空位和B、N、Al、P掺杂对Li在石墨烯上吸附的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了空位和B、N、Al、P掺杂对Li在石墨烯上吸附的影响,结果表明:Li原子在完整石墨烯上吸附的稳定位置为心位,吸附高度在覆盖度低于1/40 ML时趋于恒值;B、N、P原子掺杂比Al掺杂石墨烯容易;杂质类型对Li在石墨烯上的吸附位置有显著的影响;空位和B、Al、P替位掺杂均加强了Li在石墨烯上的吸附,Al替位掺杂对Li在石墨烯上吸附的影响相对较大;Al、P掺杂改变了Li的稳定吸附位置(由心位移到顶位);Li在空位缺陷和N掺杂石墨烯上吸附后,两体系具有磁性,Li吸附在B-graphene、Al-graphene、P-graphene体系磁矩为零,不显示磁性。     

Co掺杂SnO2纳米粉的微结构和磁学性质

采用湿化学方法制备了Co掺杂的二氧化锡纳米粉(Sn1-xCoxO2),经研究发现,Co以离子形式存在,而不是以单质形式存在,样品中除了金红石型的SnO2相之外,没有发现其他杂质的相,随着Co掺杂含量的增加,晶粒尺寸减小,光吸收谱红移,禁带宽度线性下降。钴离子磁矩随掺杂含量的增加而减小,这可能是由于占据晶格上近邻阳离子位置的磁性离子数目增加使磁性离子成反铁磁性排列的结果。     

Synthesis and Characterization of Magnetic MAX Phase(Cr_(2-x)Mn_x)GaC

The solid solution of (Cr_(2-x)Mn_x)GaC with magnetic properties was synthesized by pressureless sintering.The composition,morphology,and magnetic properties of products were characterized by X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM),transmission electron microscopy (TEM),and vibrating sample magnetometer (VSM).The experimental results indicate that the solid solubility of Mn is related to the value of x,which reaches the maximum at x=0.4 and the characteristic peaks shift effect is most obvious.After the solution treatments,the samples of (Cr_(2-x)Mn_x)GaC still presents the layered structure of MAX phase,and the lattice parameter has decreased slightly.By characterizing the magnetic properties of (Cr_(2-x)Mn_x)GaC,the successful doping of Mn atoms was confirmed,and the intensity of magnetism was positively correlated with the doping amounts of Mn.     

Mn掺杂c-ZrO2电子和光学性质的第一性原理研究

基于DFT+U第一性原理计算,预测了过渡金属锰（Mn）掺杂立方氧化锆（c-ZrO₂）体系的电子和光学性质。当c-ZrO₂中的Zr原子被Mn原子取代后,体系的电子态密度图表明体系的带隙减小,同时价带顶的电子密度明显增加使得价带展宽约5%。在自旋向上通道中,费米面附近的电子密度源于Mn 3d电子与O 2p电子的强烈混合,使得掺杂体系具有半金属铁磁性能,这也可能是引起体系带隙减小的原因。本研究还表明,通过Mn掺杂,体系折射率明显增加,在约为2.8 eV 低能区域形成新的坡度陡峭的光吸收峰,这一发现使Mn掺杂c-ZrO₂用作光吸收材料成为可能。通过Zener双交换机制解释了体系的铁磁性能,该理论也曾用于解释其他化合物;同时也探讨了体系的电子结构和光学性质之间的联系。     

从电子配对看物质的“抗磁性”和“顺磁性”

不同物质的分子在磁场中表现出不同的磁性质。多数的物质在磁场中会产生一个对着外磁场方向的磁矩,有的成为抗磁性物质,有的成为顺磁性物质。如果一种物质中的电子都已经配对,没有未成对的电子,这样的物质就是抗磁性物质。一种物质中存在未成对的电子,在磁场中能顺着磁场的方向产生一个磁矩的物质就成为顺磁性物质。简单的用有没有未成对电子判断抗磁性和顺磁性是存在局限性的,但大部分时候是有效的。     

Mn掺杂ZnO纳米晶粉体的结构及磁性研究

为探寻ZnO稀磁半导体材料的室温铁磁性来源,采用溶胶凝胶法制备掺Mn量为0、1%、2%和3%的ZnO粉体,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪以及振动样品磁强计,研究粉体的形貌特征、物相、电子结构以及室温磁性能。结果表明:掺Mn可使粉体粒度减小;Mn以离子形式取代Zn的位置,保持了本征ZnO的六方纤锌矿结构,无第二相形成;掺Mn形成的Zn—Mn键和Mn—O—Mn键改变了本征ZnO的缺陷结构,从而导致磁性变化;样品中的氧空位浓度决定ZnO的室温铁磁性;掺Mn量为1%时为最优掺入量,具有最大的饱和磁矩22.599×10?2 emu/g。     

