检索结果-南通市图书馆

AZrX_(3)(A=Ba,Ca;X=S,Se,Te)钙钛矿结构及光电特性的第一性原理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料导报 2023年第2期37卷 8-13页

作者：才文文贺勇张敏史俊杰内蒙古师范大学物理与电子信息学院呼和浩特010022 北京大学物理学院北京100871

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,考虑自旋轨道耦合(SOC)效应,采用Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE06)杂化泛函对带隙进行修正,系统研究了AZrX_(3)(A=Ba,Ca;X=S,Se,Te)无铅钙钛矿的晶体结构、电子结构和光学性质。结果表明,AZrX_(3)... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,考虑自旋轨道耦合(SOC)效应,采用Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE06)杂化泛函对带隙进行修正,系统研究了AZrX_(3)(A=Ba,Ca;X=S,Se,Te)无铅钙钛矿的晶体结构、电子结构和光学性质。结果表明,AZrX_(3)钙钛矿为直接带隙半导体材料,且材料的容忍因子介于0.85~0.95之间、形成能位于-1.09~-1.83 eV/atom之间、分解能介于-0.09~0.06 eV/atom之间,表明AZrX_(3)钙钛矿具有稳定的结构。其中,BaZrS_(3)具有空穴有效质量小(0.21 m0)、载流子迁移率高、可见光吸收范围宽、光吸收系数高(~4×10^(5)cm^(-1))等特点,且光谱极限最大效率(SLME)可达32.36%,高于CH_(3)NH_(3)PbI_(3)(~30%),是很有前途的太阳电池材料。AZrSe_(3)和AZrTe_(3)的光电性质计算显示它们也是潜在的光电材料。AZrX_(3)钙钛矿的研究可为寻找高效无铅的光电材料提供一个新的途径。

关键词： AZrX_(3)钙钛矿电子结构光学性质第一性原理计算

过渡金属原子X(X=Mn,Tc,Re)掺杂二维WS_(2)第一性原理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2022年第12期71卷 211-219页

作者：陈蓉王远帆王熠欣梁前谢泉贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所贵阳550025

二维材料由于具有独特的电子结构和量子效应、丰富的可调控特性而受到凝聚态物理和材料科学的广泛关注,其中通过过渡金属掺杂二维WS2形成的半金属铁磁性材料在自旋电子学领域中发挥着重要的作用.采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势... 详细信息

二维材料由于具有独特的电子结构和量子效应、丰富的可调控特性而受到凝聚态物理和材料科学的广泛关注,其中通过过渡金属掺杂二维WS2形成的半金属铁磁性材料在自旋电子学领域中发挥着重要的作用.采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法计算了过渡金属原子X(X=Mn,Tc,Re)掺杂二维WS2的电子结构、磁性和光学性质.研究表明:被过渡金属原子X掺杂的WS_(2)体系在S-rich条件下比在W-rich条件下更稳定.在Mn掺杂后,自旋向上通道中出现杂质能级,导致WS_(2)体系从自旋向上和自旋向下态密度完全对称的非磁性半导体转变为磁矩1.001μ_(B)的铁磁性半金属.在Tc,Re掺杂后,体系均转变为非磁性N型半导体.所有掺杂体系杂质态均发生自旋劈裂现象,且自旋劈裂程度逐渐减小.同时发现Mn,Tc,Re掺杂后,表现出优异的光学性质,它们的介电常数和折射系数与未掺杂WS_(2)的体系相比明显增强,吸收系数在低能量区域(0—2.0 eV)均出现红移现象.

关键词：二维WS_(2) 磁学性质电子结构光学性质

第二相引入荧光转换材料实现激光驱动高均匀性白光光源

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

无机材料学报 2022年第8期37卷 891-896,I0003,I0004页

作者：邓陶丽陈河莘黑玲丽李淑星解荣军厦门大学材料学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省表界面工程与高性能材料重点实验室厦门361005 安顺学院化学化工学院安顺561000

激光驱动的白光光源在超高亮度、高准直性和远距离照明领域具有很大的应用潜力,但由于蓝光激光和转换荧光在光源性质上的失配,造成激光驱动白光光源的光均匀性差。本研究在Y_(3)Al_(5)O_(12):Ce^(3+)(YAG)荧光玻璃薄膜(PiG)中引入不同... 详细信息

