（001）应变对正交相Ca2P0.25Si0.75能带结构及光学性质的影响

为了研究(001)应变对正交相Ca2P0.25Si0.75能带结构及光学性质的影响,采用第一性原理贋势平面波方法对(001)应变下正交相Ca2P0.25Si0.75的能带结构及光学性质进行了模拟计算.计算结果表明:晶格(001)面发生100%~116%张应变时,带隙随着应变增加而减小;在晶格发生88%~100%压应变时,带隙随着张应变的增加而增加;84%~88%压应变时,带隙随着压应变的增加而减小.当施加应变后光学性质发生显著的变化:随着压应变的增加,静态介电常数、折射率逐渐减小,张应变则增大.施加压应变反射向高能方向偏移,施加张应变反射向低能方向偏移,但施加应变对反射区域的影响不显著.施压应变吸收谱、光电导率的变化与介电函数和折射率相反.综上所述,(001)应变改变了Ca2P0.25Si0.75的电子结构和光学常数,是调节Ca2P0.25Si0.75光电传输性能的有效手段.     

Y0.75Ca0.25MnO3体系的自旋玻璃行为与输运特性研究

研究了Y0.75Ca0.25MnO3体系的结构和电磁特性,结果表明,场冷(FC)和零场冷(ZFC)直流磁化曲线在低温下存在典型的分叉现象,相应的Tcusp=34K;不同频率下交流磁化测量表明了随着频率的增加自旋冻结温度Tf=Tcusp向高温区移动,结合电输运测量,证明Y0.75Ca0.25MnO3体系为一典型的自旋玻璃绝缘(SGI)体系.     

四元Heusler合金Co_2[Mn,Fe]Ge_(1-x)Ga_x的晶体结构、半金属稳定性和磁性

基于密度泛函理论的第一性原理研究了四元Heusler合金Co2MnGe1-xGax和Co2FeGe1-xGax的晶体结构、半金属稳定性和磁性,发现随着掺入Ga比例x的改变,其晶格常数遵循Vigard原理。对于Co2MnGa1-xGex系列的合金,其原胞磁矩很好地符合SP(Slater-Pauling)值和实验值;而对于Co2MnGe1-xGax系列合金,其原胞磁矩虽然与实验值一致,但却随x的减小而逐渐偏离SP值。态密度显示,Co2MnGe1-xGax系列合金在x=0～0.75的掺杂比例内都有0.4～0.6eV的自旋向下带带隙宽度,而Co2FeGe1-xGax虽然在费米面附近也存在较高的自旋极化,但几乎不存在显著的自旋向下带带隙。此外,四元合金Co2MnGe0.75Ga0.25的费米面居于最小自旋带隙的中部,将具有较好的半金属稳定性。     

SPS制备纳米晶Bi_(0.75)Er_(0.25)O_(1.5)固体电解质

以分析纯Bi2O3和Er2O3为原料,采用反向滴定共沉淀法合成Bi和Er的氢氧化物前驱体,并对共沉淀的pH值条件进行了分析。将该前驱体在500℃焙烧3h后得到Bi0.75Er0.25O1.5的纳米粉体,高温XRD结果表明该粉体主要为β相,谢乐公式计算平均晶粒尺寸为10nm,并且随温度升高在650℃转变为δ相。通过热力学计算,确定了SPS下烧结Bi0.75Er0.25O1.5陶瓷适宜的温度和氧分压条件,最后在测试温度为500℃保温1min得到了相对密度达到96%的δ相纳米晶的Bi0.75Er0.25O1.5陶瓷,平均晶粒尺寸为18nm。     

日本开发新型光触媒材料（Ag0.75Sr0.25）（Nb0.75Ti0.25）O3

日本物质和材料研究机构（NIMS）光触媒材料中心开发出在可见光下可快速分解有害化学物质的新型高性能光触媒材料（Ag0.75Sr0.25）（Nb0.75Ti0.25）O3。对住宅综合症的致病因素之一的乙醛进行了分解实验,与已实际应用的可见光应答型光触媒掺氮TiO2比较,新产品的比表面积虽然只有掺氮TiO2的几十分之一,     