Co、Ni-锯齿型石墨烯纳米带体系的磁性与电子结构研究

采用自旋极化的密度泛函理论计算方法研究Co、Ni吸附的锯齿型石墨烯纳米带（n=6,8,10）的几何构型、电子结构与磁性。在真空环境里,吸附过渡金属面后,锯齿型石墨烯纳米带发生弯曲,金属面大多不平整,且在n=8,10的锯齿型石墨烯纳米带上Co、Ni原子倾向于团聚成立体团簇。所有的Co、Ni-锯齿型石墨烯纳米带体系都是金属性的。计算结果表明,石墨烯纳米带的类一维性和边界形状将影响多个金属原子吸附后的堆积构型,同时锯齿型石墨烯纳米带作为吸附底物使吸附的过渡金属产生与无基底支持的二维、三维金属体系和石墨基底上吸附的过渡金属不同的磁性。     

镨对锰掺杂钛酸钡陶瓷结构和介电性能的影响

采用冷压陶瓷技术制备了锰掺杂及镨锰共掺杂钛酸钡陶瓷.1.0%锰在钛酸钡中的掺杂导致形成四方和六方钙钛矿混合结构;镨的进一步掺杂导致六方相消失,形成四方钙钛矿单相结构.同时研究了镨对锰掺杂钛酸钡陶瓷介电性能的影响.     

Mn、Co掺杂ZnO稀磁半导体的研究进展

ZnO稀磁半导体是目前最有希望集成到传统半导体中的一种新型材料,具有室温铁磁性能的ZnO稀磁半导体不仅可以大幅减小电子元器件的体积、提高集成密度,而且在传输效率上也有非常大的提升。目前,具有室温铁磁性能的ZnO稀磁半导体的制备方法可重复性差,且其磁性来源尚无统一理论解释。为了梳理不同实验方法制备出的ZnO稀磁半导体磁性能及其来源,本文对近10年来纯ZnO和Mn、Co单元素掺杂ZnO以及Mn、Co双元素共掺杂ZnO的制备方法、磁性能及磁性来源研究进行了综述,并认为:在制备过程中掺杂过渡金属离子对提升ZnO稀磁半导体室温铁磁性能有明显效果;在较低含量的Mn、Co掺杂ZnO体系中,可实现较稳定的室温铁磁性;要更好地理解磁性来源,必须从原子尺度通过理论计算与实验相结合的方式进行探索。     

CeO_2掺杂Mn的密度泛函理论

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对不同Mn掺杂浓度的CeO2晶体结构进行了结构优化,分别计算了体相及掺杂后的晶胞参数,总能量,态密度和能带等.从理论上分析了Mn掺杂对CeO2晶体电子结构的影响,为CeO2材料的掺杂改性研究提供了理论依据.     

Strong Localization Effect of Oxygen Deficiency on Carriersin T1 Based Superconductors

Investigation on the effect of Fe-doped T1-1223 superconductors has been carried out by the simultaneousmeasurements of the spectra of positron annihilation lifetime and Doppler broadening of position annihilation,together with the measurement of Hall coefficient. The results of samples with different doping level show that theoccupation of Fe atoms on Cu sites results in a linear decrement of superconducting transition temperature. The electron concentration in Cu-O layer has been enhanced by Fe doping. The difference in valence between Fe3+ andCu+ induces extra oxygen into the lattice and forms the extra oxygen defects. This Fe dopant leads to a stronglocalization of the electrons in the Cu-O layer. So the decrement of the concentration of the itinerant electronsresults in a decline of the superconducting transition temperature.     

Ferromagnetism of Zn1−x Cu x O polycrystalline made by solid state reaction

The Zn1-xCuxO polycrystalline materials were prepared by doping CuO into wurtzite ZnO through solid state reaction. The high concentration of copper doping in ZnO exhibited remarkable room temperature ferromagnetism. The Experiments showed that the magnetization saturation rose with the increase of Cu content. For the low Cu content sample, the hysteresis loop was slightly tilted which indicated that the diamagnetism coexisted in this sample. The temperature dependence of magnetization of Zn1-xCuxO revealed that the magnetic exchange coupling depended on the doping concentration of Cu and there were many different local environments for magnetism. The measured hysteresis loop and temperature dependence of magnetization were overall performance of the magnetism coming from a wide distribution of ferromagnetic exchange couplings.     

