钼酸铅晶体势参数的拟合及本征缺陷的模拟计算

在已有PbWO4晶体势参数的基础上，根据势参数的可转移性，用GULP软件拟合出PbMoO4（PMO）晶体的势参数．利用这些参数计算了PMO的晶格生成能、本征缺陷生成能和缺陷簇的结合能．计算结果表明，Vo^2＋-VPb^2-空位对和F心是PMO晶体中的本征缺陷，并以[Vo^2＋-VPb^2-]空位对和[Vo^2＋ ＋2e]的形式实现电荷补偿．     

第一原理计算α-Al2O3电子态密度性质分析

利用第一性原理中的DFT理论计算了α-A l2O3晶体结构的能带结构和电子态密度,计算过程用软赝势表示原子芯区电子,结构优化后的晶格常数与实验值误差在很小的范围内.分析了A l和O的s和p轨道对分态密度的影响,依据晶体场理论分析了态密度成键轨道和反键轨道的归属.结果表明,禁带能隙约为8 eV,导带位于6.7~17.5 eV,对(110)晶面切片电子密度分析,发现氧原子周围强烈的电子定域分布.α-A l2O3电子的布居分析发现,在铝和氧之间存在明显电子转移.     

高压下L1_0-FePd晶态合金的物性研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波的方法,结合广义梯度(GGA)近似计算了高压下四方相L1_0-FePd晶态合金的结构稳定性、晶格常数、焓差、磁性及电子态密度.计算得出压力小于170 GPa时,考虑磁性的体系比不考虑磁性的体系更稳定,呈铁磁态合金,L1_0-FePd晶态合金的磁矩随着压力的增大不断减小;当压力大于170 GPa时,考虑磁性的体系与不考虑磁性的体系的焓基本相同,且体系的铁磁性消失,电子极化态密度趋于对称.因此,L1_0-FePd铁磁性合金的铁磁性坍塌临界压力处于170 GPa附近.     

尖晶石型LiMn_2O_4电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）的第一性原理（First Principles）,应用超软赝势平面波法（Ultra-soft Pseudo-potential Plane-Wave,UPPW）对能带结构、总态密度和分态密度进行了研究,并计算了LiMn2O4晶体的原胞总能量.计算结果表明,锂离子电池正极材料LiMn2O4晶体是一种直接能隙半导体,是Li离子的良导体,较适合做锂离子电池的正极材料.在LiMn2O4晶体中,由于Mn的3d电子轨道和O的2p电子轨道重叠较强,Mn-O键相互作用较强,为主要成键区域,在充放电循环过程中具有较好的稳定性,Li较容易失去电子以离子状态存在.     

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.     

KTa0.5Nb0.5O3电子结构的第一性原理研究

用全电势线性缀加平面波法（FLAPW）计算了KTa0.5Nb0.5O3铁电相和顺电相的态密度、能带结构。通过对两相态密度的对比分析发现，在铁电相，钽原子的d电子和氧原子的2p电子以及铌原子d电子与氧原子的2p电子之间存在强烈的轨道杂化，对能带的分析也得出同样的结论，这种轨道杂化对KTa0.5Nb0.5O3铁电性的稳定有着重要的意义。钽原子在四方铁电体KTa1-xNbxO3中的作用与在纯钽酸钾中的作用有明显的差别。     

Gd_（2-x）Nd_xZr_2O_7烧绿石的高温高压快速合成

为了探索模拟三价锕系核素在Gd2Zr2O7基材中的快速固化方法,按照化学计量关系Gd 2-x Nd xZr2O7（x=0.42和x=0.86）设计配方,以Gd2O3,ZrO2和Nd2O3（Nd3＋作三价锕系核素替代物）粉体为原料,进行了高温高压合成实验。制备的样品通过X射线衍射分析和扫描电镜分析表明：在压力分别为3 GPa,3.5 GPa,4 GPa,温度为1 573 K,1 673 K条件下保温保压15 min,获得了单相烧绿石结构的Gd 2-x Nd xZr2O7致密烧结体。该方法可为锆基烧绿石陶瓷固化锕系核素提供一种快速高效的技术途径。     

ZnO本征缺陷的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法对纯净ZnO和本征缺陷ZnO的电子结构进行了比较研究.结果表明:纯净ZnO中氧原子或者锌原子的减少都会使得ZnO的禁带宽度增大,O空位与Zn反位是施主缺陷,Zn空位是受主缺陷.O原子的减少,或者Zn原子的增加,都将导致Zn-Zn原子间的相互作用增强,使得Zn-3d电子态不再发生能级分裂,同时氧空位的增多将导致ZnO电导率下降.     

Er：LiNbO3晶体生长及光损伤性能的研究

在LiNbO3晶体中掺入Er2O3,利用提拉法生长了Er：LiNbO3,晶体类型分别为Er（1 mol）：LiNbO3,Er（2 mol）：LiNbO3,Er（3 mol）：LiNbO3,晶体Li/Nb=0.94.通过测试晶体的吸收光谱,确定晶体的吸收边发生红移.测试了Er：LiNbO3晶体的荧光光谱,用Er3＋团位束缺陷中心解释了Er3＋的荧光发射性能随Er3＋掺杂浓度的增加而提高的机理.测试了Er：LiNbO3晶体的光损伤阈值,Er（3 mol）：LiNbO3晶体的光损伤阈值相对于其它两种晶体有显著的提高.     