氧空位对Ga_(1.5)In_(0.5)O_3透明导电氧化物性能的影响

Ga1.5In0.5O3是一种潜在的紫外透明导电材料。用第一性原理计算了含氧空位的Ga1.5In0.5O3的结构参数、生成焓、能带结构、态密度、光吸收和光反射。氧空位的位置影响Ga1.5In0.5O3化合物的晶格常数和生成焓,含氧空位的Ga1.5In0.5O3是间接带隙半导体,其带隙宽度较本征Ga1.5In0.5O3带隙值变宽。氧空位VO(1)、VO(2)和VO(3)在Ga1.5In0.5O3中分别引入0.237eV、0.239eV和1.384eV的施主杂质能级,在吸收光谱中出现杂质吸收现象。氧空位降低Ga1.5In0.5O3吸收主峰和反射主峰的强度,在近红外区含VO(1)和VO(2)的Ga1.5In0.5O3的吸收系数和反射率较大,含VO(3)的Ga1.5In0.5O3的吸收系数和反射率较小。     

微波均相合成Ce_(0.75)Zr_(0.25)O_2粉体及其烧结性

以Ce(NO3)3.6H2O和ZrOCl2.8H2O为原料,以尿素为沉淀剂,利用微波均相法制备Ce0.75Zr0.25O2粉体,采用热分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征制备的粉体,对制备的粉体压制成型并烧结,用扫描电子显微镜观察烧结体的微观结构。结果表明,合成Ce0.75Zr0.25O2前驱体时加入2倍于Ce3+物质的量的H2O2可以减小固溶体颗粒粒度,降低固溶温度30℃;所制备的固溶体粉体具有良好的烧结性,在1 550℃得到烧结体的相对密度达99.57%。     

四元Heusler合金Co2[Mn,Fe]Gel-xGax的晶体结构、半金属稳定性和磁性

基于密度泛函理论的第一性原理研究了四元Heusler合金Co2MnGe1-xGar和Co2FeGe1-xGax的晶体结构、半金属稳定性和磁性,发现随着掺入Ga比例x的改变,其晶格常数遵循Vigard原理.对于Co2 MnGal-x Gex系列的合金,其原胞磁矩很好地符合SP(Slater-Pauling)值和实验值;而对于Co2 MnGe1-xGax系列合金,其原胞磁矩虽然与实验值一致,但却随x的减小而逐渐偏离SP值.态密度显示,Co2 MnGe1-xGax系列合金在x=0～0.75的掺杂比例内都有0.4～0.6eV的自旋向下带带隙宽度,而Co2 FeGe1-xGax虽然在费米面附近也存在较高的自旋极化,但几乎不存在显著的自旋向下带带隙.此外,四元合金Co2 MnGe0.75 Ga0.25的费米面居于最小自旋带隙的中部,将具有较好的半金属稳定性.     

Heusler合金Co2MnAl1-xGex的电子结构、磁性和半金属性

基于密度泛函理论(DFT),使用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)研究了Heusler合金Co2MnAl1-xGex(x=0、0.25、0.5、0.75、1)的磁性和电子结构。随着掺杂浓度x的增加,合金的晶格常数和磁矩都线性增加,分别很好地满足Vegard和S-P规律。对于整个合金系列,随x的增加,自旋向下带带隙宽度略有减少,费米面向高能移动。由于Co2MnAl0.5Ge0.5合金的费米面恰好居于其自旋向下带带隙中部,此时合金具有最好的半金属稳定性,预期在磁隧道结器件中能实现高的自旋极化率。     

