电子态密度

摘要： 电子态密度是指单位能量范围内的状态数,是与电子能带结构密切相关的一个物理量.为了计算电子的比热和晶体的输运性质,必须用较精确的方法计算出晶体的电子态密度.大多数教材中对该部分的处理通常采用简化模型,并不能反映一般情况下态密度的计算思路.本文从电子态密度的公式出发,详细说明了二维石墨烯和三维面心立方晶格态密度的计算步骤,并且对其中细节给出了基于数值计算的详细解释.

摘要： 基于WIEN2k软件,对一系列非磁性Weyl半金属进行了第一性原理计算研究,内容包括TaAs家族、WTe2与MoTe2、WP2与MoP2体系的电子态密度与能带结构.将本文结果与已发表的理论计算和实验结果进行了对比.研究表明,几个体系都在费米能级处具有较低的电子态密度,半金属性由弱到强分别为:WTe2与MoTe2、TaAs家族和WP2与MoP2.TaP在费米能级处,导带与价带杂化暓为显著,这些结果,与其在低温、强脉冲强磁场下,表现出的奇异输运现象相符.

摘要： 采用基于密度泛函理论的CASTEP软件,首先优化Ni的晶格常数,研究金属Ni(111),Ni(100)和Ni(110)3个低指数表面的表面弛豫、表面能和表面电子态密度,研究结果表明:表面Ni的三个表面表面能最大的Ni(110)面,表面弛豫最大,表面能最小的Ni(111)面,表面弛豫最小;表面弛豫主要发生在前两层原子上,第一层向内收缩,第二层向外拉伸;弛豫后表面原子的态密度明显区别于体内原子,表面态密度变化越大,表面驰豫越大、表面能越大;表面悬键最多、配位最不饱和的Ni(110)晶面表面态密度大,表面能大,表面驰豫量多.发生在催化剂上的反应能量和反应速率相当敏感地依赖于裸露的表面晶面,因此裸露Ni(110)晶面的催化剂,相对于其低指数的基础晶面(111)、(100),具有更好的活性,为催化剂的设计提供一定的理论依据.

摘要： 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法来研究不同维度ZnO的能带结构和电子态密度.参考实验上的ZnO晶格参数构建不同维度的ZnO模型并进行结构优化后再计算能带结构和电子态密度.研究结果表明二维和三维ZnO都属于直接带隙半导体且二维ZnO的禁带宽度大于三维ZnO;从三维变到二维,ZnO的电子局域化程度变高且Zn 3d轨道电子从能量较低的能级向能量较高的能级跃迁.本文的研究展示了二维和三维ZnO能带结构和电子态密度的异同,为二维ZnO基的器件研究提供了一定的理论参考价值.

摘要： 稀土发光材料与器件是一门讲授发光材料与照明、显示产业结合的课程.发光材料的发光过程涉及复杂点电子跃迁等物理过程,传统的授课方式越来越难满足学生对复杂知识的掌握.本文针对这个问题,结合了教学实例,采用密度泛函理论计算硫化物荧光粉基质的电子结构,通过能带理论解释了荧光粉热猝灭的机理.结果表明,密度泛函理论能够直观地解释荧光粉热猝灭过程与能带的联系.探索了密度泛函理论融入稀土发光材料与器件课程的方式.

摘要： 尖晶石LiMn2O4正极材料是在原有锂电池正极材料LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的基础上研发出来的优选正极材料,它相较于LiCoO2材料价格更加低廉热稳定性加强且安全性能有所提高.采用Mg2+掺杂LiMn2O4正极材料,利用基于密度泛函理论的第一性原理对LiMg0.5Mn1.5O4晶格常数与能带结构、态密度进行计算与分析.结果表明:新材料LiMg0.5Mn1.5O4的空间群为F4332,掺杂后晶胞参数a明显减小,晶胞体积收缩;掺杂量为0.5时明显比掺杂量0.125时Fermi能量和能量密度高.Mg2+掺杂能影响LiMn2O4的晶体结构,形成更加稳定的共价键.掺杂量会改变LiMn2O4的空间群影响到结构稳定性,所以掺杂量不宜过大.