空位掺杂La（1—x）2／3Zn1／3MnO3化合物的结构及微观机制

利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对La(1-x)2/3Zn1/3MnO3结构及表面形貌进行了研究。X射线衍射测量分析表明空位掺杂后,样品的主相仍然是钙钛矿结构(Pnma),其晶体对称性不会随空位浓度的增加而改变。随着空位掺杂浓度的增加,样品的晶格常数增大,体积膨胀。当空位掺杂浓度x≤0.04时,该材料致密度较大;随着空位掺杂浓度继续增加,该材料致密度又逐渐变小。     

Y3Al5O12：Ce^3＋发光纳米纤维的制备

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y（NO3）3＋Ce（NO3）3＋Al（NO3）3]复合纳米纤维,对其进行焙烧,得到了结构新颖的Y3Al5O12：Ce^3＋（简称为YAG：Ce^3＋）纳米纤维。XRD分析表明,PVP/[Y（NO3）3＋Ce（NO3）3＋Al（NO3）3]复合纳米纤维为非晶态,经900℃焙烧8h,获得单相石榴石型的YAG：Ce^3＋纳米纤维,属于立方晶系,空间群为Ia3d。SEM分析表明,PVP/[Y（NO3）3＋Ce（NO3）3＋Al（NO3）3]复合纳米纤维表面光滑,直径为210-300nm;YAG：Ce^3＋纳米纤维直径为90~125nm,长度大于100μm。荧光光谱分析表明,在460nm蓝光激发下,YAG：Ce^3＋纳米纤维发射出波长为525nm的黄光,属于Ce^3＋的5D0→7F1跃迁。     

La1 - x KxCoO3 钙钛矿型催化剂在柴油车尾气净化中的性能

采用低温燃烧合成法制备了纳米级不同K 取代量的La_{1 - x} K_xCoO₃ 催化剂,通过H₂ -TPR,XRD,BET 和化学分析等多种方法对催化剂的组成和结构进行了表征,利用程序升温氧化反应( TPO) 评价了催化剂同时净化碳颗粒物和NOx 的催化活性,考察了K⁺ 掺杂后晶体结构和表面氧化性能的变化对催化剂性能的影响。结果表明,K+ 部分取代La^{3 +} 会影响La_{1 - x} K_xCoO₃的晶体结构和组成。当x ≤0. 3 时,La_{1 - x} K_xCoO₃仍为单一的斜方晶型钙钛矿结构,晶格参数和晶粒度增大;当x ≥0. 4 后,出现不能进入晶格析出的Co3O4 晶体。La_{1 - x} K_xCoO₃钙钛矿 型催化剂对碳烟和NOx 同时净化具有良好的催化活性,La0. 7 K0. 3CoO3 催化剂氧的非化学计量值λ最大为0. 017 6,表面氧空位量最多,催化活性最好,碳烟在催化剂上的起燃温度下降到290 ℃,NOx 的转化率为53 %。     

CeO2基电解质材料性能的理论计算

利用静态计算法，对CeO2电解质材料中氧空位迁移的最小势能轨迹进行了计算，发现氧离子在运动时，逐渐接近阳离子面心立方体的中心，但不通过中心，而是通过一个圆弧后跃迁到下一个空位位置。在CeO2电解质中主要的跃迁形式是次近邻之间和次近邻与最近邻之间的跃迁，此时跃迁势垒高度与是忸活化能相当，而最近邻之间的跃迁较为困难。本文计算了部分掺杂离子和氧空位的结合能，发现Al^3 最易与空位缔合。而Gd^3 等稀土金属离子不易与空位缔合。     

稀土元素Nd取代对钴锌铁氧体介电损耗的影响

通过自蔓延燃烧法制备了Co0．5Zn0.5Fe2O4和Co0.5Zn0.5Nd0．1Fe1.9O4。用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和矢量网络分析仪等手段表征了复合物的结构、形貌和介电性能。结果表明,当煅烧温度为700℃时,形成纯相的尖晶石型Co0．5Zn0.5Fe2O4和Co0.5Zn0.5Nd0．1Fe1.9O4;与Co0．5Zn0.5Fe2O4相比,由于Nd3＋取代了部分的Fe3＋,进入到铁氧体空位较大的八面体B位,导致Co0.5Zn0.5Nd0．1Fe1.9O4的晶格常数由0．8286nm增大到0．8395nm,介电损耗增大0．04个单位,但两种样品平均粒径变化不大,约为120—150nm。     

