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掺杂半导体β-FeSi_2电子结构及几何结构第一性原理研究

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物理学报 2005年第11期54卷 5308-5313页

作者：潘志军张澜庭吴建生上海交通大学材料科学与工程学院教育部高温材料及测试开放实验室

采用基于第一性原理的密度泛函理论全势线性缀加平面波法,使用广义梯度近似处理交换相关势能,首先计算了β-FeSi2的电子结构及其各元素各亚层电子的能态密度,β-FeSi2的电子能态密度主要由Fe的d层电子和Si的p层电子的能态密度确定;其次... 详细信息

采用基于第一性原理的密度泛函理论全势线性缀加平面波法,使用广义梯度近似处理交换相关势能,首先计算了β-FeSi2的电子结构及其各元素各亚层电子的能态密度,β-FeSi2的电子能态密度主要由Fe的d层电子和Si的p层电子的能态密度确定;其次通过计算不同掺杂系统的总能量确定了掺杂原子在β-FeSi2中的置换位置,在β-FeSi2中,Co置换FeⅡ位置的Fe原子,Al置换SiⅠ位置的Si原子,这种择位置换与现有的计算结果完全一致;最后计算了Fe1-xCoxSi2和Fe(Si1-xAlx)2的电子结构,对它们的电子结构特征进行了分析,并探讨了电子结构对其热电性能(塞贝克系数、电传输及热传输性能)的影响.

关键词：第一性原理,电子结构,热电性能,FeSi2 β-FeSi2 电子结构第一性原理几何结构掺杂半导体计算结果密度泛函理论能态密度

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几何结构对尾缘层板气膜冷却特性的影响

固体火箭技术 2018年第1期41卷 112-119,134页

作者：宋辉刘存良朱惠人魏建生西北工业大学动力与能源学院西安710072

将层板冷却结构用于叶片尾缘叶盆侧,通过数值模拟改变冲击孔和扰流柱的排布,唇板厚度以及缝宽,研究其对劈缝气膜冷却的影响。结果表明,冲击孔和扰流柱位置的改变,对外部劈缝下游气膜冷却基本无影响;唇板厚度的改变对冷却效率和换热系数... 详细信息

将层板冷却结构用于叶片尾缘叶盆侧,通过数值模拟改变冲击孔和扰流柱的排布,唇板厚度以及缝宽,研究其对劈缝气膜冷却的影响。结果表明,冲击孔和扰流柱位置的改变,对外部劈缝下游气膜冷却基本无影响;唇板厚度的改变对冷却效率和换热系数分布均有一定影响,唇板厚度减小,劈缝下游冷却效率降低,换热系数增大,相对于原始结构,唇板的改变使得劈缝下游气膜展向平均冷却效率提高65.0%;缝宽的改变对冷却效率和换热系数分布均有较大影响,缝宽越大,冷却效率越高,劈缝下游换热系数减小,劈缝间下游换热系数增大,相对于其他几种结构,缝宽增加劈缝下游的冷却效果最好,展向平均冷却效率最多提高116.5%。

关键词：层板冷却尾缘劈缝几何结构气膜冷却数值计算

X@C_(20)F_(20)(X=He,Ne,Ar,Kr)几何结构和电子结构的理论研究

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物理学报 2016年第5期65卷 210-216页

作者：曹青松邓开明南京理工大学泰州科技学院泰州225300 南京理工大学应用物理系南京210094

采用密度泛函理论中的广义梯度近似,对X@C_(20)F_(20)(X=He,Ne,Ar,Kr)几何结构和电子结构进行了计算研究.几何结构优化发现:惰性气体原子X内掺到X@C_(20)F_(20)笼后,均稳定于碳笼中心,随着内掺X原子序数的增大,X原子对C_(20)F_(20)笼的... 详细信息