摘要： 近年来,C、Cu单掺杂ZnO获得p型化的相关研究甚多,然而对于C-Cu共掺杂ZnO却鲜有研究.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算分析比较了C、Cu单掺杂、C-Cu分别以1:1、1:2、2:1比例共掺杂ZnO体系的晶格结构、电子态密度、空穴有效质量和形成能.研究结果表明:在本文的计算方法和模型下,各掺杂体系均能获得p型ZnO;当C-Cu以1:2比例掺入ZnO时,容易获得p型化水平更高、电子迁移效应更优、导电性更好、形成能低掺杂更稳定的半导体新材料.

摘要： In order to compare the differences in the mechanical and thermal properties and electronic structures, the formation enthalpy,cohesive energy,elastic coefficient,electron energy band and density of electronic states for the TiAl, TiAl2, TiAl3and Ti3Al intermetallic compounds in Ti-Al alloy were calculated. In addition, the first principles based on density functional theory and the software package CASTEP in the Materials Studio software were adopted. The results show that among four intermetallic compounds,the alloying ability of Ti3Al is the strongest,and its structure is the most stable. Moreover,the Ti3Al is ductile,and has the best deformation resistance and rigidity. All four intermetallic compounds have no energy forbidden band,and belong to the metallic materials. The metallicity of Ti3A1 is the strongest, and that of TiA13is the weakest.%为了比较Ti-Al合金中主要合金相的力热性能和电子结构的差异,对 Ti-Al 合金中的TiAl、TiAl2、TiAl3与Ti3Al金属间化合物的生成热、结合能、弹性系数、电子能带和电子态密度进行了计算,且计算中采用了基于密度泛函理论的第一性原理以及Materials Studio软件中的CASTEP软件包.结果表明,4种金属间化合物中Ti3Al相的合金化形成能力最强,结构也最稳定,Ti3Al相呈韧性,且抗变形能力和刚性最强.4种金属间化合物均无能量禁带,均属于金属性材料,其中Ti3Al相金属性最强,TiA13相金属性最弱.

摘要： 本文基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下,研究了硅碳纳米管(8,0)几何结构和电子结构性质。硅碳纳米管(8,0)是由32个碳原子和32个硅原子,共计64个原子组成的折叠之字形结构。计算结果表明:硅碳纳米管(8,0)的相邻原子碳和硅所构成的Si-C键的平均键长为0.1787nm,平均直径为0.797nm。对电子结构性质的研究是通过将最高占据轨道和最低未占据轨道的能隙进行了分析,实验中得到能带最高占据轨道跟最低未占据轨道为1.344eV,并且其能带最高占据轨道跟最低未占据轨道在同一对称点上,因此定性其为直接带隙半导体。通过对硅碳纳米管(8,0)电子态密度图分析,发现其电子分布的峰值差异较大:电子主要分布在?0.55eV~0.15eV之间,其中?0.35eV~0.3eV和0.12eV~0.15eV之间几乎无电子分布,在?0.15eV~?0.12eV之间电子分布最多。通过本计算模拟研究可对今后硅碳纳米管的结构、性能研究及应用发展提供理论参考。对本研究的支持。

摘要： 采用基于密度泛函理论第一性原理计算Al2O3的电子结构与态密度，经过结构优化后，计算出晶格常数与试验常数误差较小，禁带能隙为5．936ev。随着外部静压力的增大，晶格常数a不断减小。分析Al原子与O原予的s和P轨道对态密度的影响，导带位于5ev～15ev，主要由Al的3p与3s轨道构成。

