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oe1(光电查) - 科学论文

32 条数据
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  • 基于密度泛函理论的WO3氢还原特性

    摘要： 密度泛函理论（DFT）中的第一性原理被用于研究氢在WO3(001)面O端和WO端表面的吸附行为。从微观结构角度探究了这两种端基表面的结构特征及氢吸附特性。结果表明：富氧的O端表面能量高于贫氧的WO端表面。当氢分子与表面原子间距为0.6-0.8?时发生化学吸附，间距大于0.8?时则发生物理吸附。氢在O端表面的吸附能低于WO端表面，且化学吸附比物理吸附更易发生。此外，氢在O端表面O1c位的吸附能低于同表面O2c位。氢的吸附不仅改变了WO3表面结构，促使传导电子跃迁至价带并导致能量下降，还使部分氧原子2p轨道电子跃迁至钨原子5p轨道。

    关键词： 氢吸附，第一性原理，态密度，还原，三氧化钨

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种以间苯二甲酸为连接体的具有光催化性能的三维金属有机框架

    摘要： 高效去除废水中的有机污染物因其生态和环境重要性成为热门研究课题。本研究采用配体截断与功能化策略，设计、制备并表征了一种基于铜(II)的三维金属有机框架材料[Cu2(L1)?5DMF]n（1）（H4L1=3,5-二(3,5-二羧基苯基)硝基苯）。单晶X射线衍射结果表明该MOF具有含一维六方通道的三维骨架结构。将该MOF作为光催化剂用于有机染料（甲基紫MV和罗丹明B Rh B）的光降解实验。光催化结果表明，材料1对MV的光降解效果优于Rh B。通过态密度(DOS)和分波态密度(PDOS)计算探讨了材料1的光催化活性机理。

    关键词： 态密度、光催化、染料、金属有机框架

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用第一性原理方法研究双钙钛矿氧化物Pb2ScMO6（M = Ta, Sb）的电子和光学性质

    摘要： 本研究采用全势线性缀加平面波模型，系统研究了双钙钛矿氧化物Pb2ScMO6（M = Sb, Ta）的电子和光学性质。计算同时使用了广义梯度近似和修正的Becke-Johnson势。结果表明，氧原子是价带态密度最大值的来源，而钪原子则主导了导带态密度的峰值。研究还计算了这些体系的介电常数、吸收系数和反射率。结果显示这两种双钙钛矿均具有宽禁带特性，表明其具有绝缘半导体性质。

    关键词： 光子能量、能量、电介质、双钙钛矿、态密度、带隙

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 拓扑绝缘体Bi?Se?表面台阶处二维狄拉克电子束缚态的实验观测

    摘要： 三维拓扑绝缘体的拓扑?；け砻嫣芯慷拗柿康依说缱犹峁┝四Ｐ涂蚣堋Ｍǔ＝仄司堤灞砻娴奶ń资游依说缱拥纳⑸涮?，相关研究主要聚焦于入射电子与散射电子的干涉效应，而远离狄拉克点处狄拉克锥的扭曲起着重要作用。本文通过实验证明了台阶附近还存在另一种重要效应——台阶附近的能带弯曲会导致相应势阱中形成一维束缚态。我们通过对拓扑绝缘体Bi2Se3表面进行扫描隧道显微镜与谱学研究，观测到了此类势阱中的束缚态。数值模拟支持我们的结论，并提供了识别这类态的方法。

    关键词： 态密度、狄拉克电子、表面态、边缘态、束缚态、扫描隧道显微镜、Bi2Se3、拓扑绝缘体、扫描隧道谱学

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 当接近能带结构中的鞍点时，PbTe的态密度急剧增加

    摘要： PbTe是一种重要的中温区热电材料，其无量纲优值系数zT已通过能带工程等多种方法得到提升。本研究通过霍尔效应、量子振荡、比热及电子探针分析等实验手段，探究了掺杂"理想"受主元素钠至溶解度极限的重掺杂PbTe电子结构演化过程。我们发现当电子结构在约180meV处偏离Kane型色散关系时，会出现两个现象学变化：霍尔效应场依赖性的定性改变（表明高场极限增大）与费米面拓扑结构的转变；以及态密度随能量急剧增加。通过分析三种可能的成因后，我们认为最可能的根源是能带结构鞍点附近L能谷的非椭球性畸变——这一结论直接得到量子振荡测量结果的证实。与密度泛函理论计算对比表明，这种电子结构演化可能是PbTe具有高热电势的关键因素。

    关键词： 能带结构、碲化铅、霍尔效应、态密度、热电、量子振荡

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 镁对CaTiO3结构和光学性质的影响：一项DFT研究

    摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了纯CaTiO3及Mg掺杂CaTiO3的电子能带结构、光学及结构特性。通过超软赝势(USP)和广义梯度近似(GGA)方法，探究了Mg掺杂对钙钛矿型CaTiO3性能的影响。Mg在Ca位点的掺入通过引入新的Γ点显著改变了CaTiO3的电子能带结构，使带隙从1.84 eV增大至1.92 eV。掺杂后纯CaTiO3的分波态密度变化清晰揭示了掺杂剂对基体材料的影响。两种体系的光学性质分析表明：吸收边从2.1 eV红移至2.5 eV（呈现蓝移现象），同时折射率从2.0增至2.4。因此Mg掺杂不仅改变了体系的光学特性，还使其成为极具潜力的光学器件候选材料。

