刘学杰
,
贾颖
,
姜永军
,
李沛艾
,
任元
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.07.012
基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,对 Li 在未掺杂和 B(N)掺杂浓度为25％(原子分数)的石墨烯表面最稳定位置的吸附进行了结构优化,计算了本征石墨烯及 B(N)掺杂石墨烯吸附 Li 前后的能带结构、态密度、电荷转移、差分电荷密度和结合能。计算结果表明,B 掺杂浓度为25％(原子分数)时可显著提高石墨烯的 Li 吸附能,N 掺杂浓度为25％(原子分数)时减弱了石墨烯的 Li 吸附能。吸附 Li 后的石墨烯、BC3和 C3 N 体系均显示出金属性。
关键词:
第一性原理
,
石墨烯
,
B(N)掺杂石墨烯
,
Li吸附
,
电子结构
刘学杰
,
张素慧
,
姜永军
,
任元
,
谭心
人工晶体学报
为了探究纳米金刚石复合薄膜中界面相粒子的微观行为,采用第一性原理方法计算了碳、硅单粒子在清洁金刚石(001)表面的吸附作用与迁移行为.包括C、Si粒子在金刚石(001)面四个高对称位置的构型总能和吸附能以及其在金刚石(001)表面的迁移激活能.结果表明:最稳定的构型是沿(001)生长方向沉积粒子与表面层两粒子相接,且C、Si粒子迁移激活能分别为2.824 eV、0.475 eV.两激活能的差异表明:添加Si能显著促进碳粒子的扩散并形成更加致密的纳米金刚石复合薄膜.
关键词:
纳米金刚石
,
复合表面
,
迁移激活能
,
第一性原理
刘学杰
,
洪超
,
姜永军
,
孙士阳
表面技术
首次应用修正嵌入原子法(MEAM)以及动力学蒙特卡洛方法(KMC)对Ti-Si-N薄膜的生长过程进行了计算机仿真模拟.在合理选择势函数及MEAM各项参数的基础上,利用编程软件仿真在不同基底温度下的薄膜生长过程.与采用传统简单的Mouse势进行模拟的结果相比,这种新方法的模拟结果更加准确,与实验结果更加吻合.仿真结果表明:基底温度对Ti-Si-N薄膜的形成过程有着直接的影响,当基底温度为800 K时,岛所形成的形貌最为理想,缺陷率最低.
关键词:
Ti-Si-N薄膜
,
薄膜生长
,
计算机模拟
,
MEAM势
刘学杰
,
张富城
,
姜永军
,
任元
,
李智
表面技术
基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Nb-Si-N纳米复合薄膜间隙型界面结构和置换型界面结构的力学性能.采用第一性原理方法计算了不同应变下的系统能量,通过分析得到其力学常数.计算出间隙型界面和置换型界面结构的体积模量分别为233.595 GPa和280.204 GPa,剪切模量分别为70.716 GPa和125.677 GPa,杨氏模量分别为192.702 GPa和327.994 GPa.这表明Nb-Si-N纳米复合薄膜置换型界面结构的抗剪切形变与抗压缩形变都优于间隙型界面结构.杨氏模量各向异性分析显示,两种界面结构各方向弹性较为一致,NbN各方向弹性差别较大.
关键词:
第一性原理
,
Nb-Si-N纳米薄膜
,
界面结构
,
力学性能