摘要： 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了纤锌矿ZnO,Ag掺杂和Ag-Al共掺杂ZnO晶体的电子结构,分析了Ag掺杂和Ag-Al共掺杂ZnO晶体的能带结构、电子态密度。计算结果表明,Ag掺杂ZnO在能隙中引入了深受主能级,载流子(空穴)局域于价带顶附近。而加入激活施主Al的Ag-Al共掺杂ZnO,受主能级向低能方向移动,形成了浅受主能级。同时,受主能级带变宽,非局域化特征明显、提高了掺杂浓度和系统的稳定性。

摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Si原子在TiAl3中的格点取代行为。通过对不同原子被置换后的c/a值、形成能以及电子态密度的计算和比较,发现Si原子倾向于取代TiAl3中的Al原子,其取代行为主要由系统的电子结构决定,计算结果与实验相符。为了进一步研究Si原子的取代行为,对Si原子占据的格点以松散或紧凑分布下体系的总能、形成能以及电子态密度进行了计算,结果表明Si原子倾向于取代TiAl3中松散分布的Al(2)原子。对c/a值的计算表明,随Al(2)格点Si原子浓度的增加,c/a值逐渐增大;而当Si取代Al(1)格点时,c/a值随Si原子浓度的增加而减小。研究表明,Si在TiAl3中的极限固溶度介于12.5at%-18.75at%之间。

摘要： 介绍第一性原理计算SrTiO3与GaAs的(001)表面构成的异质结界面。采用软件模拟构成异质结,以半导体材料GaAs作为衬底,而由于(001)表面GaAs旋转45°的晶格常数与SrTiO3的晶格常数接近,可构成良好的异质结.讨论其SrO-Ga和SrO-As界面异质结界面处能量,比较得到SrO-As界面异质结构更稳定。而异质结的能带图和电子态密度分析,得出界面出现了导电现象,可看作一层薄的导体,就其原因是界面原子存在的悬挂键造成的。

摘要： 锂离子电池具有电压高、比能量大、寿命长、无记忆效应、自放电小等优势,已广泛应用于光电、信息、交通、国防军事等领域。随着电子产品微型化快速发展趋势,以及纯电动汽车对动力电池的迫切需求,锂离子电池已经成为现代和未来重要的新能源。木文通过第一性原理计算对LiFePO/FePO脱嵌锂离子的体积变化、能带结构以及电子态密度等进行了研究。

摘要： 采用第一性原理的方法研究六方和立方GaN纳米管的结构和电子结构性质随着管壁厚度的增加各自的变化情况。并运用局域电子态密度对电子结构性质进行细致地分析，给出原理性的解释。

摘要： 为了改进锂离子电池正极材料LiFePO的高倍率充放电性能,我们采用Mn对LiFePO进行了体掺杂.通过X射线衍射(XRD)分析以及电化学测试等手段,研究了Mn掺杂对材料的结构和电化学性能的影响,结果显示LiFeMnPO与LiFePO材料相比有更好的充放电高倍率性能.采用第一性原理计算的方法计算了三种材料的电子态密度分布,讨论了Mn掺杂改进材料高倍率性能的机理.

摘要： 采用扩展Su-Schrieffer-Heeger模型,计入系统的库仑相互作用,研究了单壁纳米碳管的电学性能.在Unrestricted Hartree-Fock近似下,得出:(1)电子态密度曲线在引入了电子关联以后费米能级处产生了许多新的峰值;(2)电子态密度曲线总体向能级升高的方向发生了移动;(3)电子态密度曲线的对称性被破坏,且总的峰值数目增加.通过计算(8,0)型、(9,0)-(8,0)型碳纳米管的电子态密度,结果表明:U、V两者不但对碳纳米管的能带宽度产生影响,还对其费米能级周围的电子性能产生了决定性的作用.结果同样说明电子-电子关联对碳纳米管的电子态及能带产生了非常重要的影响,是不能被忽略的.

摘要： 文中采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法,对锯齿形石墨烯纳米条带(3-ZGNR)进行了理论研究,计算了其能带、态密度、透射谱及I-V曲线等.结果表明,此石墨烯纳米条带的导带和价带在费米面相接触,呈现金属性;给石墨条带加以0～2V的偏压计算I-V曲线,发现石墨条带在此电压范围内的I-V曲线接近于线性,预示了可作为纳米二极管在量子电路中应用.