采用密度泛函理论中的广义梯度近似,对X@C_(20)F_(20)(X=He,Ne,Ar,Kr)几何结构和电子结构进行了计算研究.几何结构优化发现:惰性气体原子X内掺到X@C_(20)F_(20)笼后,均稳定于碳笼中心,随着内掺X原子序数的增大,X原子对C_(20)F_(20)笼的影响越来越大.能隙、内掺能和振动频率计算表明:内掺X原子使得X@C_(20)F_(20)的稳定性得到了显著提升,X@C_(20)F_(20)(X=He,Ne,Ar,Kr)都具有良好的稳定性,并且随着X原子序数的增大,其稳定性也基本呈现逐渐增强的趋势.电子结构研究发现:X原子对X@C_(20)F_(20)费米能级附近的占据轨道基本没有贡献,而对其未占据轨道贡献较大.计算还发现:在X@C_(20)F_(20)中,He和Kr分别从X@C_(20)F_(20)的C笼上获得了0.126和0.271个电子,而Ne和Ar却分别向C笼转移了0.060和0.012个电子.由此可见:X原子与C原子之间都发生了电荷转移,C笼上的C原子与惰性气体原子X间形成了一定的离子键.

关键词：富勒烯几何结构电子结构密度泛函理论

M_2Sn_(17)(M=Ni,Mn)及其阴离子的几何结构、电子结构和磁性的计算研究

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物理学报 2007年第9期56卷 5216-5220页

作者：陈宣卢功利唐春梅邓开明谭伟石南京理工大学应用物理系南京210094

采用密度泛函理论(density functional theory,DFT)中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)对Ni2Sn17,Mn2Sn17,[Ni2Sn17]4-和[Mn2Sn17]2-三种同分异构体的几何结构、电子结构和磁性进行了研究.发现:在三种同分异构体中,D2d结构的Ni2Sn17,Mn2Sn17,[Ni2Sn17]4-和[Mn2Sn17]2-最为稳定.磁性研究表明:中性团簇Ni2Sn17的D2d结构和D4d结构出现了自旋分裂能级,分别带有4μB和2μB的磁矩.其中,Ni原子与Sn原子之间存在弱的铁磁相互作用.而D4h结构磁矩为零.另一方面,对于中性团簇Mn2Sn17,三种结构都有磁矩,大小分别是2μB,6μB和2μB.其中,Mn原子与Sn原子之间,D2d结构存在弱的反铁磁相互作用而D4h结构主要是弱的铁磁相互作用.D4d结构中的Mn与Sn之间既有弱的铁磁又有弱的反铁磁相互作用.对于两种团簇的负离子[Ni2Sn17]4-和[Mn2Sn17]2-,三种结构都是闭壳层结构,体现为非磁性.

关键词： Ni2Sn17 Mn2Sn17 几何结构电子结构和磁性密度泛函理论

密度泛函理论计算内掺氢分子富勒烯H2@C60及其二聚体的几何结构和电子结构

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物理学报 2008年第6期57卷 3684-3689页

作者：柏于杰付石友邓开明唐春梅陈宣谭伟石刘玉真黄德财南京理工大学应用物理系南京210094

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,简称GGA),对内掺氢分子富勒烯H2@C60及其二聚体的几何结构和电子结构进行了计算研究.发现无论是在H2@C60单体,还是在其二聚体中,氢倾向以分子形式存在于碳笼中心... 详细信息

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,简称GGA),对内掺氢分子富勒烯H2@C60及其二聚体的几何结构和电子结构进行了计算研究.发现无论是在H2@C60单体,还是在其二聚体中,氢倾向以分子形式存在于碳笼中心处,且在室温下氢分子可以做自由旋转.电子结构分析表明,氢分子掺入到C60和C120中,仅对距离费米能级以下-8eV至-5eV能级处有一定的贡献,其他能级的分布和能隙几乎没有变化.

