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oe1(光电查) - 科学论文

44 条数据
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  • 压力对纤锌矿和闪锌矿结构GaN晶体力学与电子性质的影响

    摘要： 采用第一性原理计算方法研究了纤锌矿和闪锌矿两种GaN晶体在不同静水压力下的力学与电学性质。结果表明：本研究的两种GaN晶体晶格常数与既往实验值吻合良好，在高达40 GPa的静水压力下均保持稳定。压力对两种GaN晶体晶胞体积和平均Ga-N键长的影响趋势高度相似——随压力增大，体积模量持续升高而剪切模量持续降低，导致两种GaN多晶体的体积模量/剪切模量比值显著增大。与体积模量和剪切模量的单调变化不同，两种GaN多晶体的弹性模量可能随压力先增后减。零压状态下两种GaN晶体均为脆性材料，但在高压下可能呈现延性特征。此外，压力会增强GaN晶体的弹性各向异性，且两种GaN单晶的各向异性因子差异显著（其中体积模量基本无各向异性，闪锌矿GaN尤为明显）。虽然两种GaN单晶的弹性模量、剪切模量和泊松比均呈现明显方向依赖性，但体积模量不存在各向异性。研究还发现GaN晶体的带隙随压力升高而增大，且闪锌矿GaN具有更大的压力系数。为深入理解压力对带隙的影响，本研究同步分析了GaN晶体的能带结构和态密度(DOS)。

    关键词： 第一性原理，电子性质，氮化镓，压力，机械性质

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 预测的三维与二维结构半导体硫化铍：第一性原理计算见解

    摘要： 轻金属硫化物因其在储能器件中的技术应用而备受关注。通过结合第一性原理计算与结构搜索，我们在Be-S体系中理论探索了富硫化合物。有趣的是，研究结果发现了一种迄今未知的化学计量比——块体及二维（2D）结构的BeS?。随着压力升高，块体BeS?在常压下呈现P1相结构，1.6GPa以上转变为C2相，直至5.8GPa时形成具有独特S?2?二聚体的立方c-BeS?相。研究还提出了含Be?S?五边形的单层五配位BeS?以及双层BeS结构。预测的c-BeS?、二维BeS?和BeS相均呈现半导体特性，值得注意的是，c-BeS?具有1.52eV的直接带隙。这些未知铍硫化物的发现及其电子/化学键特性的阐明，将为电化学潜在应用提供先决条件。

    关键词： 电子性质，第一性原理计算，硫化铍，结构稳定性

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 具有氢和镁钝化的锯齿形氧化锌纳米带的电子性质

    摘要： 本研究采用密度泛函理论(DFT)研究了锯齿型边缘氧化锌纳米带(ZZnONr)的电子特性。经过几何优化后，计算了氢(H)和镁(Mg)原子钝化的ZZnONr的电子能带结构和态密度(DOS)。结果表明，ZZnONr宽度的增加会导致所研究结构的能带间隙减小。虽然富锌边缘用Mg钝化的ZZnONr未显示出自旋依赖性，但富氧边缘用Mg钝化的结构则表现出自旋相关的能带结构。能量最稳定的结构被确定为富锌边缘用Mg钝化的ZZnONr。双边缘均用Mg原子钝化的ZZnONr（尤其是8和10原子宽的结构）具有类石墨烯的能带结构，这一特性对ZZnONr的电子传输可能具有重要意义。

    关键词： 氧化锌编号，钝化，电子性质，密度泛函理论

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 二维磷化硼和砷化硼的氢化与氟化：基于密度泛函理论的研究

    摘要： 采用第一性原理密度泛函理论计算研究了氢化与氟化的二维sp3硼磷矿(BP)和砷化硼(BAs)的稳定性及电子特性。正如预期，氢化与氟化BX(X=P,As)体系的声子色散谱和声子态密度存在差异，这源于氢与氟原子质量的差别。氢化BX体系具有更大的间接带隙且与氟化BX体系存在不同特征。这些衍生物可用于储氢应用和超快电子器件。最后我们探究了官能化BP双层堆叠结构的稳定性和电子特性，有趣的是发现这些体系表现出强层间相互作用从而赋予优异稳定性。与氟化/氢化单层的电子特性相比，通过选择合适的层间排列方式，这些双层结构的电子特性可精细调控为窄带隙半导体、金属或近半金属态。此外，导带边缘近乎线性的色散关系以及重空穴-轻空穴能带是显著特征。更值得注意的是，异常高的有效质量值确保了快速电子传输，使该材料极具电子器件构建价值。

    关键词： 磷化硼、砷化硼、氢化、氟化、密度泛函理论、电子性质、稳定性

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 金与Bi2Se3(0001)表面接触时的生长、形貌及稳定性

    摘要： 我们报道了对沉积在Bi2Se3(0001)单晶表面的金进行联合显微与光谱研究。室温下金以Volmer-Weber生长模式形成岛状结构。退火至100°C时金沉积物不稳定，会聚集成更大更厚的岛状结构。Bi2Se3的拓扑表面态受金存在的影响较弱。与其他金属（如银或铬）不同，可排除金/铋硒界面存在强烈化学不稳定的情况。核心能级分析显示铋向金岛表面扩散（与先前发现一致），而金与原子硒的化学相互作用仅限于界面区域。在研究的金覆盖度范围内，Au/Bi2Se3异质结构在低压（10^-8毫巴）条件下对一氧化碳和二氧化碳暴露呈现惰性。