摘要： 文中采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法,对锯齿形石墨烯纳米条带(3-ZGNR)进行了理论研究,计算了其能带、态密度、透射谱及I-V曲线等.结果表明,此石墨烯纳米条带的导带和价带在费米面相接触,呈现金属性;给石墨条带加以0～2V的偏压计算I-V曲线,发现石墨条带在此电压范围内的I-V曲线接近于线性,预示了可作为纳米二极管在量子电路中应用.

摘要： 文中采用基于密度泛函理论的非平衡格林函数方法,对锯齿形石墨烯纳米条带(3-ZGNR)进行了理论研究,计算了其能带、态密度、透射谱及I-V曲线等.结果表明,此石墨烯纳米条带的导带和价带在费米面相接触,呈现金属性;给石墨条带加以0～2V的偏压计算I-V曲线,发现石墨条带在此电压范围内的I-V曲线接近于线性,预示了可作为纳米二极管在量子电路中应用.

摘要： 提供热电材料及制造热电材料的方法。热电材料包括至少一种IV族元素和至少一种VI族元素的掺杂化合物。化合物掺杂有选自下述的至少一种掺杂剂：至少一种IIa族元素、至少一种IIb族元素、至少一种IIIa族元素、至少一种IIIb族元素、至少一种镧系元素、和铬。至少一种IV族元素位于第一亚晶格位置上，而至少一种VI族元素位于第二亚晶格位置上，并且至少一种IV族元素占第一亚晶格位置的至少95％。化合物在高于500K的温度下具有大于0.7的峰值热电优值ZT值。还要求保护包含此类材料的热电装置及其用途。

摘要： 电子密度推定方法包括：通过将第1输入数据输入到电子密度预测器来算出第1电子密度；执行使用第1输入数据和第1电子密度的数值模拟来算出第2电子密度，数值模拟是将第1输入数据和第1电子密度设定为初始值并将使用密度泛函方法的更新电子密度的处理进行一次以上的处理，所述第2电子密度不是使用所述密度泛函方法求出的收敛值；通过算出使第1电子密度与第2电子密度的差量最小化的电子密度预测器的参数来使所述电子密度预测器学习；从测试数据库取得第2输入数据，向被设定了算出的参数的电子密度预测器输入所述第2输入数据，推定第3电子密度；将推定出的所述第3电子密度输出。

摘要： 本发明公开了一种凝胶态电解质、高能量密度凝胶态电池及其制备方法，通过将醚类单体加入到商业化的酯类电解液中，通过酯类电解液中含有的锂盐分解诱导环状醚电解质原位聚合形成凝胶态电解质。本发明方法不仅能够通过醚类单体的聚合提升整个电解质的电压窗口，而且对于金属锂负极具有较好的兼容性，因此在循环过程中能够有效调控金属锂的沉积，从而保证电池具有较高的能量密度。同时本发明通过原位聚合的方式能够有效的改善正极‑电解质以及负极‑电解质的界面接触问题。且本发明方法与现有的电池企业电解液的注入方式一致，且通过原位聚合的方法易操作，具有较好的工业应用前景。

摘要： 本发明公开了一种测量声场局域态密度的装置及方法，测量装置包括声源、方形波导、MEMS硅麦克风以及声学矢量传感器；所述方形波导一端连接声源，另一端嵌入有与其内壁贴合的MEMS硅麦克风和声学矢量传感器。通过测量波导端面的质点振速，便能够得到由波导进入到被测结构的体积流率，结合MEMS硅麦克风得到的声压便可计算出被测结构的局域态密度。本发明利用矢量探测技术克服了无法精确测量狭窄区域内声源体积流率的难题，实现了声场局域态密度的实验测量，能够应用于声学结构材料的表征，并为声学辐射结构的设计提供指导。

