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铁电体SrBi_2Nb_2O_9电子能带结构的第一性原理研究

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物理学报 2004年第9期53卷 2931-2936页

作者：唐春红蔡孟秋尹真张明生南京大学物理系固体微结构实验室材料分析中心南京工程学院基础部南京210013

采用第一性原理的方法计算了SrBi2 Nb2 O9(SBN)的顺电相、铁电相的电子结构 .顺电相是间接带隙 ,铁电相是直接带隙 ,它们的大小分别为 1 5 7和 2 2 3eV .顺电相和铁电相的价带顶均主要来自于O2p态的贡献 .而顺电相和铁电相的导带底则... 详细信息

采用第一性原理的方法计算了SrBi2 Nb2 O9(SBN)的顺电相、铁电相的电子结构 .顺电相是间接带隙 ,铁电相是直接带隙 ,它们的大小分别为 1 5 7和 2 2 3eV .顺电相和铁电相的价带顶均主要来自于O2p态的贡献 .而顺电相和铁电相的导带底则分别来自Nb 4d态和Bi6p态的贡献 .计算表明SBN铁电相的低的漏电流与Bi6p轨道有关 .由顺电相到铁电相时 ,Nb 4d和O 2p轨道的强的杂化以及部分的Bi O (2 )杂化间接地增强NbO6 八面体的畸变 ,降低了体系的总能量。

关键词：铁电材料顺电相铁电相态密度电子能带结构

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聚二乙炔电子能带结构的研究

物理化学学报 1993年第2期9卷 256-262页

作者：张启元严继民张大仁中国科学院化学研究所北京100080 中国科学院生态环境中心北京100083

聚二乙炔(polydiacetylenes)具有平面的全共轭主链,并可被制备成宏观大小的单晶,因而是研究聚合物物理、化学性质的理想模型.它的物理、化学性质,特别是作为导电材料的导电机理与其价带及导带的结构密切相关.通过改变聚二乙炔的侧基可... 详细信息

聚二乙炔(polydiacetylenes)具有平面的全共轭主链,并可被制备成宏观大小的单晶,因而是研究聚合物物理、化学性质的理想模型.它的物理、化学性质,特别是作为导电材料的导电机理与其价带及导带的结构密切相关.通过改变聚二乙炔的侧基可以对其主链几何结构及电子能带结构产生影响,进而改变其物理化学性质.

关键词：聚二乙炔电子能带结构

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材料电子能带结构计算的密度泛函理论方法

中国科学：化学 2020年第10期50卷 1344-1362页

作者：蒋鸿张旻烨北京分子科学国家研究中心北京大学化学与分子工程学院北京100871

材料的电子能带结构性质对其在光电能量转化中的应用具有决定性作用.发展能准确高效地预测材料电子能带结构的第一性原理方法一直以来都是计算材料科学领域中的重要问题.作为材料计算的"标准模型",局域密度近似(LDA)或广义梯度近似(GGA... 详细信息

材料的电子能带结构性质对其在光电能量转化中的应用具有决定性作用.发展能准确高效地预测材料电子能带结构的第一性原理方法一直以来都是计算材料科学领域中的重要问题.作为材料计算的"标准模型",局域密度近似(LDA)或广义梯度近似(GGA)下的密度泛函理论(DFT)存在显著低估材料带隙的系统性误差,即所谓的"带隙问题".以改进对带隙的描述为主要目标之一,近年来DFT领域有很多重要进展.本文阐述了在DFT框架内描述材料电子能带结构性质的理论基础,对近年来为克服LDA/GGA局限性所发展的各种新方法进行了系统评述,并针对仍然存在的挑战性问题给出了一些个人思考.此外,本文也对基于格林函数多体微扰理论的GW方法在近年来的发展进行了讨论.

