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Cu<sub>m</sub>Co<sub>n</sub>O<sub>2</sub>（m+n=2–7）团簇的结构与电子性质
摘要： 采用密度泛函方法对CumConO2（2 ≤ m + n ≤ 7）团簇进行了理论研究。O2分子吸附在顶位，吸附后发生活化。其中CuCo3O2团簇的Δ2E值明显最小，表明其热力学稳定性最差；而Cu6CoO2则显示出更强的化学稳定性。电荷从Cu–Co向O2的反键轨道转移，导致O–O键长增加。研究还讨论了Mulliken电荷布居和PDOS分析。
关键词： 电子性质、O2吸附、密度泛函理论、结构与稳定性
更新于2025-09-23 15:23:52
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压力下Sr3MN（M = Sb, Bi）的弹性、电子和热电性质
摘要： 我们通过第一性原理计算研究了Sr3MN（M = Sb, Bi）在压力下的结构、弹性、电子和热电性质。优化后的晶格参数与现有实验和理论测量结果高度吻合。两种化合物在15 GPa时发生脆-韧转变，且硬度随压力增加而降低。能带间隙随压力略微减小，在TB-mBJ势下均呈现半导体特性。费米能级处的态密度略有增加?？悸亲孕斓礼詈闲в峒跣r3BiN的能带间隙。计算得出Sr3SbN和Sr3BiN在15 GPa和600 K时的塞贝克系数分别为257和142 μV/K。随着压力升高，声子散射增强导致两种化合物的晶格热导率均下降。预测Sr3SbN和Sr3BiN在15 GPa和600 K时的热电优值（ZT）分别为0.71和0.63。这些高压下的热电性能使其适用于热电器件应用。
关键词： 晶格热导率、压力效应、热电性质、电子性质、弹性性质
更新于2025-09-23 15:23:52
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锶掺杂锰氧化物薄膜的磁光特性与输运特性之间的相关性
摘要： 利用1.1-4.2 eV能区的磁圆二色性(MCD)研究了不同厚度的La0.7Sr0.3MnO3、Pr0.8Sr0.2MnO3和Pr0.6Sr0.4MnO3多晶薄膜的电子结构特征，并测试了样品电阻的温度特性。发现高锶含量(0.3和0.4)的薄膜表现为高温半导体，在电阻率温度曲线的峰值处，样品会在特定温度TM-S转变为金属态（该转变温度因薄膜厚度而异）。低锶含量(0.2)的薄膜在所用温区内呈现绝缘体特性。通过将MCD谱分解为高斯线型，并对比各谱线强度的温度依赖性与薄膜磁化强度及导电类型的关系，揭示了半导体薄膜中四条特定高斯线的差异性温度行为。对于绝缘型Pr0.8Sr0.2MnO3样品，三条高斯线强度的温度变化规律与磁化强度变化一致。研究表明镧系元素(La/Pr)类型对同导电类型薄膜的MCD谱形貌无影响，且建立了MCD数据与导电类型的关联。结合文献中已知但超出本谱区范围的吸收带进行综合分析后，成功将所研究锰氧化物薄膜的MCD谱峰归属为不同本质的电子跃迁。
关键词： 磁圆二色性、薄膜、电子性质、电输运、晶体结构、锰氧化物
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于吡啶的小型有机共轭分子的结构、振动及非线性光学性质预测
摘要： 有机材料的非线性光学（NLO）效应源于分子中离域电子和大极化率。本研究采用B3LYP/6-311G(d,p)水平的密度泛函理论（DFT），对2,6-二甲氧基-3,5-二硝基吡啶（M1）、2-甲氧基-3-硝基吡啶（M2）和2-甲氧基-5-硝基吡啶（M3）三类吡啶衍生物进行了理论研究。通过规范无关原子轨道（GIAO）方法计算了目标化合物的核磁共振（1H和13C-NMR）化学位移，并与实测结果进行对比。红外吸收光谱与拉曼光谱互为补充，提供了分子结构鉴定所需的特征基频振动信息。通过测定前沿分子轨道（HOMO、LUMO）、电离势（IPad）和电子亲和能（EAad）等电子性质，深入解析了分子特性。运用含时密度泛函理论（TD-DFT）预测的电子吸收光谱与实验结果高度吻合。通过自然键轨道（NBO）计算阐明了充满轨道与空轨道间的各类二阶相互作用，这些作用既是分子间相互作用的量度，也反映了分子内离域程度。此外，研究表明这些分子体系具有较大的静态一阶超极化率，在非线性光学材料开发中具有潜在应用价值。