    关键词： 折射率、掺杂、态密度、氧化物基钙钛矿、光学性质、带隙

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • InP1-xSbx合金在中红外光电子应用中的结构与电子性质研究：基于TB-mBJ DFT方法

    摘要： 采用WIEN2K软件包基于密度泛函理论，研究了不同锑掺杂比例下InP1-xSbx超胞结构的结构与电子特性。通过总能量计算优化了超胞晶格结构，状态方程分析表明该超胞结构具有显著稳定性及较高压缩柔性（尤其在低锑掺杂比例时）。研究了组成元素分波态密度与总态密度对超胞结构总态密度的贡献，各超胞结构沿高对称k方向的能带结构计算中考虑了相对论效应。直接/间接带隙、自旋轨道分裂能及弯曲系数的数值随锑摩尔分数呈现显著变化，且建立了带隙值与自旋轨道分裂能和锑摩尔分数的关联关系。同时分析了自旋轨道耦合效应对电子特性参数的影响。计算了不同锑掺杂比例下InP1-xSbx超胞结构布里渊区附近导带与价带（重空穴、轻空穴及自旋轨道分裂空穴）的子带有效质量。结果表明InP1-xSbx材料适用于中红外光电器件应用。

    关键词： III-V族半导体、电子能带结构、态密度、DFT计算、有效质量计算、结构与电子性质

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • NbTe2的晶体结构、电子和晶格动力学性质

    摘要： 层状结构材料因其准二维特性目前备受关注。研究其物理性质具有重要科学价值。二碲化铌具有单斜晶系层状结构，且碲原子平面存在畸变。这种结构复杂性阻碍了其基本物理性质的测定。本研究采用NbTe2晶体阐明了其结构、成分、电子及振动特性，并与基于密度泛函理论的模拟计算结果进行对比。通过原子探针断层扫描获得了纳米尺度的化学成分与元素分布。紫外光电子能谱首次测定了NbTe2的功函数（高达5.32 eV），其高功函数值与化学稳定性使其有望应用于光电子器件接触电极。采用488、633和785 nm三种激发激光线获取拉曼光谱，测得振动频率与密度泛函理论计算结果一致，并首次观测到理论预测的低频弱强度拉曼活性振动模式。通过计算获得了声子色散曲线、电子能带结构及其对应态密度。该材料的电学特性以及费米能级附近存在的类赝能隙，均表明其具有半金属特性。

    关键词： 电子能带结构、紫外光电子能谱、密度泛函理论、原子探针断层扫描、二碲化铌、层状结构材料、拉曼光谱、态密度、半金属

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用第一性原理计算研究不同钴（Co）浓度下金红石多型体CoxTi1-xO2超胞的电子性质和磁化强度

    摘要： 采用第一性原理计算研究了不同钴浓度下CoxTi1-xO2的电子性质和磁化强度。当钴浓度为0.0%时，CoxTi1-xO2的平衡晶格常数约为4.81?，该值略大于实验值。计算得出0.0%钴浓度下的带隙为3.0 eV，与其他报道一致；16.6%浓度时带隙为0.5 eV，33.3%时为0.1 eV，50.0%时接近0.0 eV。随着钴浓度增加，CoxTi1-xO2的计算带隙逐渐减小。钴浓度为0.0%时磁化强度为零，50.0%时达到3.36玻尔磁子/晶胞。在16.6%和33.3%钴浓度下，自旋向上与向下的态密度分布对称；而50.0%浓度时态密度呈现不对称性，表明具有铁磁性。

    关键词： 能带结构、磁化强度、平衡晶格常数、密度泛函理论（DFT）、态密度（DOS）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 阴离子金锗团簇及组装体（n = 1–20）的电子结构与稳定性：密度泛函理论模拟研究

    摘要： 本研究采用密度泛函理论（DFT）模型，探究了阳离子金掺杂锗团簇AuGen（n=1至20）及其组装体的电子结构与稳定性。计算结果表明：热力学参数（平均结合能、嵌入能、解离能等）与不同Ge 4s/4p轨道和Au 5d轨道的杂化百分比存在良好关联——该杂化效应主导了阴离子团簇AuGe7、AuGe10、Au(Ge7)2、Au(Ge9)2及Au(Ge10)2的稳定化。其他热力学与化学参数也与纳米团簇的实测热力学稳定性相符。在较小尺寸范围（n<11）内，金原子始终吸附于纯锗团簇表面或顶点；当n≥11时开始出现内嵌掺杂。组装体中，金原子在Au(Ge7)2、Au(Ge9)2和Au(Ge10)2团簇中起桥接原子作用。通过壳层填充模型的幻数理论与混合(π-σ)芳香性规则，阐明了AuGe7、AuGe10、Au(Ge7)2、Au(Ge9)2及Au(Ge10)2的稳定性。根据AuGe12团簇的对称性与结构特征（可比拟巢式团簇），其稳定性采用Wade-Mingos规则解释。计算所得垂直脱附能(VDE)、绝热脱附能(ADE)、HOMO-LUMO能隙及垂直电离势(VIP)与实验值高度吻合。红外与拉曼频率显示，这些团簇的振动特性可产生远红外电磁辐射，具有医学应用价值。

    关键词： ADE和VDE、电子结构、团簇与团簇组装、红外与拉曼光谱、态密度、密度泛函理论

    更新于2025-09-23 15:19:57