关键词：密度泛函理论电子能带结构带隙问题杂化泛函 GW方法第一性原理计算

电荷转移复合分子晶体TMPD·（TCNQ）2的电子能带结构及其与NMP·TCNQ和TTF·TCNQ的比较

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物理化学学报 1985年第6期1卷 517-527页

作者：张启元严继民中国科学院化学研究所中国科学院化学研究所北京

本文对电荷转移复合分子晶体 TMPD·（TCNQ）2 的电子能带进行了计算。在计算中将 TMPD 及 TCNQ 分别作为准一维分子柱来处理。所用计算方法为 EHMO/LCAO-MO-CO 方法。计算结果再次证实我们在前文给出的规律,即分子晶体能带的位置由其... 详细信息

本文对电荷转移复合分子晶体 TMPD·（TCNQ）2 的电子能带进行了计算。在计算中将 TMPD 及 TCNQ 分别作为准一维分子柱来处理。所用计算方法为 EHMO/LCAO-MO-CO 方法。计算结果再次证实我们在前文给出的规律,即分子晶体能带的位置由其孤立分子相应分子轨道能级的位置决定,而能带宽度由相邻分子的相应分子轨道间的相互作用决定。本文还对该晶体的能带结构及其与室温电导率的关系进行了讨论,并与 NMP·TCNQ 和 TTF·TCNQ 晶体的进行比较。

关键词： TCNQ 分子晶体 TMPD 电子能带结构电荷转移电荷交换 NMP TTF

生长在Si（001）衬底上的应变合金GexSi1－x的价带电子能带结构

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Journal of Semiconductors 1994年第3期15卷 156-162页

作者：徐至中复旦大学表面物理实验室

采用经验的紧束缚方法，对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的应变合金ＧｅｘＳｉ１－ｘ。的价带结构进行了计算．并与相应组分的体合金的价带结构进行了比较．当考虑应变对电子能带的影响时，采用了经验的标度定则．这里的标度指数根据对Ｇ... 详细信息

采用经验的紧束缚方法，对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的应变合金ＧｅｘＳｉ１－ｘ。的价带结构进行了计算．并与相应组分的体合金的价带结构进行了比较．当考虑应变对电子能带的影响时，采用了经验的标度定则．这里的标度指数根据对Ｇｅ、Ｓｉ的畸变势常数实验值的拟合而决定．文中给出了应变合金及体合金的三支价带沿Ｌ－Γ－Ｘ方向的色散关系，Γ点价带顶能级、自旋－轨道互作用分裂值△ｓｏ及轻、重空穴能级在应变下的分裂值△ｈｌ随合金组分Ｘ的变化关系，三支价带顶的等能面，以及三支价带的空穴有效质量随合金组分Ｘ的变化关系．并讨论了应变对合金价带结构的影响．

关键词：价带色散关系实线能带结构 Si Ge_xSi 电子能带结构合金层表面层空穴载流子(半导体) 衬底基片

超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110)(m=1-20)的电子能带结构研究

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Journal of Semiconductors 1990年第5期11卷 323-331页

作者：徐至中复旦大学表面物理实验室

在紧束缚的框架下,利用重整化方法计算了超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110)(m=1-20)的电子能带结构。计算结果表明,对不同m的超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110) 都具有间接能隙结构,而且间接导带底的电子状态具有明显的二维特性。单层超晶格(Ge_... 详细信息

在紧束缚的框架下,利用重整化方法计算了超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110)(m=1-20)的电子能带结构。计算结果表明,对不同m的超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110) 都具有间接能隙结构,而且间接导带底的电子状态具有明显的二维特性。单层超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_1(110)具有非常小的间接和直接禁带宽度。当GaAs层的层数m逐渐增加时,导带的电子状态逐渐由三维特性向二维特性过渡,但是这一过渡对布里渊区内的各点,情况都各不相同。超晶格导带底的横向色散关系当m≥10以后,基本上不再随m的增加而改变。