    关键词： 金属与拓扑绝缘体接触、化学性质、光电子能谱、生长模式、电子性质、显微镜技术

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 三层AAB堆叠石墨烯中的几何多样化库仑激发

    摘要： 低对称性的三层AAB堆叠石墨烯展现出丰富的电子特性和多样的库仑激发。未掺杂情况下，三对特殊价带与导带形成九种可能的带间激发——其极化率的虚部（实部）呈现一维平方根不对称峰与二维肩状结构（成对反对称峰与对数型对称峰）。低频声学等离激元作为能损谱中的显著峰存在，可在具有价带高态密度的窄带隙体系中存活。这类等离激元模式与窄带隙碳纳米管中的类似，但其决定性机制是带内导带态激发。该模式的频率、强度及临界动量均随费米能非单调变化。通过调节费米能，清晰的电子-空穴激发边界与高频光学等离激元会发生转变。文中还讨论了AAB堆叠与其他三层石墨烯堆叠在电子特性上的诸多本质差异。

    关键词： 库仑激发、费米能、电子性质、等离子体激元模式、三层AAB堆叠石墨烯

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 半导体聚合物球晶——从基础到聚合物电子学

    摘要： 半导体半结晶聚合物的形态控制对各类电子器件的性能至关重要。在半结晶聚合物的众多超结构中，球晶因其多种特性而备受关注：它们具有高度有序性、相对易于生长，且其基础分子结构能赋予最终聚合物材料各向异性的光学和电学性能。本文首先简要概述经典结晶理论并介绍球晶这一超分子结构，随后聚焦于具有半导体特性的半结晶聚合物。从经典熔体结晶到溶剂蒸汽退火，文中阐述了这类聚合物球晶生长的不同策略，并列举了相应聚合物及其形成形态的实例。最后展示了球晶薄膜在有机电子器件（如场效应晶体管）中的潜在应用，通过导电性和迁移率测量（尤其关注后者的各向异性）进行验证。

    关键词： 光学性质、球晶、导电聚合物、结晶、电子性质

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 新合成硫属化合物K2Cu2GeS4的弹性、电子、光学及热电性质的第一性原理研究

    摘要： 本文报道了新近合成的硫族化合物K2Cu2GeS4的弹性、电子、光学及热电性能。结构参数与实验结果高度吻合。计算获得的单晶弹性常数(Cij)表明该材料具有力学稳定性。电子能带结构分析揭示其半导体特性且与实验相符。我们详细计算并讨论了介电常数、折射率、吸收系数、光电导率、反射率和损耗函数等重要光学参数，发现光学电导率与能带结构计算结果定性一致。在研究温度范围内，采用TB-mBJ势函数计算的Seebeck系数介于~450至~200 mV/K之间。层状结构的K2Cu2GeS4表现出各向异性电导率和电子热导率。使用TB-mBJ势函数计算得到800K下沿xx轴方向的功率因子和电子热导率分别为~6 mWcm?1K?2和0.578 Wm?1K?1，对应热电优值为0.81。结果表明K2Cu2GeS4是极具潜力的热电器件应用材料。

    关键词： 电子性质、光学性质、弹性性质、热电性质、K2Cu2GeS4

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 《AIP会议论文集[作者：绿色设计与制造：先进及新兴应用——第四届国际绿色设计与制造会议论文集2018年，越南胡志明市（2018年4月29-30日）]》——镧掺杂PbTiO3和PbZrTiO3的几何与电子结构研究：第一性原理计算

    摘要： 采用局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）结合虚晶近似（VCA）的赝势平面波方法，研究了四方相（空间群P4mm）PbLaTiO3和PLaZT的结构与电子性质。计算所得PbLaTiO3和PLZT的结构参数与现有实验数据（XRD）及先前计算结果相符。能带结构显示，相较于纯PbTiO3和PZT，PbLaTiO3和PLaZT分别具有约1.600 eV和2.263 eV的小带隙。态密度分析表明，B位阳离子（Ti 3d和Zr 4d）对PbLaTiO3和PLaZT中O 2p与La 5p的共价作用具有重要影响。本计算结果可为后续研究提供预测参考。

    关键词： 结构性质、镧掺杂PbTiO3、电子性质、PbZrTiO3、第一性原理计算

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • XTO2（X= Cu, Ag；T=Al, Cr）的结构稳定性和电子性质：包含X空位和Mg掺杂的第一性原理研究

    摘要： 基于第一性原理的密度泛函理论计算被用于研究CuAlO?、AgAlO?、CuCrO?和AgCrO?透明导电氧化物（TCOs）的结构与电子特性。通过比较不同结构相的总能量，确定六方2H型Delafossite多晶型态是其中最稳定的相之一。针对CuCrO?和AgCrO?的磁性效应，选择简单的反铁磁构型进行建?！蚱渚哂凶畹偷幕苣芰恐唬以谒疾斓拇判怨剐椭姓瓜殖鲎罱咏氲继宓男形匦?。采用GGA(PBE)、PBE+U、PBE+mBJ、PBE+mBJ+U及混合泛函HSE06等不同交换关联能近似方法，对比分析了2H型CuAlO?和AgAlO?的电子结构。通过构建超胞模型模拟6.25%的Cu/Ag空位、3.13%的O空位以及6.25%的Mg掺杂（替代Al/Cr位置），获取其结构与电子特性数据，据此评估这些本征缺陷与掺杂元素对提升本研究涉及的所有TCOs导电性的有效性。原始体系的局域态密度分析支持空穴沿垂直于Delafossite结构中O-X-O哑铃键的a-b平面传导的模型。此外，缺陷体系与掺杂体系的局域态密度表明：在X元素匮乏而O元素饱和的生长环境中，可能增强这些材料的导电性。

    关键词： 德法沃石，密度泛函理论，透明导电氧化物，镁掺杂，结构稳定性，第一性原理，空位，电子性质

    更新于2025-09-04 15:30:14