Au_nS(n=2～8)团簇结构和稳定性的密度泛函研究

采用密度泛函理论的PW91PW91方法,在相对论有效原子实势(RECP)近似情况下,系统研究混合小团簇Au_nS(n=2~8)团簇的几何结构、稳定性、电子特性。通过全优化计算,给出相应团簇的基态稳定几何构型及同分异构体;通过计算平均结合能E_b、HOMO与LUMO间的能级间隙E_g和二阶差分能量Δ~2E,对基态Au_nS团簇的稳定性和电子特性进行研究。结果表明:基态结构既有平面结构又有立体结构,并且具有不同的对称性;随着团簇的增大,热稳定性越高,Au_8S团簇具有最高的热稳定性;Au_6S团簇具有最高的化学稳定性;偶数原子团簇比奇数原子团簇更稳定。本研究可为Au-S团簇的实验研究提供理论参考。     

ZnO晶格常数优化和电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下局域密度近似平面波超软赝势法,计算了纤锌矿ZnO的晶格常数、弹性模量、能带结构和态密度。理论预测ZnO是一种直接禁带半导体材料,导带底和价带顶都位于布里渊区中心G点处。计算结果与其他文献结果吻合较好,为ZnO光电材料的设计与应用提供了理论依据。     

稀土元素Gd掺杂GaN的电子结构和磁学性质研究

采用基于密度泛函理论(DFT)结合投影缀加平面波(PAW)的方法,通过VASP软件包计算研究了稀土元素Gd掺杂GaN的晶格参数、形成能、电子态密度、能带结构和磁学性质.计算过程中将稀土元素Gd的4f电子计入价电子,采用LSDA+U方法处理4f电子的强关联效应.计算结果表明:Gd原子之间的耦合是反铁磁性的,当有足够的空穴载流子存在时能够稳定铁磁相;Ga空位虽然能够提供空穴稳定铁磁相,但是由于在p型GaN中Ga空位的形成能较高而难以形成;而间隙N缺陷和间隙O缺陷的形成能较低,能够稳定GaN∶Gd体系的铁磁相并且能够分别引入1μB和2μB的磁矩,因此认为间隙N和O可能是巨大磁矩的来源.     

聚酰亚胺纳米复合材料结构和性能的分子模拟

采用MS分子模拟技术,系统地模拟了掺杂纳米α-A l2O3和SiO2聚酰亚胺复合材料的结构和性能.结果表明:PI具有近程有序而远程无序的三维非晶形结构,元胞的形状接近立方体;纳米α-A l2O3比SiO2掺杂PI改性效果好,纳米掺杂引起了聚酰亚胺结构、晶体类型和性能的改变.     

MDMA分子结构与性质的密度泛函理论研究

使用密度泛函理论B3LYP方法,分别在6-31G^＊和6—31＋G^＊基组水平上对摇斗丸MDMA分子的结构与性质进行理论计算研究。计算结果表明：稳定结构中氧原子与苯环上两个碳原子以及亚甲二氧基中碳原子形成对称的平面五元环,且与苯环基本处于一个平面。在此基础上使用密度泛函理论方法计算了分子第一激发态的电子垂直跃迁能,得到最大吸收波λmax。     

AlB_n~-(n=2～10)团簇几何及电子结构的理论研究

为了弄清AlBn-(n=2~10)团簇的电子几何结构,用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311+G*的水平上对AlBn-(n=2~10)团簇的几何构型、电子结构、振动频率、键长等性质进行了系统地理论研究。与相应的中性AlBn(n=2~10)团簇相比,AlBn-(n=2,4~8)阴离子团簇都取得了与中性团簇相似或者是相同的结构,其余的阴离子团簇结构变化较大。通过对基态结构的能隙、平均束缚能、分裂能、能量二次差分以及垂直电离能的分析讨论,得到了AlBn-(n=2~10)团簇结构中AlB4-和AlB7-阴离子团簇相对比较稳定,其中AlB7-团簇是最稳定的。     

立方相WO_3电子结构及其(001)活性表面吸附性能

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法探讨了WO3的电子结构和表面性能,进行了能带结构、态密度和有效电子质量的模拟计算,对WO3吸附12种原子后的吸附体系进行了理论分析。结果表明,WO3价带顶主要是由O的2p态电子构成,导带底主要是由W的5d态电子构成。当价带顶上的O-2p电子吸收能量后可跃迁至导带底的W的5d轨道上,同时在O-2p上产生空穴。其电子迁移率为1.35,表明其电子-空穴的分离率较高,光催化活性较强。探讨了WO3的(001)洁净表面对12种非金属原子的吸附情况,WO3吸附F原子后表面能最小。     

联苯酯侧基聚酰亚胺结构和性能关系的分子模拟

联苯酯侧基聚酰亚胺是一种新型可溶性聚酰亚胺,在前期通过实验对其宏观性能研究的基础上,采用计算机模拟技术对该PI进行了结构研究,并与不含联苯侧基的PI进行了对照,通过建立合理单链分子结构模型及三维周期性边界条件下的本体结构模型,计算了相关二胺单体N原子的净电荷、聚合物PI的溶解度参数,元胞中的自由体积及分子链中C-N单键旋转位垒的协同效应,从分子水平的角度合理地解释了由于侧基的引入导致了二胺单体的活性下降,从而降低了其相应聚合物的特性粘数;破坏了聚合物本体中分子链的规整堆砌,增大了聚合物的溶解性并降低了聚合物的密度;减小了主链上单键协同运动的能垒,从而降低了聚合物的玻璃化转变温度一系列宏观性质上的差异.同时,为从分子水平上设计具有既定宏观性能的侧链聚酰亚胺分子结构,提供了方法和指导.     

