利用荧光光谱仪表征了YAG:Ce电纺丝纤维的荧光性能。结果表明:在还原气氛下热处理制备YAG:Ce电纺丝纳米纤维时,在纳米纤维表面出现了一层直径为50～100 nm的球形凸起物。相比于空气气氛中,在还原气氛中热处理制备YAG:Ce纳米纤维的荧光发射强度显著增强。并且随着Ce~3+掺杂含量增加,YAG:Ce电纺丝纤维的荧光发射带发生红移。