摘要： 本实用新型属于连接器技术领域，具体涉及磁吸式小型化高紧密度电子连接头和磁吸式小型化高紧密度电子连接器。一种磁吸式小型化高紧密度电子连接器，包括第一连接头和第二连接头，其特征在于：第一连接头包括第一磁吸环、第一端子组、第一端子组稳固件和第一插头；第二连接头包括第二磁吸环、第二端子组和第二端子组稳固件；第一连接头和第二连接头均通过磁吸环、端子组和端子组稳固件之间的紧密连接配合形成磁吸式小型化高紧密度和高稳定性连接头结构，相比现有技术，具有结构简洁、稳定性高、体积小、集成度高等技术优势。

摘要： 本实用新型涉及计量领域，公开了一种用于液体电子密度计的砝码以及液体电子密度计，该砝码的顶面设置有吊环且为水平截面面积由底面到顶面逐渐递增的形状。本实用新型提供的用于液体电子密度计的砝码，在利用液体电子密度计测量密度较大液体的密度时，能够在吊钩悬挂着的情况下完全浸没在该密度较大的待测液体中，从而利用液体电子密度计测出待测液体的密度。

摘要： 本实用新型公开了一种电子开关开态和断态供电电路，包括串接于火线和零线之间的开关主回路，在主回路中顺序联接有负载LOAD、半导体开关Q1，以及与半导体开关Q1联接的控制电路，在半导体开关Q1与控制电路之间联接有电子开关开态和断态控制部分供电电路，所述的半导体开关Q1为交流开关、能实现电流触发或电压触发或光信号触发的双向晶闸管或双向可控硅或光控双向可控硅。本实用新型电路具有负载功率扩充简单，只需选择不同功率的半导体开关即可完成；整流电路选用成本低的整流器桥，流过的电流小，几乎不发热、且可靠性高；断态功耗极低，特别适合控制节能灯的电子开关；电路实现简单、经济适用。

摘要： 本实用新型公开了一种GaN基半导体的界面态密度测试结构，该测试结构在GaN外延层上设有无源区和有源区，有源区上设有欧姆金属层，在无源区、欧姆金属层及无源区与欧姆金属层之间的有源区上覆盖有钝化层，钝化层上设有肖特基金属层，肖特基金属层在GaN外延层上的投影区域覆盖无源区并延伸至有源区，并且肖特基金属层和欧姆金属层在GaN外延层上的投影区域互不重叠，当采用C‑V测试法测量钝化层与GaN外延层之间的界面态密度时，分析仪的两端分别设于肖特基金属层和欧姆金属层上。通过测量出的C‑V曲线拟合可得到钝化层与GaN外延层之间的界面态密度，有源区上方的肖特基金属层在GaN外延层上的投影形状为圆形，该界面态密度测试结构的寄生效应小，测量准确度高。

摘要： 本发明涉及一种模拟NTC尖晶石内电子态密度微观变化的可视化数据处理方法，该方法借助于MATLAB软件分三步进行，第一步：结构内电子态密度做三维可视化处理，得到该区域内电子态密度随温度的强弱变化；第二步：对三维图进行同步化处理，说明态密度对温度的敏感程度以及相互作用的变化趋势；第三步：对同步图进行异步化处理，说明态密度相对温度变化的敏感程度。该方法与现有技术相比：具有可视化程度高，分辨率高等优点，用该方法可以清晰明确的获得尖晶石内电子态密度微观变化。

摘要： 本发明涉及一种模拟NTC尖晶石内电子态密度微观变化的可视化数据处理方法，该方法借助于MATLAB软件分三步进行，第一步：结构内电子态密度做三维可视化处理，得到该区域内电子态密度随温度的强弱变化；第二步：对三维图进行同步化处理，说明态密度对温度的敏感程度以及相互作用的变化趋势；第三步：对同步图进行异步化处理，说明态密度相对温度变化的敏感程度。该方法与现有技术相比：具有可视化程度高，分辨率高等优点，用该方法可以清晰明确的获得尖晶石内电子态密度微观变化。