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．     

二维B_3N_2单层片结构的电子性质和稳定性的研究

文中构建出了一种稳定的类石墨烯二维B_3N_2单层片结构,并使用密度泛函理论对其电子结构性质和稳定性进行了研究,计算结果表明,二维B_3N_2单层片结构的几何结构稳定性和热力学稳定性都比较高,电子性质的计算表明B_3N_2单层片是无磁性的导体,具有金属的特性。希望文中的研究能够为纳米材料领域提供新的素材。     

无机纳米掺杂对聚酰亚胺薄膜的结构和介电性能影响

选取聚酰亚胺（PI）作为有机高聚物基体,通过正硅酸乙酯及异丙醇铝在聚酰胺酸的N,N-二甲基乙酰胺溶液中进行溶胶-凝胶反应,制备SiO2和Al2O3质量分数不同的聚酰亚胺杂化薄膜．并且分别利用原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析和介电谱对两种（原始的和掺杂的）薄膜的表面形貌、结构、热性能和介电性能进行了表征和测试．     

电子信息专业特色与课程体系探索

通过对信息产业的布局和人才市场的分布,讨论了我校电子信息工程专业的定位和特色,确立了宽基础、分方向、专业模块化的教学模式和基于该模式的课程体系,并介绍了专业训练等实践环节的进程和作用。最后提出了专业建设和发展的相关课题。     

新型氮杂2-β-萘基苯并(口恶)唑分子设计及其电子结构

为寻找可能的具有特殊性能的新型苯并(口恶)唑类分子材料,在取得对2-β-萘基苯并唑分子进行实验研究和理论分析结果一致的基础上,设计了一系列新型氮杂目标分子,用Hyperchem程序中的分子力学MM+方法对分子进行了优化,得到平面共轭几何构型. 用PPP-SCF-CI方法,对设计分子的电子结构进行了较为详细的探究. 结果表明,分子体系π电子总能量随氮杂原子引入数量呈线性下降. 在苯并唑环与萘环引入单氮杂原子后,FMO能级差显示相反效应. 多氮杂原子引入不同位置后,FMO能级差极值点两极分化,至5氮杂化达到极限. 结合其它电子结构信息,最终筛选出一些特性材料分子.     

新型氮杂2-β-萘基苯并噁唑分子设计及其电子结构

为寻找可能的具有特殊性能的新型苯并(口恶)唑类分子材料,在取得对2-β-萘基苯并唑分子进行实验研究和理论分析结果一致的基础上,设计了一系列新型氮杂目标分子,用Hyperchem程序中的分子力学MM+方法对分子进行了优化,得到平面共轭几何构型. 用PPP-SCF-CI方法,对设计分子的电子结构进行了较为详细的探究. 结果表明,分子体系π电子总能量随氮杂原子引入数量呈线性下降. 在苯并唑环与萘环引入单氮杂原子后,FMO能级差显示相反效应. 多氮杂原子引入不同位置后,FMO能级差极值点两极分化,至5氮杂化达到极限. 结合其它电子结构信息,最终筛选出一些特性材料分子.     

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．     

ZnS电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法对ZnS的电子结构进行了研究.研究结果表明:理论预测ZnS是一种直接宽禁带半导体材料,直接带隙宽度为2.20eV,这个结果比实验值要小1.5eV左右;ZnS的下价带主要由Zn的3d电子贡献,上价带主要由S的3p电子形成,导带主要来源于Zn的4s电子和S的3p电子的贡献;在ZnS晶体中Zn原子失去电子,S原子得到电子,Zn—S键是共价键.     

酰亚胺化工艺对BTDA-m-PDA型聚酰亚胺聚集态结构的影响

以3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐（BTDA）和间苯二胺（m-PDA）为单体合成了聚酰胺酸。采用3种热酰亚胺化工艺对这种聚酰胺酸进行了处理：一步法溶液热酰亚胺化；涂膜快速升温热酰亚胺化；两步法涂膜热酰亚胺化，再进行溶胀后高温处理。通过这3种不同的热酰亚胺化工艺处理，分别得到了珊瑚形的半晶结构的聚酰亚胺粉末，聚酰亚胺的环带球晶以及具有低有序性的聚酰亚胺薄膜。通过X衍射、偏光显微镜对半晶粉末，环带球晶和具有低有序结构的薄膜进行了表征，初步研究了热酰亚胺化工艺对聚酰亚胺结晶形貌以及结晶度的影响。研究表明，一步法溶液热酰亚胺化所得的聚酰亚胺粉末结晶度为57％；涂膜快速升温热酰亚胺化制备的聚酰亚胺薄膜在偏光显微镜下除了具有传统的Maltese十字消光以外，还具有明暗相间的同心圆环；力学性能测试表明，具有低有序性的薄膜与无定型的薄膜相比，前者具有更高的拉伸强度和拉伸模量，拉伸强度提高了7．0％，模量提高了16．8％，同时断裂伸长率下降为原来的83．5％。