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采用角分辨光电子能谱进行研究
摘要： 我们利用角分辨光电子能谱研究了孪晶态与退孪晶态BaFe2As2的能带结构。通过沿四个高对称动量方向（Γ/Z-X/Y）对有序态和正常态进行联合测量，得以详细解析有序态中复杂的重构能带结构。我们清晰观测到dxz与dyz轨道的向列相分裂，以及波矢为(π, π, π)的磁有序导致的能带折叠。所有观测能带均得到明确指认，尤其对电子能带的归属提出了不同于既往报道的新方案。高质量谱图使我们能够全面理解BaFe2As2的能带结构。
关键词： 能带结构、BaFe2As2、角分辨光电子能谱、磁有序、向列分裂
更新于2025-09-23 15:23:52
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混合模式谐振器阵列二维能带的降阶推导
摘要： 本文研究了平面波混合模式超材料谐振器阵列的二维能带结构。通过数值计算并展示了不可约布里渊区内部及边界处的能带结构，以及不同传播角度下的一维色散曲线。此外，建立了一种降阶解析方法用于对比和近似能带结构。所研究的超材料以方形阵列重复单元中的T形悬臂梁作为谐振器，在除一个特定传播角度外均呈现P波与SV波混合的能带分支。本文还报道了与复数域中异常点存在相关的能级避免交叉现象。采用的降阶解析方法能以较低计算量生成部分（低频支）能带结构，该降阶模型与这些低频支的数值结果高度吻合，可为模态识别和能带分类提供支持。通过适当调整参数，该方法可推广应用于具有类似单胞结构的其他超材料。
关键词： 能带结构、降阶模型、谐振器阵列、超材料、能级避免交叉、混合模波
更新于2025-09-23 15:23:52
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纳米尺度ZnO:Ni薄膜的结构、力学、电子及光学行为的从头算比较研究
摘要： 采用第一性原理方法研究了纤锌矿相纳米尺度非掺杂及镍掺杂氧化锌薄膜的电子与光学特性。通过全势线性缀加平面波方法运用密度泛函理论计算了薄膜的基本性质。研究发现镍掺杂会降低材料的带隙值。此外还评估了电子态密度有效质量，结果表明导带底电子有效质量随镍掺杂浓度增加而增大。观测到纳米尺度薄膜在紫外-可见光区的反射率降低。镍替代掺杂使特征峰强度减弱，并在吸收峰处出现红移现象。同时静态介电常数和静态折射率随镍含量增加而减小。研究还对模拟化合物的能量损失函数进行了评估。所有计算参数均与现有实验数据及其他理论结果进行了对比验证。
关键词： DFT、能带结构、结构特性、电子行为、光学性质、ZnO:Ni薄膜
更新于2025-09-23 15:23:52
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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
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[IEEE 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 上海（2018.8.8-2018.8.11）] 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 类石墨烯单层氮化钇：一种适中的半导体且对应变具有显著的电子不敏感性
摘要： 探索具有优异性能的二维材料因其在未来电子设备中的潜在应用而极为重要。本研究基于理论计算预测了一种二维六方氮化钇（h-YN）。通过声子谱、第一性原理分子动力学和弹性常数评估，证明h-YN单层具有令人满意的热稳定性、动力学稳定性和机械稳定性。与大多数已报道的呈现金属性的二维过渡金属单氮化物不同，h-YN单层展现出间接带隙为1.144 eV的半导体特性。特别是，由于价带轨道杂化作用，h-YN对拉伸或压缩应变表现出异常不敏感的电子结构响应。适中的带隙以及对应变不敏感的电子响应使h-YN成为未来高应变条件下纳米级电子器件的有前途候选材料。
关键词： 纳米电子学、应变条件、能带结构、二维
更新于2025-09-23 15:22:29
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块体和单层ZrS2的电子特性与光学行为：一项理论研究