Al3Sc的FFC法制备和第一性原理计算研究

采用熔盐电脱氧法（FFC）制备Al3Sc,并应用以密度泛函理论为基础的平面波赝势方法,利用第一性原理的CASTEP软件包计算了Al3Sc的晶体结构和电子结构．结果表明：物质的量比为3：1的Al2O3和Sc2O3混合阴极片,在700℃、3．2V电解电压下,经20h电解后完全形成Al3Sc．计算了A13sc的晶格常数α=0．411nm,与XRD检测结果符合．     

Eu掺杂TiO_2纳米晶光致发光影响因素

为了寻找Ti O2∶Eu3+纳米晶的最佳制备工艺条件,采用溶胶-凝胶法制备了Ti O2∶Eu3+纳米晶,研究了Eu3+掺杂浓度、退火温度、Al3+的掺入等工艺参数对Ti O2∶Eu3+纳米晶发射光谱的影响.利用PL、PLE对样品进行了表征.结果表明用468 nm激发光源激发Ti O2∶Eu3+纳米晶时,样品显示出强红光发射,对应于Eu3+粒子的5D0→7F2超灵敏跃迁;且荧光强度随着Eu3+掺杂浓度和退火温度的升高先增强后减弱;700℃退火的样品红光发射强度达到最强,Eu3+的最佳掺杂浓度为0.8%mol;Al3+的掺入可以提高Eu3+的红光发射强度,采用钛酸正四丁脂∶异丙醇∶冰乙酸∶水=1∶4∶4∶2制备出的Ti O2:Eu3+纳米晶的红光发射光谱最强.     

A位无序掺杂锰氧化物La2/3-xYxCa1/3-ySryMnO3的微结构和居里温度研究

采用固相反应法制备了A位无序掺杂锰氧化物La2/3-xYxCa1/3-ySryMnO3系列样品;利用Rigaku Dmax-rB 12 kW转靶X-ray衍射仪和振动样品磁强计Lakeshore7300对样品进行表征,并通过Rietveld方法对X-ray衍射谱进行结构精修。讨论了A位掺杂无序度σ2对样品的相、微结构（Mn—O键长、Mn—O—Mn键角等参数）和居里温度的影响。结果表明：随着掺杂浓度x和无序度σ2的增加,样品仍然保持单相性较好的钙钛矿正交结构,晶格常数a,b,c和晶胞体积V没有发生大的变化;Mn—O—Mn键角增加和Mn O键长减小;样品的居里温度下降,但x=0.20时,La2/3-xYxCa1/3-ySryMnO3居里点反而拉伸增大。     

广义自缩生成器的猜测决定攻击

利用猜测决定攻击分析了广义自缩生成器的安全性。结果表明,n级线性移位寄存器构成的广义自缩生成器的猜测决定攻击的时间复杂度为O（n3·1/（2（1＋α）n））,存储复杂度为O（n2）,数据复杂度为O（（1-β）/（2（1＋α）N））。猜测决定攻击可以以一定概率实现在不同条件下对广义自缩生成器的攻击,因此不失为一种良好的攻击方法。     

ZnAPO -11 分子筛的合成及催化裂解反应性能研究

采用静态水热法, 在活性胶液中各组分摩尔比为n(R)/ n(ZnO)/ n(Al2O3)/ n(P2O5)/ n(H2O)=1 ∶ x ∶y ∶1.1∶80 (0.5x +y =1)的条件下合成了具有不同锌含量的锌铝磷酸盐分子筛(ZnAPO -11), 利用XRD, SEM , N2 吸附, MAS -NMR 及ICP-AES 等方法对合成的ZnAPO -11 分子筛进行了表征。结果表明, 当0 ≤n (ZnO)/n(Al2O3) ≤0 .04 时, 可以合成出具有AEL 结构类型的ZnAPO -11 分子筛, 样品具有较高的结晶度和纯 度;晶体形貌均匀, 呈长条形;锌同晶取代了AlPO4 -11 分子筛上的骨架铝。以正己烷为模型底物, 评价了合成的 ZnAPO-11 分子筛的催化裂解反应活性, 研究结果显示ZnAPO -11 在475 ～ 550 ℃具有反应活性, 其中正己烷的转 化率随接触时间的增加而增加, 反应的表观速率常数随反应温度的升高而增加;正己烷在ZnAPO -11 分子筛上的 催化裂解反应的速率方程中的正己烷浓度项反应级数为1, 表观速率常数与反应温度间的关系可用Arr henius 公式 表示。     

等离子烧结法制备FeAl/Al2O3复合材料

利用机械活化-放电等离子烧结的方法,将Fe-Al-Al2O3粉末经机械活化后快速烧结,得到致密且晶粒细小的FeAl/Al2O3块体复合材料.研究表明,在w（球）∶w（粉）=13∶1、转速170 r/min、球磨时间25 h的球磨参数下,粉体中的纳米级Al2O3颗粒,在细化和活化Fe、Al金属粉末的同时,还能有效地阻止金属粉末在烧结前合金化生成金属间化合物.在烧结压力40 MPa、烧结温度1050℃、加热时间15 min、保温时间10min的烧结参数下,制备的FeAl/Al2O3复合材料的致密度可达96.4%.