关键词： NLO性质、电子性质、DFT、光谱、NBO
更新于2025-09-23 15:23:52
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(Bz) <sub/><i>n</i> </sub> 和 (VBz) <sub/><i>n</i> </sub> 共价功能化MoS <sub/>2</sub> 单层：电子与输运性质
摘要： 受苯（Bz）衍生物显著增强MoS2单层电子特性研究的启发（《ACS Nano》2015年第9期6018-6030页），我们采用密度泛函理论（DFT）和非平衡格林函数（NEGF）方法，研究了通过将(Bz)n和(VBz)n阵列分别接枝到二维单层MoS2（ML-MoS2）表面而设计的(Bz)n/MoS2与(VBz)n/MoS2的电子及输运特性。由于(Bz)n/MoS2和(VBz)n/MoS2分别与ML-MoS2具有稳定的共价结合能（分别为-3.841 eV和-1.953 eV），ML-MoS2为接枝(Bz)n和(VBz)n阵列提供了理想基底。从电子特性分析可见，将(Bz)n接枝到ML-MoS2表面使其由典型半导体转变为金属性质——(Bz)n/MoS2中由(Bz)n与MoS2耦合形成的四个宽能带在异质界面表现出更优的离域性，导致这些能带跨越费米能级（Ef）。此外，金属钒的引入使得ML-MoS2、(Bz)n/MoS2和(VBz)n/MoS2在锯齿形与扶手椅形方向的双探针器件输运特性均被研究。铁磁性的(VBz)n/MoS2呈现自旋极化输运特征，自旋向下态的导电性高于自旋向上态。对比表明锯齿形方向是电子传输的优先路径。本研究最终指出，这种新型接枝于MoS2的(VBz)n纳米线在低维磁性纳米电子器件领域具有应用潜力。
关键词： (Bz)n/MoS2、(VBz)n/MoS2、共价功能化、电子性质、输运性质
更新于2025-09-23 15:22:29
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InAs相的结构、电子和光学性质：基于GGA-PBG和GGA-EV近似方法
摘要： 采用基于密度泛函理论(DFT)的全势线性缀加平面波方法，研究了闪锌矿(ZB)、岩盐(RS)和纤锌矿(WZ)相InAs的结构、电子及光学性质。通过GGA-EV近似优化后，ZB和WZ相的电子带隙与实验值吻合良好。该化合物在ZB和WZ相的布里渊区中心Γ点呈现直接带隙，而RS相中导带向价带交叉表现出金属性质。同时计算并比较了各相的光学参数，包括介电常数的实部与虚部、能量损失函数以及折射率和反射率。所计算的InAs光学性质在光电子器件和光子器件设计方面具有重要应用前景。
关键词： 密度泛函理论，光学性质，GGA-EV，电子性质，砷化铟
更新于2025-09-23 15:22:29
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Cr?AlB?电子、光学、热学及输运性质的从头算研究
摘要： 在密度泛函理论框架内对Cr4AlB6的不同物理参数进行了理论研究。Cr4AlB6是一种无带隙材料，其费米能级处主要由Cr-3d态贡献。采用Gibbs程序实现的准谐德拜模型研究了不同压力和温度下的热学性质。输运性质研究表明：其电导率随温度升高呈非线性增长但相对变化幅度很小，而热导率随温度升高呈线性增长且相对增幅显著。该材料具有各向异性陶瓷特性，在制备陶瓷电容器方面具有应用潜力。其在低能区反射率高，表明可用作远红外辐射涂层材料。输运性质研究还显示，因其极高的热导率值，该材料适用于散热器应用。
关键词： 光学性质、第一性原理、电子性质、热学性质、热电输运性质、结构性质
更新于2025-09-23 15:22:29