激光驱动的白光光源在超高亮度、高准直性和远距离照明领域具有很大的应用潜力,但由于蓝光激光和转换荧光在光源性质上的失配,造成激光驱动白光光源的光均匀性差。本研究在Y_(3)Al_(5)O_(12):Ce^(3+)(YAG)荧光玻璃薄膜(PiG)中引入不同种类的第二相,如TiO_(2)、BN、Al_(2)O_(3)或SiO_(2)作为散射介质来调节光路,并对第二相的掺杂浓度分别进行了优化。研究分析了掺入不同种类第二相的YAG PiG获得激光驱动白光光源的实物照明图像和散斑图像、亮度和色温的角分布情况及其光学性质。结果发现,引入第二相大大改善了白光光源的亮度和色温均匀性,其中具有最大相对反射率的YAG-TiO_(2)PiG,获得综合性能最佳的高均匀性白光光源,在蓝光激光激发下,其发光饱和阈值和光通量值达到最高,分别为20.12 W/mm^(2)和1056.6 lm。本研究为荧光转换材料中散射介质的选择提供了指导,为实现高均匀性、高亮度的激光驱动白光光源奠定了基础。

关键词：光均匀性激光驱动白光光源光散射荧光玻璃薄膜光学性质

多核稀土离子掺杂有机配合物转光剂的制备与应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料学报 2023年第4期40卷 2131-2139页

作者：周明明刘威杨成祥赵修贤杨震路翔翔蒋绪川济南大学智能材料与工程研究院济南250022 济南大学材料科学与工程学院济南250022

为加快实现农业新旧动能转换,建设现代农业强国,转光农膜一直被作为“光学农业”领域的重要研究方向之一。转光农膜的制备需要具有良好耐候性和优异转光特性的转光剂,但是现有的转光剂存在发射光谱单一和发射范围窄的问题,这导致转光剂... 详细信息

为加快实现农业新旧动能转换,建设现代农业强国,转光农膜一直被作为“光学农业”领域的重要研究方向之一。转光农膜的制备需要具有良好耐候性和优异转光特性的转光剂,但是现有的转光剂存在发射光谱单一和发射范围窄的问题,这导致转光剂的发射光谱与植物光合作用吸收光谱匹配度较差,严重限制了转光农膜的发展。本文合成了一类以水杨酸和邻菲啰啉为配体、多种稀土离子(Sm^(3+)、Eu^(3+)和Y^(3+))掺杂的有机配合物(转光剂)发光材料。数据表明,通过Sm^(3+)的掺入显著拓宽了该类转光剂的荧光光谱。利用吹塑法将合成的转光剂掺入乙烯-1-己烯共聚物(PO)薄膜中,制备了具有紫外光转红光作用的转光农膜。采用FTIR和XPS确定转光剂的成分和结构组成。同时利用TGA55和组合式瞬态/稳态荧光光谱仪(FLS920)对转光剂和转光农膜的热稳定性和光学性质进行表征。测试结果表明,合成的转光剂可以吸收紫外光(波长λ=250~400 nm)并发射出红光(λ=610~660 nm),该光谱性质与植物光合作用在红光区的吸收光谱匹配性较高,并且利用该类转光剂制备的转光农膜仍旧保持了良好的发光性能,这将有利于转光剂在农膜领域中的推广和应用。本文为拓宽转光剂荧光发射范围,提高与植物光合作用在红光波段吸收光谱的匹配度,提供了一种切实可行的方法,并将转光剂成功应用于制备转光农膜,达到了较好的紫外转红光的目的。

关键词：稀土有机配合物转光剂转光农膜光学性质热稳定性

Ga_(1-x)Ti_(x)Sb(x=0.25,0.50,0.75)电学、磁学及光学性质的第一性原理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

稀有金属材料与工程 2023年第10期52卷 3571-3580页

作者：姚云美肖清泉付莎莎邹梦真唐华张瑞亮谢泉贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所贵州贵阳550025

直接带隙半导体锑化镓(GaSb)凭借其优异的性能在光纤通信、光电器件等领域具有应用价值。为了拓展GaSb在光电器件中应用及探索新的自旋电子学材料,采用第一性原理计算了不同Ti掺杂浓度的GaSb(Ga_(1-x)Ti_(x)Sb,其中x为Ti原子的掺杂原子... 详细信息

