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Si-Ga共掺杂金刚石铜复合材料界面性能的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 159-165页

作者：曾勇谋刘莹胡梦晗王铁彬于捷曹宇周晓龙梧州学院机械与资源工程学院梧州543002 昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 梧州学院梧州风光能源装备工程技术研究中心梧州543002

为了研究金刚石/铜复合材料界面性能,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了Si和Ga原子掺杂金刚石/铜界面结构形成能、态密度、电荷密度.结果表明:形成能越低掺杂的界面结构越稳定,所以Si原子掺杂间隙2位置的金刚石(100)/铜(111)... 详细信息

为了研究金刚石/铜复合材料界面性能,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了Si和Ga原子掺杂金刚石/铜界面结构形成能、态密度、电荷密度.结果表明:形成能越低掺杂的界面结构越稳定,所以Si原子掺杂间隙2位置的金刚石(100)/铜(111)界面模型最稳定(-7.339 eV),Si原子掺杂第一层Cu原子位置金刚石(111)/铜(111)界面最稳定(-2.846 eV),Ga原子掺杂间隙1位置的金刚石(100)/铜(111)界面模型最稳定(-5.791 eV),Ga原子掺杂第一层Cu原子位置金刚石(111)/铜(111)界面最稳定(-0.895 eV).由于Si-Ga原子共掺杂金刚石(100)和铜(111)界面形成能降低(Ef=-13.259 eV),费米能级处态密度有所增加(7.578 electrons/eV),电子转移形成键合,Si-Ga原子共掺杂金刚石(100)/铜(111)间隙位置的界面最稳定.因此Si-Ga原子共掺杂是提高金刚石/铜界面界面性能的有效手段.

关键词：掺杂界面性能复合材料第一性原理

基于第一性原理和热力学计算的TiAl-Nb金属间化合物稳定性和相关系研究

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 151-162页

作者：汪文洋徐勇田彬甘信柱王志刚梁永锋林均品山东建筑大学材料科学与工程学院济南250101 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

采用基于广义梯度近似密度泛函理论的第一性原理计算和相图计算方法,研究了TiAl-Nb合金中γ、α_(2)、O_(2)和ωo相的热力学和力学性质以及相转变关系.研究表明,第一性原理计算得到的化合物相的参数是准确的,且分析结果与相图计算结果... 详细信息

采用基于广义梯度近似密度泛函理论的第一性原理计算和相图计算方法,研究了TiAl-Nb合金中γ、α_(2)、O_(2)和ωo相的热力学和力学性质以及相转变关系.研究表明,第一性原理计算得到的化合物相的参数是准确的,且分析结果与相图计算结果相一致.四个化合物相都是能够稳定存在的相.通过热力学和力学性质的分析,发现α_(2)相更容易转变为O_(2)相,并且在一定条件下可以通过相变反应生成ωo相.而γ相更容易转变为ωo相,但无法生成O_(2)相.

关键词： TiAl合金第一性原理相图声子谱及态密度热力学性质

掺杂及卤化调控富勒烯氧化还原电位的DFT研究

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原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 65-72页

作者：李健孙冰花王春妮李奥吕祥鸿王晨代盼白真权西安石油大学新能源学院西安710000 西安石油大学材料科学与工程学院西安710000 中国石油集团工程材料研究院有限公司西安710000

采用基于密度泛函理论(DFT)的模拟计算方法,分别计算了原始富勒烯C_(60)和11种单原子置换(掺杂及卤化)富勒烯材料C_(59)X(X=B、Si、N、P、As、O、S、Se、F、Cl、Br)的氧化还原电位、电子亲合能、分子轨道能级.其中,B、As、P、Si、N、Se... 详细信息

采用基于密度泛函理论(DFT)的模拟计算方法,分别计算了原始富勒烯C_(60)和11种单原子置换(掺杂及卤化)富勒烯材料C_(59)X(X=B、Si、N、P、As、O、S、Se、F、Cl、Br)的氧化还原电位、电子亲合能、分子轨道能级.其中,B、As、P、Si、N、Se、S单原子置换导致氧化还原电位正移,B置换后增幅最高(3.655 V);F、Cl、Br、O单原子置换后,氧化还原电位均负移,F置换后降幅最大(2.476 V).在所考察的12种富勒烯分子中,C_(59)B和C_(59)F的电子亲和能(EA)分别为最小值(-3.901 eV)和最高值(-2.577 eV),二者分别具有最强和最弱的得电子倾向.在C_(59)B和C_(59)F中,B、F置换原子周围存在电荷偏聚,且B、F与周围C原子的成键主要来自于-2.5 eV和-7.5 eV能级附近2p电子的相互作用.

