利用两种不同赝势对铝热力学特性的研究

利用在局域密度近似下的第一原理平面波赝势方法以及应用TM和HGH两种模守恒赝势,计算了在一定晶格常数范围内铝的面心立方结构的能量与体积关系．在准谐近似下引入德拜模型,用两种赝势计算了不同的热力学特性,如体积弹性模量、物态方程、热膨胀等,比较了两种赝势计算出的结果,在通常情况下,两种赝势计算的结果差别不大,在有些情况下两者的差别比较明显,但计算结果都与有效的实验值相符合。     

固体能带计算方法

作者综述了固体能带常用的计算方法,并采用第一性原理赝势平面波方法计算了Si和Ge的电子能带,对计算结果进行了分析。     

基于密度泛函理论的第一性原理赝势法

第一性原理计算方法有着半经验方法不可比拟的优势,基于密度泛函理论第一性原理赝势法已经成为现代材料计算和设计的重要基础和核心技术。本文对基于局域密度泛函理论的第一性原理赝势法进行了扼要分析。     

用第一性原理研究金属铜的电子结构

基于局域密度泛函理论,采用第一性原理赝势法,首先计算了晶体铜晶格参数,在此基础上计算并分析了铜的电子结构。计算机所得结果与其它计算及实验一致。     

高压下第一性原理计算中铜的芯价态划分

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法的第一性原理计算,对过渡金属铜元素进行总能量计算,能量计算精度取为0.01 eV.通过分析分波能带展宽与能带电子对总能量的贡献,讨论了不同压强范围下第一性原理计算时铜原子芯态和价态的划分.结果显示,当压强增加到约139.3 GPa时,3p电子因能带的展宽对总能的贡献将不能忽略,需将作为价电子处理.计算结果为进一步高压下的物性的第一性原理研究提供了依据.     

利用第一原理计算铝声子的光谱

利用线性响应方法结合新的相对论解析Hartwigsen-Goedecker-Hutter赝势和Troullier-Martins赝势,计算了铝的声子光谱和声子态密度．研究表明,理论计算结果和有效的实验值吻合较好．由两种不同赝势的计算结果表明,在高频区内应该考虑相对论效应．     

用第一性原理研究贵金属(Cu、Ag、Au)

基于密度泛函理论,采用第一性原理赝势法,首先计算了贵金属（Cu Ag Au）晶格常数及内聚能,在此基础上计算并分析了贵金属（Cu Ag Au）的态密度.计算结果表明,对于贵金属GGA给出的计算结果精度要高于LDA,计算所得结果与实验吻合.     

Ti/Si杂质对Al晶界影响的研究

根据局域密度泛函理论,用第一性原理的赝势方法计算了AlΣ9倾侧晶界掺杂Ti和Si元素前后的原子及电子结构,进而研究杂质偏析对Al晶界的影响.计算结果表明,两种情形均形成了较强的具有共价-金属混合性质的化学键,从而阻止了应力作用下的原子重组,所以均可归于"bond mobility model".     

Be掺杂浓度对ZnO带隙和吸收光谱的影响

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了纯净的和4种不同浓度Be掺杂下的ZnO超晶胞模型,分别对模型的能带结构分布、态密度分布和吸收光谱进行了计算.结果表明:随着Be原子浓度的增加,掺杂体系BexZn1-xO的形成能下降,体系的稳定性增强,同时掺杂体系的带隙变宽,使吸收光谱发生蓝移;计算结果与文献中的实验结果相符.     

基于第一性原理的Mg2Sn和Mg2Ge半导体热力学性质研究

目的 计算Mg2Sn和Mg2Ge半导体热力学性质.方法 采用基于第一性原理的赝势平面波方法.结果 计算了Mg2Sn和Mg2Ge的等容比热、德拜温度等热力学性质并确定了声子色散曲线,计算结果可以和实验值很好的符合.结论 采用第一性原理研究材料的宏观和微观性质是合理可信的计算方法.     

Pseudopotential generation

Different classes of first-principle pseudopotentials are compared and various schemes for pseudo-potential generation based on norm conservation are discussed in this paper.BHS(Bachelet,Hamann,and Schlueter)-scheme and V(Vanderbilt)-modifications are used to derive the KB(Kleinman and Bylander).pseudopotentials and pseudo wave functions of bismuth.Quality test of pseudopotemtials shows tha no ghost states occur in the logarithmic deriuatives of pseudo wave functions of Bismuth,The obtained bond length of bismuth dimer with this type of pseudopotentials is in good agreement with previous accurately calculated ab initio quantum chemical result.     

Cr、Mn掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势的方法,研究了纯锐钛矿相TiO2、Cr、Mn单掺杂TiO2的能带结构、电荷布居、态密度和光学性质.对电子性质分析发现:Mn掺杂引起杂质能带位于禁带中央,杂质能带最高点与导带相距大约0.6 eV,而最低点与价带相距大约0.65 eV,其中杂质能带主要由O原子的2p轨道和Mn原子的3d轨...     

GaN（0001）表面吸附TiO2的DFT研究

建立了GaN(0001)2×2表面吸附模型,采用基于DFT动力学赝势方法,对TiO2分子的吸附进行了理论计算.研究了TiO2分子在GaN(0001)表面的吸附成键过程、成键方位及表面化学键特性.计算结果表明吸附过程经历了物理吸附、化学吸附与稳定态形成的过程,化学结合能达到7.184～7.423 eV.不同初始位置的TiO2分子吸附后,Ti在fcc或hcp位置,两个O原子分别与表面两个Ga原子成键,Ga—O化学键表现出共价键特征,O—O连线与GaN[11-20]方向平行,与实验观测(100)[001]TiO2//(0001)[11-20]GaN一致.     

Cu(111)表面能及功函数的第一性原理计算

应用基于局域密度泛函理论的第一原理赝势法,计算了铜体材料的结合能及晶格常数的理论值,并由此计算了Cu(111)面的表面能及功函数。计算所得到结果与实验数据吻合较好。     

硫化铜矿物电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的平面波赝势方法,计算黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、斑铜矿的电子结构性质,并讨论硫化铜矿物电子结构与其可浮性之间的关系.利用费米能级讨论不同硫化铜矿物参与化学反应的活性位置及其与黄药作用生成不同产物的原因.计算结果表明:黄铜矿禁带宽度为0.99 eV,属于直接带隙p型半导体,而辉铜矿、铜蓝、斑铜矿则为导体.前线轨道计算结果能够很好地解释4种硫化铜矿物氧化性差异.为进一步认清硫化铜矿物可浮性的差异及硫化铜矿物新药剂开发提供理论参考.     

OⅡ空位对PbTiO3晶体影响的第一性原理研究

在广义梯度近似(GGA)下,利用超软赝势(USP)对理想PbTiO3晶体(以下简称理想晶体)和OⅡ空位PbTiO3晶体(以下简称OⅡ晶体)的电子云重叠布局数、态密度和能带分布等进行自洽计算.结果显示:OⅡ晶体与理想晶体相比能带向低能方向移动,而且在费米面附近O原子的2p轨道和Ti原子的3d轨道存在明显杂化,这种杂化是PbTiO3晶体保持铁电性的主要原因.氧空位使OⅠ空位PbTiO3晶体(以下简称OⅠ晶体)的氧八面体发生畸变[1],但并没有改变OⅡ晶体的结构,说明OⅡ晶体结构更加稳定.