直接带隙半导体锑化镓(GaSb)凭借其优异的性能在光纤通信、光电器件等领域具有应用价值。为了拓展GaSb在光电器件中应用及探索新的自旋电子学材料,采用第一性原理计算了不同Ti掺杂浓度的GaSb(Ga_(1-x)Ti_(x)Sb,其中x为Ti原子的掺杂原子分数)的电学、磁学及光学性质。计算结果表明:Ga_(1-x)Ti_(x)Sb的能带结构和态密度在费米能级附近产生自旋劈裂并形成净磁矩,使Ga_(1-x)Ti_(x)Sb(x=0.25,0.50,0.75)分别表现为半金属铁磁体、稀磁半导体、磁性金属。Ga_(1-x)Ti_(x)Sb优化后晶格常数变大。Ga_(1-x)Ti_(x)Sb的折射率、反射率、吸收系数发生红移且在中远红外波段光吸收系数高于GaSb;Ga_(1-x)Ti_(x)Sb随着Ti掺杂浓度的增加对中远红外波段光子的吸收效果变得更好。计算结果为拓展GaSb基半导体材料在红外探测器、红外半导体激光器等领域的应用以及新的自旋电子学材料的发现提供理论参考。

关键词：第一性原理 GaSb Ti掺杂电子结构磁学性质光学性质

电场对GaN/g-C_(3)N_(4)异质结电子结构和光学性质影响的第一性原理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2022年第9期71卷 282-290页

作者：刘晨曦庞国旺潘多桥史蕾倩张丽丽雷博程赵旭才黄以能伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的稳定性、电子结构、光学性质及功函数,同时考虑了电场效应.结果表明:GaN/g-C_(3)N_(4)范德瓦耳斯异质结的晶格失配率(0.9%)和晶格失配能极低(-1.230 ... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的稳定性、电子结构、光学性质及功函数,同时考虑了电场效应.结果表明:GaN/g-C_(3)N_(4)范德瓦耳斯异质结的晶格失配率(0.9%)和晶格失配能极低(-1.230 meV/Å^(2),1Å=0.1 nm),说明该异质结稳定性很好,且该异质结在很大程度上保留了GaN和g-C_(3)N_(4)的基本电子性质,可作为直接带隙半导体材料.同时,GaN/g-C_(3)N_(4)异质结在界面处形成了从GaN指向g-C_(3)N_(4)的内建电场,使得光生电子-空穴对可以有效分离,这有利于提高体系的光催化能力.进一步分析可知,外加电场使GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的禁带宽度有着不同程度的减小,使得电子从价带跃迁至导带更加容易,有利于提高体系的光催化活性;此外,当外加电场高于0.3 V/Å以及低于-0.4 V/Å时,异质结的能带排列由Ⅰ型向Ⅱ型过渡,更好地实现光生电子-空穴对的分离,进一步提高了体系的光催化活性.因此,本文提出的构建异质结及施加外电场是提高体系光催化活性的有效手段.

关键词：电子结构光学性质功函数外电场

新型二维拉胀材料SiGeS的理论预测及其光电性质

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2022年第15期71卷 89-96页

作者：祝裕捷蒋涛叶小娟刘春生南京邮电大学电子与光学工程学院南京210023

二维材料由于其在力学、电学以及光学等领域的潜在应用而受到广泛关注.基于第一性原理计算,通过有序地排列SiH3SGeH3的Si-S-Ge骨架,设计了一种全新的二维材料SiGeS.单层SiGeS具有良好的能量、动力学以及热力学稳定性.SiGeS具有非常罕见... 详细信息

二维材料由于其在力学、电学以及光学等领域的潜在应用而受到广泛关注.基于第一性原理计算,通过有序地排列SiH3SGeH3的Si-S-Ge骨架,设计了一种全新的二维材料SiGeS.单层SiGeS具有良好的能量、动力学以及热力学稳定性.SiGeS具有非常罕见的负泊松比.此外,单层SiGeS是间接带隙半导体,其带隙值为1.95 eV.在应变的作用下,SiGeS可转变为带隙范围为1.32—1.58 eV的直接带隙半导体,可被应用在光学或半导体领域.同时,本征SiGeS拥有优异光吸收能力,其最高光吸收系数可达约10^(5) cm^(–1),吸收范围主要在可见光到紫外波段.在应变下,光吸收范围可覆盖到整个红外波段.这些有趣的性质使得SiGeS成为一种多功能材料,有望被用于纳米电子、纳米力学以及纳米光学等领域.