关键词：密度泛函理论富勒烯C_(60) 氧化还原电位电子结构

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电解水制氢技术：进展、挑战与未来展望

工程科学学报 2025年第2期47卷 282-295页

作者：张正宋凌珺北京航空航天大学交通科学与工程学院

实现全球碳中和是各国在2050年制定的重要目标之一，旨在减缓气候变化的不良影响.氢能作为一种极具潜力的清洁能源，凭借其高能量密度、零碳排放、可再生性强等特性，被视为实现能源转型与应对气候变化的重要载体.为了实现这些目标，利... 详细信息

实现全球碳中和是各国在2050年制定的重要目标之一，旨在减缓气候变化的不良影响.氢能作为一种极具潜力的清洁能源，凭借其高能量密度、零碳排放、可再生性强等特性，被视为实现能源转型与应对气候变化的重要载体.为了实现这些目标，利用电解水制取氢气已经成为解决全球碳中和问题的重要关键方案之一.本文综述了碱性电解水、质子交换膜电解水、阴离子交换膜电解水和固体氧化物电解水制氢技术的最新进展，并对这四种电解水技术的工作原理、结构特点以及优缺点进行了详尽比较.此外，总结了电解水制氢催化剂材料的研究进展，尤其是新型材料的开发与结构优化，旨在提升材料的催化活性与稳定性.讨论了海水电解制氢和耦合制氢等新兴技术，强调通过电解质组成优化、高效双功能催化剂开发及利用小分子氧化反应热力学优势，可有效提升电解水制氢效率和系统稳定性.最后，提出了电解水制氢技术的发展趋势与未来研究方向，包括提升催化剂性能、降低电解过程能耗、开发新型电解设备等，旨在促进电解水制氢技术的进步，助力全球碳中和目标的实现，并为未来的研究提供参考与指导.

关键词：碳中和氢能电解水制氢催化剂电极材料

同方期刊数据库

含对苯二甲酸双(对甲氧基苯)酯液晶基元聚噻吩的合成

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高分子材料科学与工程 2008年第9期24卷 52-55页

作者：谌烈陈义旺查代军南昌大学材料科学与工程学院高分子研究所江西南昌330031

从设计合成单体噻吩取代对苯二甲酸双(对甲氧基苯)酯入手,以FeCl3为催化剂,CHCl3为溶剂,合成了一种新型以聚噻吩为共轭主链的共轭聚合物。利用核磁共振(1H-NMR),红外光谱(IR)等方法表征了单体和聚合物的结构。利用差示扫描量热仪(DSC)... 详细信息

从设计合成单体噻吩取代对苯二甲酸双(对甲氧基苯)酯入手,以FeCl3为催化剂,CHCl3为溶剂,合成了一种新型以聚噻吩为共轭主链的共轭聚合物。利用核磁共振(1H-NMR),红外光谱(IR)等方法表征了单体和聚合物的结构。利用差示扫描量热仪(DSC)、带热台的偏光显微镜(POM)、紫外光谱(UV)和荧光光谱(PL)研究了聚合物液晶性和光学性能。结果表明,该聚合物为无规聚合物。通过偏光显微镜观察,单体具有向列型液晶态纹影织构,而由于大体积刚性侧基破坏了聚合物的液晶性,聚合物分解温度之前未观察到该聚合物有明显的双折射现象。

关键词：共轭聚合物液晶聚合物聚噻吩合成

双轴应变对NbSe_(2)/MoSi_(2)N_(4)肖特基势垒的调控

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原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 182-188页

作者：张宇哲安梦雅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

最近一种高质量的二维(Two-dimensional,2D)半导体材料MoSi_(2)N_(4)(MSN)在实验上被成功合成,具有优异的电气和机械性能.尽管最近有大量的研究致力于揭示MSN的材料特性,但到目前为止,对MSN的电接触物理特性的探索还比较少.在这项工作中... 详细信息

最近一种高质量的二维(Two-dimensional,2D)半导体材料MoSi_(2)N_(4)(MSN)在实验上被成功合成,具有优异的电气和机械性能.尽管最近有大量的研究致力于揭示MSN的材料特性,但到目前为止,对MSN的电接触物理特性的探索还比较少.在这项工作中,构建了金属-半导体NbSe_(2)/MSN肖特基结并使用第一性原理密度泛函理论计算研究了该肖特基结的材料特性.发现NbSe_(2)/MSN接触具有超低肖特基势垒高度(Schottky barrier height,SBH),这有利于纳米电子学应用.SBH可以通过施加双轴应变的方式进行有效的调控.当施加拉伸应变时能实现NbSe_(2)/MSN肖特基结由p型肖特基接触转变为p型欧姆接触,而当施加较大的压缩应变时能实现p型肖特基接触和n型肖特基接触之间的转换.我们的研究结果为MSN的2D电触点的物理特性提供了见解,并将为设计基于MSN的2D纳米器件的高性能电触点提供关键的一步.