重磁综合推断中南地区隐伏的中酸性岩体

分析中南地区岩石物性可知,中酸性岩体的平均密度均小于其围岩的密度,视为低密度体,为重力低异常进行圈定中酸性岩体提供了依据;中酸性岩体的磁性变化范围较大,大多数属于弱磁性且存在剩磁影响,因此对航磁数据进行化极用于圈定中酸性岩体效果不佳。为了在一定程度上压制剩磁的影响,文中采用剩余磁异常模量以及磁异常总梯度模数据处理方法进行磁法数据转换。本文以重力负异常特征为主,结合航磁异常转换数据,综合推断中南地区隐伏的中酸性岩体。中酸性侵人岩与银、铜、铅、锌多金属矿产关系密切,这类异常区是间接寻找上述矿产的有利地带。     

Cu掺杂AlN的铁磁稳定性的第一性原理计算

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,结合广义梯度近似计算了Cu掺杂AlN的晶格常数、能带结构、电子态密度、铁磁态和反铁磁态的总能量,并通过平均场近似的海森堡模型估算了居里温度Tc。结果表明,Cu掺杂体系的能带结构呈现半金属性,半金属能隙为0.442eV。铁磁性是Cu原子的3d态与其最近邻的N原子的2p态通过p-d杂化作用而稳定的。当两个Cu原子相距最远且自旋平行排列时,体系具有最低的能量,估算出此时的居里温度高于室温,因此Cu掺杂AlN有望作为稀磁半导体材料。     

Structure, optical, and magnetic properties of Mn-doped ZnO films prepared by sputtering

The microstructural,optical,and magnetic properties and room-temperature photoluminescence(PL) of Mn-doped ZnO thin films were studied.The chemical compositions were examined by energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS) and the charge state of Mn ions in the ZnO:Mn films was characterized by X-ray photoelectronic spectrometry(XPS).From the X-ray diffraction(XRD) data of the samples,it can be found that Mn doping does not change the orientation of ZnO thin films.All the films prepared have a wurtzite stru...     

稀土元素钇和钬掺杂对铁酸铋磁性能的影响

铁酸铋是一种典型的单相多铁性材料,宏观上磁性很弱,为了改善其磁性能,用稀土元素钇和钬对其A位元素进行替代.采用水热法制备掺钇和掺钬的铁酸铋系列粉末样品,然后将这些粉末样品采用常规的固相反应法制备出陶瓷样品.以浓度12.5mol/L的氢氧化钾为矿化剂,反应温度为240℃,反应时间为24h时,得到了掺钇和掺钬的铁酸铋样品.X射线衍射结果显示,当掺杂量小于或等于0.05时,样品结构为纯相的三方铁酸铋结构,当掺杂量大于0.05时,出现了越来越多的杂相;通过振动样品磁强计测试样品的磁性能,发现所有样品都观察到了饱和的磁滞回线,说明掺钇和钬都能明显改善铁酸铋的磁性能;通过对比掺钇和掺钬所有样品的饱和磁化强度值,发现掺杂量相同时,掺钇样品的饱和磁化强度值都要比掺钬的大,而相同大小的钇离子没有磁性,钬离子有磁性,说明稀土离子本身的磁矩可能不是铁酸铋磁性增强的主要因素.     

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.     

F覆盖度对石墨烯体系电子结构和光学性能的影响

为了研究不同F覆盖度下石墨烯吸附体系的电子结构和光学性能,采用第一性原理对本征石墨烯和石墨烯吸附体系进行了几何优化,计算并分析了各体系的吸附能、能带结构、电子态密度、光吸收系数与反射率.结果表明,F原子稳定吸附在石墨烯的顶位,当F覆盖度为6.2%时,体系吸附能最大.F原子的吸附打开了石墨烯的能隙,使其由半金属型转变为半导体型.当F覆盖度为3.1%时,体系能隙值最大.与本征石墨烯相比,石墨烯吸附体系在费米能级处的电子态密度值增大,当F覆盖度为9.4%时,可以获得最大态密度值.石墨烯吸附体系的光吸收系数和反射率峰值相比本征石墨烯均明显减小,且F覆盖度越大,峰值减小程度越显著.在一定波长范围内吸附体系的吸收系数和反射率均出现蓝移现象.     

硼氮掺杂对八氢萘纳米带能带结构的调控

采用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了硼原子和氮原子掺杂对八氢萘纳米带能带结构的调控作用。研究结果显示硼原子和氮原子掺杂可以有效地调控八氢萘纳米带的能带结构：单双硼氮原子掺杂可以实现对八氢萘纳米带能带的半导体化;掺杂原子的浓度对八氢萘纳米带能带结构也有影响,提高掺杂原子浓度可以获得与单原子掺杂完全不同的能带结构。     

Environmental embrittlement of intermetallic compounds in Fe-Al alloys

First,it is proposed that hydrogen atoms occupy the interstitial sites in Fe3Al and FeAl.Then the environmental embrittlement of intermetallic compounds in Fe-Al alloys is studied in the light of calculated valence electron structures and bond energy of Fe3Al and FeAl containing hydrogen atoms.From the analyses it is found that the states of metal atoms will change,in which more lattice electrons will become covalent electrons to bond with hydrogen atoms when the atomic hydrogen diffuses into the intermetallic compounds in Fe-Al alloys,which will result in the decrease of local metallicity in Fe3Al and FeAl.Meanwhile,it is found that the crystal will easily cleave since solute hydrogen bonds with metal atoms and severely anisotropic bonds form.As a conclusion,these factors result in the environmental embrittlement of Fe3Al and FeAl.