关键词：几何结构电子结构密度泛函

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SiC多型体几何结构与电子结构研究

物理学报 2002年第7期51卷 1586-1590页

作者：姜振益许小红武海顺张富强金志浩西安交通大学材料科学与工程学院西安710000 山西师范大学材料化学研究所临汾041004

采用平面波超软赝势法和范数不变赝势法对几种SiC多型体的几何结构、能带结构等进行了系统的研究 .结果表明 :6HSiC导带最低点在 ML线上U点 ,用平面波超软赝势法计算时U点在 (0 0 0 0 ,0 5 0 0 ,0 176 )点附近 ;而用范数不变赝势法... 详细信息

采用平面波超软赝势法和范数不变赝势法对几种SiC多型体的几何结构、能带结构等进行了系统的研究 .结果表明 :6HSiC导带最低点在 ML线上U点 ,用平面波超软赝势法计算时U点在 (0 0 0 0 ,0 5 0 0 ,0 176 )点附近 ;而用范数不变赝势法计算时在导带最低点附近能带呈现不连续点 ,不连续点出现在 (0 0 0 0 ,0 5 0 0 ,0 178)点附近 .两种赝势法计算结果相比 ,用平面波超软赝势法得到的导带最低点位置更靠近布里渊区 M(0 ,0 5 ,0 )点 .在平面波超软赝势下 ,随着六角度的增加 ,c p ,c pa增大的趋势较为明显 ,能隙和价带宽度变宽的趋势也较为明显 .在计算极限内 ,绝对零度下 4HSiC系统能量最低、最稳定 ,而Ewald能量显示 3CSiC最稳定 .

关键词：多型体几何结构密度泛函理论电子结构 SiC 碳化硅禁带宽度平面超软赝势法晶胞参数功能材料

C60富勒烯-巴比妥酸及其二聚体几何结构和电子结构的密度泛函计算研究

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物理学报 2008年第6期57卷 3690-3697页

作者：蒋岩玲付石友邓开明唐春梅谭伟石黄德财刘玉真吴海平中国药科大学物理教研室哈尔滨工业大学威海分校

采用基于密度泛函理论的广义梯度近似,对C60富勒烯-巴比妥酸及其二聚体的几何结构和电子结构进行了计算研究.发现:C60富勒烯-巴比妥酸只有一种稳定结构,且掺杂巴比妥酸基团对C60分子构型的影响是局域的.C60富勒烯-巴比妥酸的二聚体有三... 详细信息

采用基于密度泛函理论的广义梯度近似,对C60富勒烯-巴比妥酸及其二聚体的几何结构和电子结构进行了计算研究.发现:C60富勒烯-巴比妥酸只有一种稳定结构,且掺杂巴比妥酸基团对C60分子构型的影响是局域的.C60富勒烯-巴比妥酸的二聚体有三种同素异构体,分别以[6,5]—[6,5],[6,6]—[6,5]和[6,6]—[6,6]三种方式键合,从能隙大小顺序和总能相对大小来看,[6,6]—[6,6]结构最为稳定.电子结构方面,在C60富勒烯-巴比妥酸单体中,Donor-Acceptor电荷转移体系为C60富勒烯-巴比妥酸,即电荷是从C60向巴比妥酸转移.由前线轨道和自旋布居数得知,C60富勒烯-巴比妥酸单体很好地保留了C60的电磁性质,但稳定性下降,易发生二次加成反应形成二聚体.对于C60富勒烯-巴比妥酸二聚体,Mulliken电荷分析显示,在加成四元环处的碳原子分别得到0·104e和0·106e电荷,而与它们邻近的碳原子则失去电子,带有正电荷,且距加成位置越近的碳原子失去的电荷越多.在远离加成位置处,碳原子的净电荷变化相对较小.与单体1·52eV能隙相比,二聚体中的能隙为1·45eV.其前线轨道分布与单体相比,最高占据轨道几乎未变,但最低未占据轨道发生了很大变化.