关键词： MoSi_(2)N_(4) NbSe_(2) 肖特基结欧姆接触

甲基修饰的咔唑/二苯砜基AIE-TADF蓝光材料及其OLED器件

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高等学校化学学报 2022年第11期43卷 87-97页

作者：伍泽鑫朱渊杰王泓中王均安贺英上海大学材料科学与工程学院高分子材料系上海200444 上海大学材料科学与工程学院材料研究所上海200072

以四甲基咔唑为电子给体(D)、二苯砜为电子受体(A)构建了具有D-A-D结构的纯有机咔唑/二苯砜衍生物——9,9’-[磺酰基双(3,1-亚苯基)]双(1,3,6,8-四甲基-9H-咔唑)(TMe-m SOCz).对所合成材料的光物理性能研究表明,TMe-m SOCz表现出明显的... 详细信息

以四甲基咔唑为电子给体(D)、二苯砜为电子受体(A)构建了具有D-A-D结构的纯有机咔唑/二苯砜衍生物——9,9’-[磺酰基双(3,1-亚苯基)]双(1,3,6,8-四甲基-9H-咔唑)(TMe-m SOCz).对所合成材料的光物理性能研究表明,TMe-m SOCz表现出明显的聚集诱导发射(AIE)和热激活延迟荧光(TADF),延迟寿命和延迟荧光占比分别为2.26μs和47.7%,并具有良好的电化学稳定性和热稳定性.基于TMe-mSOCz作为非掺杂发光层制备了有机发光二极管(OLED)器件,其启亮电压(V_(on))为3.5 V,最大外量子效率为5.63%,国际照明委员会(CIE)坐标为(0.18,0.26).在1000 cd/m^(2)亮度下,非掺杂器件的效率滚降非常小(7.1%),色彩稳定性较好,其具有窄的半峰宽(FWHM=72 nm).研究结果表明,在传统TADF分子给受体间引入甲基修饰有利于开发具有AIE特性与更高效的D-A-D型TADF分子,这为基于AIE-TADF分子开发新型OLED器件提供了新途径.

关键词：热激活延迟荧光聚集诱导发射咔唑基二苯砜衍生物有机发光二极管非掺杂器件

含活性侧基马来酰亚胺/苯乙烯共聚物的合成与性能研究

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高等学校化学学报 2005年第9期26卷 1743-1746页

作者：浦鸿汀蒋伟春刘玲同济大学材料科学与工程学院功能高分子研究所上海200092

合成了含活性侧基的苯乙烯/N-对羟苯基马来酰亚胺共聚物(SHMI),使某些具有特定功能的有机小分子接枝到聚合物主链上.用FTIR,NMR及GPC研究了其化学结构,并用DSC和TGA研究了其热转变和热降解性能.结果表明,SHMI是交替共聚物,其玻璃化转变... 详细信息

合成了含活性侧基的苯乙烯/N-对羟苯基马来酰亚胺共聚物(SHMI),使某些具有特定功能的有机小分子接枝到聚合物主链上.用FTIR,NMR及GPC研究了其化学结构,并用DSC和TGA研究了其热转变和热降解性能.结果表明,SHMI是交替共聚物,其玻璃化转变温度(Tg)高达526K,于661K开始降解,降解动力学遵循Arrhenius方程,有良好的溶解成膜性能.

关键词： N-对羟苯基马来酰亚胺苯乙烯/马来酰亚胺共聚物活性侧基热稳定性

同材质颗粒不同填充密度的随机介质中光场的空间分布

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物理学报 2008年第4期57卷 2186-2191页

作者：王慧琴刘正东王冰南昌大学材料科学与工程学院南昌大学近代物理研究所南昌330031

用时域有限差分法研究了同一材质的颗粒在不同填充密度下的随机介质中光局域化问题.依据随机介质激光的实验参数,模拟了颗粒填充密度不同的随机介质中光场的空间分布.结果表明:当散射颗粒的散射平均自由程与波长相当时,随机介质中的光... 详细信息

用时域有限差分法研究了同一材质的颗粒在不同填充密度下的随机介质中光局域化问题.依据随机介质激光的实验参数,模拟了颗粒填充密度不同的随机介质中光场的空间分布.结果表明:当散射颗粒的散射平均自由程与波长相当时,随机介质中的光场分布呈现局域化的特征,而且随着颗粒填充密度增大,光场的局域化程度增强.因此,在同样的抽运激励下,颗粒填充密度越大的随机增益介质越容易产生激光辐射.数值模拟结果与实验定性符合.

关键词：随机激光时域有限差分法颗粒填充密度局域化