关键词： Ge/GaAs 电子能带结构禁闭效应

生长在Ge_xSi_(1-x)合金衬底(001)面上的应变GaAs层的电子能带结构

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物理学报 1995年第7期44卷 1141-1147页

作者：徐至中复旦大学表面物理国家重点实验室上海200433

采用紧束缚方法计算了GaAs/Ge_xSi_(1-x)(001)的电子能带结构.按GaAs的畸变势常数实验值决定紧束缚参数随键长变化的标度定律指数.计算时同时考虑由应变引起的键长和键角变化对电子能带结构的影响.计算结果表明:当衬底合金组分x<0.3时,... 详细信息

采用紧束缚方法计算了GaAs/Ge_xSi_(1-x)(001)的电子能带结构.按GaAs的畸变势常数实验值决定紧束缚参数随键长变化的标度定律指数.计算时同时考虑由应变引起的键长和键角变化对电子能带结构的影响.计算结果表明:当衬底合金组分x结构转变成间接能隙结构.除L点导带能谷外,其它各导带底能谷的电子电导率有效质量均基本保持不变.为了使应变GaAs层仍保持较好的电学特性,衬底合金组分x最好大于或等于0.5.

关键词：砷化镓电子能带结构锗硅合金衬底

能谷间相互作用对量子阱Ge_(0.3)Si_(0.7)/Si/Ge_(0.3)Si_(0.7)的电子能带结构的影响

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物理学报 1997年第4期46卷 775-782页

作者：徐至中复旦大学物理系

采用建立在经验赝势理论基础上的推广ｋ·ｐ方法及电流密度算符技术，计算了生长在Ｇｅ０３Ｓｉ０７（００１）衬底上的量子阱Ｇｅ０３Ｓｉ０７／Ｓｉ／Ｇｅ０３Ｓｉ０７的导带电子束缚能级．详细地研究了因能谷间相互作用... 详细信息

采用建立在经验赝势理论基础上的推广ｋ·ｐ方法及电流密度算符技术，计算了生长在Ｇｅ０３Ｓｉ０７（００１）衬底上的量子阱Ｇｅ０３Ｓｉ０７／Ｓｉ／Ｇｅ０３Ｓｉ０７的导带电子束缚能级．详细地研究了因能谷间相互作用而引起的能级分裂情况。

关键词：硅半导体电子能带结构量子阱

生长在Si(OO1)衬底上的超晶格(Si_2)_4/(GaAs)_4的电子能带结构及光学性质

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物理学报 1995年第12期44卷 1984-1993页

作者：徐至中复旦大学物理系上海200433

按照Peressi等的第一性原理赝势计算得到的原子几何构形及能带边不连续值,采用紧束缚方法计算了生长在Si(001)衬底上的超晶格(Si_2)_4/(GaAs)_4的电子能带结构及光跃迁振子强度.相应于两种不同的原子几何构形:X端界面及Y端界面情况,超... 详细信息

按照Peressi等的第一性原理赝势计算得到的原子几何构形及能带边不连续值,采用紧束缚方法计算了生长在Si(001)衬底上的超晶格(Si_2)_4/(GaAs)_4的电子能带结构及光跃迁振子强度.相应于两种不同的原子几何构形:X端界面及Y端界面情况,超晶格具有不同的基本带隙.但是不管哪种情况,它们都存在能量近乎简并的两类导带底能谷——Γ能谷及△能谷,它们的价带顶都处在Γ点.X端界面超晶格的价带顶附近的状态主要由GaAs 层的价态波函数组成.对于Y端界面超晶格的价带顶附近的状态,Si层和GaAs层的价态波函数有较大的混和.两类超晶格的导带Γ能谷的状态主要由Si层的原来体导带X能谷经布里渊区折叠而组成.价带顶和导带底附近的带间跃迁振子强度大部分都近乎为零;价带顶附近能级至价带顶能级间的光跃迁沿[001]方向的振子强度有较大的值;导带底至导带底附近能级的光跃迁,只有Y端界面超晶格具有比较大的振子强度.

关键词：电子能带结构光学性质硅砷化镓超晶格