摘要： 本文采用基于密度泛函理论的APW+lo方法，研究了体相与单层硫化锆的电子和光学性质差异。所有计算均在0-15eV的可见光及以上能级范围内进行。结果表明：除与其他GGA计算类似存在带隙低估外，介电函数、反射率、吸收及能量损失等其余性质均与实验值吻合良好。价带主要由硫的s/p态和锆的s/p/d态低能部分构成，导带则主要来自锆的d态贡献。与体相结构相比，单层材料的价带顶在Γ点呈现三重峰特征，使其对光吸收更为敏感。介电函数在1.5-2.5eV区间出现最高峰并表现出显著各向异性，该特征在紫外区（>10eV）基本消失。材料在5-10eV能量范围的吸收系数达106×10^4 cm?1，反射率在0-8eV区间呈现30%-50%的最大值。单层结构的能量损失高于体相材料。其光学和电子性质具有更尖锐且分离清晰的峰值特征，表明单层硫化锆具有广阔的应用前景。
关键词： 单层ZrS?、应变、第一性原理、能带结构、光学性质
更新于2025-09-23 15:21:21
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新型Ga1?xInxTe三元硫属化合物电光性质的杂化泛函计算
摘要： 在GaTe半导体中掺杂铟有助于实现高性能辐射探测器。本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，系统研究了Ga1?xInxTe合金的结构与电光特性。电子结构计算采用精确的PBE0杂化泛函处理交换关联能，其计算结果与实验带隙能量具有更好的一致性。通过分析铟浓度对带隙的影响，并根据电子能带结构计算载流子沿不同晶向的有效质量，评估了Ga1?xInxTe的最高迁移率方向。针对x=0、0.25、0.5和0.75四种组分及0-14 eV能量范围内的不同偏振方向，计算了Ga1?xInxTe的光谱特性。研究发现随着合金组分增加，计算所得光学光谱呈现显著红移现象。全组分范围的静态介电常数计算表明该合金系属于高介电常数材料。研究表明Ga1?xInxTe合金在特定能区呈现金属性质。结果表明这种新型Ga1?xInxTe合金在辐射探测器、微电子器件和光电器件领域具有重要应用前景。
关键词： 第一性原理计算，能带结构，有效质量，Ga1-xInxTe，介电函数，PBE0杂化泛函
更新于2025-09-23 15:21:01
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单晶α-MoO3层在层状材料生长模板上的范德华外延生长
摘要： 通过简单地在环境条件下蒸发非晶氧化钼薄膜，单层和多层α-MoO3纳米片成功生长于二维衬底上。尽管存在较大晶格失配，单晶α-MoO3纳米片（无晶界）仍能外延生长于多种二维衬底。生长过程中，准稳态单层α-MoO3首先覆盖二维衬底，随后额外层持续堆叠生长于首层之上。随着厚度减小，α-MoO3带隙从2.9 eV增大至3.2 eV。此外，由于氧空位和表面吸附物作用，合成的α-MoO3呈现高度n型掺杂且功函数较小。因此α-MoO3场效应晶体管(FET)展现出典型n型导电特性。该工作揭示了超薄α-MoO3在二维材料电子器件中的巨大潜力。
关键词： 功函数、范德华外延、能带结构、空位、过渡金属氧化物、稳定性、二维材料、晶格失配、晶体管、异质结构
更新于2025-09-23 15:21:01
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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
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噻二唑或硒二唑化合物电荷传输特性的理论研究
摘要： 在本研究中，我们运用马库斯理论和第一性原理能带结构对4,11-双[(三异丙基硅烷基)乙炔基]-2-硫杂-1,3-二氮杂环戊并[b]蒽(1)和4,11-双[(三异丙基硅烷基)乙炔基]-2-硒杂-1,3-二氮杂环戊并[b]蒽(2)的电荷传输特性进行了理论研究。详细分析了前线分子轨道特征、重组能、转移积分及能带结构。结果表明化合物1和2均为双极型材料，电子与空穴均具有良好传输性。分子间π-π相互作用及S···N/Se···N相互作用为载流子提供了传输通道。硒原子的引入能有效降低重组能并显著提升电子转移积分，因此2被证实是兼具高迁移率与平衡传输特性的优质双极半导体材料候选体。
关键词： 密度泛函理论，马库斯理论，能带结构
更新于2025-09-23 14:30:22