关键词：几何结构电子结构密度泛函

C_(72),La_2@C_(72)几何结构和电子性质的计算研究

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物理学报 2006年第7期55卷 3601-3605页

作者：唐春梅袁勇波邓开明杨金龙南京理工大学应用物理系和材料化学实验室南京210094 中国科学技术大学化学选键实验室合肥230032

采用密度泛涵理论(densityfunctionaltheory,DFT)中的广义梯度近似(generallygradientapproximation,GGA)对富勒烯C72和内掺金属La富勒烯La2@C72三种同分异构体的几何结构和电子结构进行研究.发现在C72的三种同分异构体中,满足独立五边... 详细信息

采用密度泛涵理论(densityfunctionaltheory,DFT)中的广义梯度近似(generallygradientapproximation,GGA)对富勒烯C72和内掺金属La富勒烯La2@C72三种同分异构体的几何结构和电子结构进行研究.发现在C72的三种同分异构体中,满足独立五边形规则(isolated-pentagon-rule,IPR)的C72(D6d)结构最为稳定;在La2@C72三种同分异构体中,有着两对两两相邻五元环(twofused-pentagon)的La2@C72(#10611)结构最为稳定,而满足IPR的La2@C72(D6d)的结构变成了最不稳定结构.从能级图和态密度图分析得知,笼子稳定性的变化与La原子的原子轨道与C72原子轨道之间的杂化有关.Mulliken电荷分析得知,La2@C72(#10611)的两个La原子共转移了约3个电子给C72,并且,它们几乎分布在整个C笼上,形成的电子结构为La32+@C372-.净自旋分析得知,La2@C72(#10611)中La原子磁性完全淬灭.

关键词： C72 La2@C72 密度泛涵理论几何结构电子结构

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安丘-莒县断裂新沂段的几何结构特征

地震地质 2022年第6期44卷 1448-1468页

作者：张浩王金艳许汉刚李丽梅蒋新赵启光顾勤平江苏省地震局南京210014

郯庐断裂带是中国东部活动性最强的断裂带,第四纪以来主要沿安丘-莒县断裂活动。前人针对安丘-莒县断裂的活动时代、古地震事件及几何结构进行了大量研究,但多集中于断裂出露区,对断裂隐伏区的研究相对较少。文中利用野外地质调查、浅... 详细信息

郯庐断裂带是中国东部活动性最强的断裂带,第四纪以来主要沿安丘-莒县断裂活动。前人针对安丘-莒县断裂的活动时代、古地震事件及几何结构进行了大量研究,但多集中于断裂出露区,对断裂隐伏区的研究相对较少。文中利用野外地质调查、浅层地震勘探、钻孔联合地质剖面及古地震探槽等深、浅、表立体式多层次研究方法,重点开展安丘-莒县断裂新沂段的几何结构特征研究,分析其平面几何展布特征和深、浅、表构造关系,填补安丘-莒县断裂新沂段隐伏区活动特征的研究空白。结果表明,安丘-莒县断裂新沂段自北向南可分为北马陵山—官庄段、官庄—唐店段和唐店—新店段3段;中段以双支的走滑兼正断活动为主,向南、北两端转变为单支的走滑兼逆冲;基岩顶垂直位移在中部最大,约为230m,向两侧逐渐变小,表现为螺旋状的枢纽运动。安丘-莒县断裂新沂段的深、浅表呈现成因相同和几何结构协调的变形特征,在深部表现为单支,切穿白垩纪地层向上延伸,在浅表层沿基岩山与第四系软土层接触面向上破裂,在南马陵山和北马陵山处表现为单支,多处破裂至地表。在断裂中部的拉分盆地内,第四系厚度>300m。安丘-莒县断裂向上部破裂时分为东、西2支,呈隐伏状,以“Y”字形相对而立,构成了安丘-莒县断裂的东、西边界,最新活动沿断裂的西支发生。安丘-莒县断裂的西支为全新世活动断层,向南马陵山、北马陵山基岩山体延伸时上断点埋深逐渐变浅,直至出露。

关键词：安丘-莒县断裂新沂段几何结构活动断层

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