DFT-MBJ方法研究S掺杂R3c-ZnTiO_3的电子结构和光吸收性质

采用基于密度泛函理论(DFT)和Modified Becke-Johnson(MBJ)势方法计算了R3c-ZnTiO_3的电子结构和光吸收性质。计算结果表明本征R3c-ZnTiO_3吸收很少的可见光,S掺杂R3c-ZnTiO_3形成明显的S缺陷能级可以降低体系的带隙,促进可见光的吸收。随着S掺杂浓度增大的时候,对可见光吸收增强的效果更加的明显。计算的价带顶(VBM)和导带底(CBM)电荷分析表明S掺杂R3c-ZnTiO_3时S原子占据主要的VBM电荷,同时容易发生VBM的S原子电荷向CBM的Ti原子电荷跃迁,拓展了R3c-ZnTiO_3在光伏半导体方面的应用。     

LiNi0.75Al0.25O2的制备与性能

LiNi0.75Al0.25O2是很有希望取代LiCoO2的新一代锂离子电池正极材料。采用球形Ni(OH)2和LiNo3、Al(OH)3为原料，空气气氛条件下700℃恒温8h合成了锂离子电池正极材料LiNi0.75Al0.25O2。X衍射分析表明合成的LiNi0.75Al0.25O2粉末结晶良好，具有规整的α—NaFeO2层状结构，扫描电镜分析表明粉末颗粒呈球形，粒径约为7μm。充放电测试表明，合成的LiNi0.75Al0.25O2正极材料具有优良的电化学性能。     

La_(0.7)Ca_(0.3)Fe_(0.25)Co_(0.75)O_3-聚苯胺纳米复合材料的合成与表征

用甘氨酸一硝酸盐燃烧法制备掺杂的钙钛矿型La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体复合氧化物;以苯胺、过硫酸铵为原料,盐酸为溶荆,采用原位聚合法合成粒径为18.1nm的La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3-聚苯胺纳米复合材料.用IR、XRD、SEM和电化学测试对复合材料进行表征.结果表明;La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体阻碍了聚苯胺结晶,复合材料中PANI和La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3存在相互作用,高分子基体在一定程度上减少了纳米颗粒的团聚.循环伏安表明,在KOH溶液中,复合材料有更好的电化学活性.     

Eu~(2+)激活碱土金属氯磷酸盐发光特性及其电子结构的研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理对基质材料Ba_5(PO_4)_3Cl的能带、态密度、电荷密度等进行了模拟计算。Ba_5(PO_4)_3Cl能隙值为5.039eV;Ba的5d、6s轨道能级为导带的主要组分,O的2p、2s轨道、P的3p轨道以及Cl的3p轨道是价带的主要组分;在Ba1和Ba2位置周围电荷密度相近。采用高温固相法制备得到了Ba_5(PO_4)_3Cl∶Eu~(2+)荧光粉;详细研究了Ba_5(PO_4)_3Cl∶Eu~(2+)的发光特性。该荧光粉具有245~425nm范围内较宽的激发光谱以及最强峰在436nm较窄的发射光谱。     

钽掺杂金红石TiO2电子结构的第一性原理研究

采用第一性原理中的CASTEP模块计算了金红石相TiO2掺杂过渡金属钽元素的能带结构以及态密度。计算结果表明，Ta原子替换Ti原子后，Ta的5d轨道对TiO2的导带影响较明显，且使TiO2的带隙宽度减小，这样有可能使金红石TiO2吸收带出现红移现象或产生在可见光区的吸收，其中Ta原子的t2g态起了重要作用。     

PPy/La_(0.7)Ca_(0.3)Cu_(0.75)Co_(0.25)O_3/BSA复合材料的制备、表征及性能研究

用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备了La0.7Ca0.3Cu0.75Co0.25O3钙钛矿型复合氧化物,将其与吡咯单体(py),牛血清蛋白(BSA)进行氧化聚合成导电复合材料,利用红外光谱(FT-IR)扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)进行表征,利用电化学工作站研究其电化学性能,汞灯照射下,研究其催化降解酸性橙的性能。结果表明:掺杂BSA后的聚吡咯(PPy)复合材料的光电性能都有明显提高。     

