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光伏应用中异质结的结构与电子特性研究
摘要： 对于涉及多组分有机-无机体系的异质界面，由于存在大量构型及化学可能性，其原子结构与电子特性之间的关联十分复杂。相较于平面固体间的界面，有机分子的非对称结构使得界面结构-性能关系的理解更为困难。本研究报道了钙钛矿/PCBM（[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯）界面的第一性原理分子动力学（AIMD）模拟，其中PCBM为非对称分子。AIMD计算帮助我们梳理了界面可能存在的海量原子构型。研究发现PCBM更倾向于通过酯基而非富勒烯基团与钙钛矿表面结合。界面键合及其稳定性对钙钛矿表面的化学组成敏感——PbI2终止面与PCBM的结合能（约1 eV）显著强于MAI终止面。随后我们系统研究了钙钛矿表面及界面原子缺陷的作用，并将其与界面稳定性和电子特性相关联。
关键词： 电子性质、有机-无机体系、异质界面、钙钛矿/PCBM界面、从头算分子动力学
更新于2025-09-19 17:13:59
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??铅碘钙钛矿太阳能电池增强的水分稳定性——一项第一性原理分子动力学研究
摘要： 理解水与钙钛矿的相互作用对提升其结构稳定性至关重要。本研究基于密度泛函理论计算，探究了γ-CsPbI3(220)钙钛矿表面吸附水分子后的结构与电子特性。同时采用第一性原理从头算分子动力学模拟(AIMD)研究水分子存在下γ-CsPbI3(220)表面的结构稳定性，并与传统立方相CH3NH3PbI3(100)表面进行对比。结果表明水分子与γ-CsPbI3(220)表面的相互作用强于CH3NH3PbI3(100)表面，但AIMD结果显示前者具有更高稳定性，且水分子吸附后未观察到任何表面降解迹象。
关键词： 水吸附、密度泛函理论、钙钛矿、从头算分子动力学、结构稳定性
更新于2025-09-19 17:13:59
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电子与声子协同作用促进激光诱导下CO在Pd(111)表面的脱附
摘要： 采用包含激发电子和声子系统效应以及非共面共吸附体相互作用效应的电子摩擦从头算分子动力学方法，研究了CO覆盖Pd(111)表面飞秒激光诱导的CO脱附过程。模拟结果表明电子-声子协同效应在促进CO脱附中起重要作用——这一机制在其他类似体系中常被忽视。当覆盖度达到饱和值0.75 ML时，CO-CO共吸附体间能量交换效应也具有重要影响。结合位点特异性脱附能计算的动力学模拟，使我们能够理解实验中观察到的脱附产率与覆盖度之间的强依赖关系。
关键词： 电子-声子协同效应，Pd(111)表面，脱附，飞秒激光，一氧化碳，电子摩擦，从头算分子动力学
更新于2025-09-16 10:30:52
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TiAlN表面氧的结构演化：第一性原理分子动力学模拟
摘要： 我们采用第一性原理分子动力学模拟研究了TiAlN硬质涂层的氧化行为随铝含量和温度的变化关系。结果表明：对于低铝含量(Ti0.75Al0.25N)的TiAlN，钛原子始终能与氧原子结合，而铝原子仅在较高温度下才会与氧结合；对于Ti0.5Al0.5N，无论温度如何，铝和钛原子均能与氧原子结合。通过分析氧结合金属原子的位移高度，我们发现二氧化钛在Ti0.75Al0.25N最外层形核，而Ti0.5Al0.5N暴露于氧气后的最外层为氧化铝。模拟结果与实验一致地预测Ti0.5Al0.5N比Ti0.75Al0.25N具有更优异的抗氧化性能。本研究从原子尺度揭示了氧化过程的初始阶段，这是实验上难以观测的。
关键词： 氧化、TiAlN、硬质涂层、从头算分子动力学
更新于2025-09-10 09:29:36