张涵
,
刘廷禹
,
高肖丽
,
夏贯芳
硅酸盐通报
本文利用了基于密度泛函理论的第一性原理和平面波赝势方法计算了CdMoO4晶体的电子结构和光学性质.分别采用了广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)对晶胞参数进行优化,得到了最稳定状态下的晶胞参数.在优化结构的基础上得到了两种近似下的能带结构,电子态密度和介电函数.能带结构表明CdMoO4的价带顶和导带底均在Γ点,直接带隙分别为2.342 eV (GGA),2.241 eV (LDA).电子态密度计算结果说明Mo4d和O2p轨道之间强烈杂化形成Mo-O共价键,且其键性强于Cd-O键.计算得到的介电函数实部与虚部和Abraham等用WIEN97软件计算的结果吻合得较好.
关键词:
CdMoO4
,
第一性原理
,
电子结构
,
光学性质
甘海秀
,
刘廷禹
,
程志君
,
杨晨星
人工晶体学报
本文运用GULP软件模拟计算了理想立方结构CaTiO3的力学、热学和声子性质.利用正交相结构CaTiO3的晶格结构数据(晶格常数和原子坐标)和晶体性质(弹性常数和高频介电常数)通过GULP的弛豫拟合技术得到理想立方结构CaTiO3的势参数.用该组势参数计算得到的结果和实验结果相吻合.在此基础上计算了理想立方结构CaTiO3的体弹模量、压缩率、杨氏模量、泊松率、弹性常数和高频介电常数.计算并详细分析了理想立方结构CaTiO3沿着高对称方向(X→R；R→M；M→G；G→R)的声子色散曲线和声子态密度.还计算了温度范围为0～1000 K的热容和熵.
关键词:
立方相CaTiO3
,
热学性质
,
GULP
杨晨星
,
刘廷禹
,
程志君
,
甘海秀
人工晶体学报
运用CRYSTAL-09软件计算得到了完整和含氧空位的SrTiO3晶体的电子态密度分布、能带结构和电荷密度分布.本文先通过分析完整SrTiO3晶体的电子结构,确定晶体化学键的组成.通过分析含氧空位的SrTiO3晶体的电子结构,发现禁带中出现一条新的缺陷带,缺陷带属于Σ轨道.通过缺陷能级的分析,结果表明SrTiO3晶体中2.4 eV的发光带可能是由Σ*-之间的跃迁产生.
关键词:
SrTiO3晶体
,
氧空位
,
发光带
夏贯芳
,
刘廷禹
,
张涵
,
高肖丽
人工晶体学报
采用GULP软件研究了硅酸镥晶体的本征缺陷、力学性质和氧空位的迁移.采用已有的势参数计算得到的结构参数与实验结果吻合的很好.与其他的氧空位相比,Vo5的缺陷形成能最低,因此氧空位主要以Vo5的形式存在.O的弗伦克尔缺陷具有最低的缺陷形成能,所以氧的弗伦克尔缺陷可能是晶体中存在的最主要的本征缺陷.本文还计算了晶体的弹性常数、体积模量、压缩系数、杨氏模量、泊松比率等力学性质.通过计算相邻氧格位之间氧空位的迁移能,发现O1,O2,O3和O4之间的迁移比较容易.
关键词:
硅酸镥晶体
,
力学性质
,
本征缺陷
,
氧空位
陈俊
,
严非男
,
梁丽萍
,
刘廷禹
,
耿滔
人工晶体学报
本文对Cr掺杂TiO2进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究.模拟计算了完整及Cr掺杂TiO2的电子结构,介电函数及吸收光谱的偏振特性.计算结果表明完整的锐钛矿型TiO2晶体在可见光范围内无吸收;掺Cr后晶体的禁带宽度减小到2.25 eV,吸收边红移,并在可见光区域出现了2.51 eV(495 nn)的吸收峰,表明Cr掺杂有利于提高TiO2对太阳光的吸收.计算结果与实验结果基本相符.