关键词：第一性原理二维材料负泊松比光学性质

应变对(Ga,Mo)Sb磁学和光学性质影响的理论研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2022年第9期71卷 245-256页

作者：潘凤春林雪玲王旭明宁夏大学物理与电子电气工程学院银川750021

近年来,作为一种自旋电子学领域的关键材料,具有高温本征铁磁性的稀磁半导体受到了广泛的关注.为探索能够提高本征铁磁性居里温度(C urie temperature,T;)的方法,本文运用第一性原理LDA+U方法研究了应变对Mo掺杂GaSb的电子结构、磁学及... 详细信息

近年来,作为一种自旋电子学领域的关键材料,具有高温本征铁磁性的稀磁半导体受到了广泛的关注.为探索能够提高本征铁磁性居里温度(C urie temperature,T;)的方法,本文运用第一性原理LDA+U方法研究了应变对Mo掺杂GaSb的电子结构、磁学及光学性质的影响.研究结果表明:-6%—2.5%应变范围下GaSb半导体材料具有稳定的力学性能,压应变下GaSb材料的可塑性、韧性增强,有利于GaSb半导体材料力学性能的提升;应变对Mo替代Ga缺陷(Mo;)的电子结构有重要的影响,-3%至-1.2%应变范围下Mo;处于低自旋态(low spin state,LSS),具有1;的局域磁矩,-1.1%—2%应变范围下Mo;处于高自旋态(high spin state,HSS),具有3;的磁矩;不管是LSS还是HSS,Mo;产生局域磁矩之间的耦合都是铁磁耦合,但铁磁耦合的强度和物理机制不同,适当的压应变可有效提高铁磁耦合强度,这有利于实现高T;的GaSb基磁性半导体;Mo可极大提高GaSb半导体材料的电极化能力,这有利于光生电子-空穴对的形成和分离,提高掺杂体系对长波光子的光电转化效率;Mo引入的杂质能级使电子的带间跃迁对所需要吸收光子的能量变小,掺杂体系光学吸收谱的吸收边发生了红移,拉应变可进一步提升(Ga,Mo)Sb体系在红外光区的光学性能.

关键词： GaSb 应变磁学性质光学性质第一性原理

单层CrI_(3)电荷输运性质和光学性质应变调控的第一性原理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2022年第20期71卷 232-240页

作者：王娜许会芳杨秋云章毛连林子敬安徽科技学院电气与电子工程学院蚌埠233000 中国科学技术大学物理系合肥230000

通过应变调控二维材料的电学性质和光学性质是设计新型二维电子和光电子器件的重要环节,也是后摩尔时代薄膜器件设计中的关键技术.薄膜CrI_(3)具有铁磁和层间反铁磁的独特性质,但是关于应变调制其电学性质和光学性质的研究未见报道.本... 详细信息

通过应变调控二维材料的电学性质和光学性质是设计新型二维电子和光电子器件的重要环节,也是后摩尔时代薄膜器件设计中的关键技术.薄膜CrI_(3)具有铁磁和层间反铁磁的独特性质,但是关于应变调制其电学性质和光学性质的研究未见报道.本文采用高精度杂化密度泛函理论研究了面内单双轴应变对单层CrI_(3)载流子迁移率和介电函数的调控规律,研究结果与已有的实验和理论值符合较好.计算发现:单层CrI_(3)载流子迁移率非常小,均在10 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)以内;与拉伸应变相比,双轴压缩应变可以显著提升迁移率;当双轴压缩应变量增至8%时,沿锯齿方向电子迁移率增至174 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),达到了MoS_(2)水平.可见光区介电函数虚部x(y)方向Ⅰ号吸收峰强度随双轴拉伸应变量增加明显增强,而z方向几乎没有变化;可见光区x(y)和z方向的介电函数虚部曲线开始攀升的起点对应的光子能量均随双轴压缩应变量增加明显减小,且所有吸收峰呈现明显的红移.结果表明,应变可以明显提升单层CrI_(3)的电荷输运性能和可见光区的光学性能.

关键词：应变第一性原理载流子迁移率光学性质