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堆叠效应对电子、光催化和光学性质的影响：双层与单层SnS的比较
摘要： 本研究基于密度泛函理论（DFT）探究了双层SnS的堆叠依赖光电性能。结果表明，AB堆叠结构会引发间接带隙向直接带隙的转变，这一特性能够克服本征间接带隙单层SnS的电子跃迁障碍。所有堆叠模型均存在各向异性且较小的载流子有效质量，其中AB堆叠的有效质量最低值更有利于实现高载流子迁移率。计算得出的能带排列显示，与单层SnS不同，所有堆叠模型都具备可接受且可调的光催化活性。AB堆叠构型具有最强的氧化还原能力，这使其有望成为光催化水分解的潜在候选材料。此外，AB堆叠确实能有效改善光电性能。研究表明，层间堆叠是纳米光电器件中太阳光驱动光催化领域一种有效的可调方法。
关键词： 电子性质、密度泛函理论、堆叠模型、光学性质、光催化性质
更新于2025-09-23 15:21:21
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用于光伏应用的混合阳离子混合金属卤化物钙钛矿：一项理论研究
摘要： 基于多种阳离子的钙钛矿太阳能电池展现出优异的光电特性及高光电转换效率。本研究首次采用第一性原理计算方法，系统研究了混合阳离子混合金属钙钛矿MA1?xCsxPb0.25Sn0.75I3的结构、电子和光学性质。计算结果表明，这些钙钛矿材料具有1.0-1.3 eV范围内的直接带隙。与MAPbI3相比，这些化合物表现出更强的光学吸收系数，因而具备优异的光伏性能。特别值得注意的是，它们还展现出良好的结构稳定性和铅含量降低的特性。这些发现表明，混合阳离子混合金属钙钛矿可能是高效光吸收材料的潜在候选者。
关键词： 混合阳离子混合金属钙钛矿、电子性质、光学性质、第一性原理计算、光伏应用、结构稳定性
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于第一性原理的原子级精确金属纳米团簇界面、稳定性、电子性质及催化活性的研究洞察
摘要： 原子级精确的配体保护金属纳米团簇因其结构明确、理化性质独特以及在催化、生物和纳米技术领域的潜在应用而备受关注。其结构精确性为通过理论与实验紧密结合，关联几何构型、稳定性、电子特性与催化活性提供了诸多机遇。本文重点介绍我们近期在理解原子级精确金属纳米团簇的金属-配体界面、能量景观、电子结构与光学吸收及催化应用方面的理论进展，主要聚焦金纳米团簇。从计算视角看，金-配体界面的成键模式与能量学是两大核心课题：对于金-硫醇盐界面，?RS?Au?SR?"订书钉"模体并非始终占优——在Au(100)和Au(110)等开放晶面更倾向形成桥连模体(?SR?)，该发现有助于阐释不同核几何与尺寸下金-硫醇盐模体的多样性；以PhC≡C?为例，金-硫醇盐与金-炔基界面在形成订书钉型模体方面表现出高度相似性；此外，无大位阻基团的N-杂环卡宾(NHCs)同样形成订书钉型模体。通过对比六类27种配体发现，炔基与大位阻NHCs与金表面结合最强，这为合成NHC保护的金团簇提供了可能。 纳米体系的能量景观通常复杂，但相同Au-S组成不同R基团团簇及同Aun(SR)m分子式异构体的合成进展，使得能量贡献的精细理论分析成为可能。配体-配体相互作用对团簇稳定性起重要作用，且通过动力学控制可获得亚稳态异构体。虽然超原子复合理论是理解原子级精确金团簇电子结构的起点，但轨道能级还受其他因素显著影响（如实验观测的Au25(SR)18?典型体系HOMO-LUMO跃迁分裂需引入自旋-轨道耦合才能复现）；此外掺杂会导致偏离超原子电子计数的结构变化与电荷态。原子级精确金属纳米团簇因其结构明确，是研究纳米催化的理想体系——我们探究了含/不含掺杂剂的硫醇盐保护金纳米团簇在选择性加氢与析氢反应中的活性位点与催化机制，详细分析了氢在纳米金中的行为，发现最易吸附氢的位点是配位不饱和金原子。第一性原理研究原子级精确配体?；そ鹉擅淄糯匾鸦竦弥疃喽醇哪┲赋隽松写饩龅闹匾侍?。
关键词： 原子级精确的金属纳米团簇、金纳米团簇、催化活性、第一性原理、金属-配体界面、电子性质
更新于2025-09-23 15:21:01