关键词:
Cr掺杂
,
锐钛矿型TiO2
,
电子结构
,
光学性质
严非男
,
陈俊
,
张海燕
,
刘廷禹
人工晶体学报
用基于密度泛函理论框架下的CASTEP软件对完整BaWO4晶体(BWO)和含氧空位BaWO4晶体的电子结构和吸收光谱进行了模拟计算.计算结果表明,这两种类型的BWO晶体的光学性质是各向异性的,与晶体结构的对称性相吻合.完美的BWO晶体在可见光区没有吸收,但含氧空位的BWO晶体,在可见光区出现吸收带,峰值位置与实验观测值相符.这说明峰值位于395 nm的该吸收带与BWO晶体中氧空位的存在有关.
关键词:
氧空位
,
电子结构
,
吸收光谱
,
模拟
康玲玲
,
刘廷禹
,
张启仁
,
徐灵芝
人工晶体学报
运用CASTEP软件计算了完整的BaMgF4晶体的电子结构、介电函数和吸收光谱.采用剪刀算子进行修正,根据实验结果和计算结果比对,确定剪刀算子值为4.77 eV.计算结果显示完整的BaMgF4晶体在14.203～14.475 eV和21.480～21.767 eV两个区间有很明显的吸收峰,吸收边为10.337 eV,对应BaMgF4晶体的本征吸收边125 nm,计算结果与实验结果基本一致.
关键词:
电子结构
,
介电函数
,
吸收光谱
,
BaMgF4晶体
高肖丽
,
刘廷禹
,
张涵
,
夏贯芳
人工晶体学报
基于第一性原理利用CASTEP软件系统地模拟计算了理想的单斜硅酸钇晶体的电子结构、光学、力学和热力学等物理性质.光学性质的计算结果表现出了与硅酸钇结构一致的各向异性,比较得到的力学性质与实验结果基本吻合,表明硅酸钇是一种良好的韧性与耐磨性材料.运用线性响应的方法确定了声子态密度,得出其热力学性质,如等容比热、熵和德拜温度,得到的热容值与实验值符合较好.
关键词:
硅酸钇晶体
,
第一性原理
,
物理性质
姜威
,
刘廷禹
,
孙颖
,
孙羽
人工晶体学报
基于密度泛函理论平面波赝势法对LaBr3晶体本征点缺陷进行了系统研究.通过第一性原理和热动力学方法,计算得到了不同温度及溴分压下LaBr3晶体中本征点缺陷的缺陷形成能,并讨论了不同环境条件下本征点缺陷的形成能随费米能级的变化关系.计算结果表明,当费米能级位于导带底附近时,LaBr3晶体中的主要点缺陷为Lai…能级位于价带顶附近时,LaBr3晶体中主要的点缺陷为Vlao…VBr在高温/低溴分压相对稳定,Vla在低温/高溴分压更稳定.本文还做出了最稳定点缺陷随温度、溴分压及费米能级变化的三维空间分布图,清晰地呈现了不同条件下,该晶体最可能出现的点缺陷类型,从而为调控晶体的点缺陷改善晶体光学性能提供参考.
关键词:
LaBr3晶体
,
密度泛函理论
,
点缺陷
,
热力学
刘廷禹
,
张启仁
,
庄松林
功能材料
利用完全势缀加平面波局域密度泛函近似,按照能量最低原理采用共轭梯度方法,对含铅氧空位对的PbWO4晶体进行结构优化处理.在此基础上,计算了含铅氧空位对的PbWO4晶体的电子结构、复数折射率、介电函数及吸收光谱的偏振特性,并与完整的PbWO4晶体进行了比较.结果表明PWO晶体中铅氧空位对的存在不会引起在可见和近紫外区域的吸收.
关键词:
PbWO4晶体
,
电子结构
,
光学性质
,
铅氧空位对