Sr_(0.5)Ba_(0.5)TiO_3/La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3双层薄膜的微观结构

采用脉冲激光沉积法在(001)LaAlO_3衬底上制备了Sr_(0.5)Ba_(0.5)TiO_3/La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3薄膜,利用透射电子显微镜对薄膜的微观结构进行了研究。结果表明,底电极La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3在LaAlO_3衬底上外延生长并形成立方-立方取向关系。不同于块体结构,LSCO薄膜发生了结构转变,形成一种氧缺位有序调制结构。整个薄膜由大量取向畴组成,其中包含一些层错与反相畴界等缺陷。生长温度为500℃时,Sr_(0.5)Ba_(0.5)TiO_3薄膜为柱状多晶结构;当温度升高至820℃时,薄膜为缺陷较少的单晶结构。     

Ce-N-C共掺对锐钛矿TiO2(101)面电子结构和光学性质的影响

基于广义梯度近似的第一性原理,分析了Ce-N-C三元素共掺杂对锐钛矿TiO2(101)面光学吸收性质的影响,结果表明:Ce、N、C掺杂锐钛矿TiO2后Ce原子倾向于占据间隙位置而C和N原子更倾向于替位O原子.Ce、N、C掺杂一方面使带隙减小,另一方面在禁带中引入了Ce-4 f、N-2 p、C-2 p杂质态,这都有利于可见光的吸收.另外Ce、N、C掺杂锐钛矿TiO2(101)面的带隙和带边位置都得到很好的调控,满足光催化制氢条件.     

Cu-X（X=F,Cl, Br,I）共掺杂锐钛矿TiO2的光学性质

采用密度泛函理论,研究了Cu-X(X=F,Cl,Br,I)掺杂对锐钛矿TiO2光学性质的影响。结果表明,Cu-X(X=F,Cl,Br,I)共掺杂锐钛矿TiO2的形成能是负值,容易实现掺杂;Cu-X(X=F,Cl,Br,I)共掺杂TiO2一方面使带隙减小,另一方面Cu的3d态和卤族元素的p态电子在禁带中形成杂化态,有利于可见光的吸收,防止光生载流子与空穴的复合;Cu-X(X=F,Cl,Br,I)共掺杂TiO2后介电常数、吸收系数、折射率、光电导产生了红移,有利于可见光的吸收。     

用光学方法研究掺硼 a-Si_(1-x)C_x∶H 膜的隙态密度

用光透射法测得了 p-a-Si_(1-x)C_x∶H 膜的隙态密度。对于与隙态有关的弱吸收区,利用 Mott-Davis 近似和隙态为高斯分布的假设,得到了远离平衡费米能级处的隙态分布。对于未掺杂和轻掺杂样品,隙态高斯分布的峰值 N(E_t)约为10~(18)/cm~3·eV 的数量级,随着掺 B 量的增加 N(E_t)也增大。     

AZrX3(A=Ba,Ca; X=S,Se, Te)钙钛矿结构及光电特性的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，考虑自旋轨道耦合(SOC)效应，采用Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE06)杂化泛函对带隙进行修正，系统研究了AZrX₃(A=Ba, Ca; X=S, Se, Te)无铅钙钛矿的晶体结构、电子结构和光学性质。结果表明，AZrX₃钙钛矿为直接带隙半导体材料，且材料的容忍因子介于0.85～0.95之间、形成能位于-1.09～-1.83 eV/atom之间、分解能介于-0.09～0.06 eV/atom之间，表明AZrX₃钙钛矿具有稳定的结构。其中，BaZrS₃具有空穴有效质量小(0.21 m₀)、载流子迁移率高、可见光吸收范围宽、光吸收系数高(～4×10⁵cm^-1)等特点，且光谱极限最大效率(SLME)可达32.36%,高于CH₃NH₃PbI₃(～30%),是很有前途的太阳电池材料。AZrSe₃