胺基化合物的结构和光学性质

胺基化合物DM2PCZ和我们设计的DM2PDM分子在蓝光电致发光材料上有较大的应用前景．采用密度泛函理论（DFT）B3PW91方法,对两种结构不同的化合物进行了基态和激发态几何优化．计算了DM2PDM分子的电离能和电子亲和势,评估了它的空穴传输能力,同时,还应用TDDFT方法对两种化合物的吸收光谱和荧光光谱进行的模拟计...     

硫脲类三唑衍生物结构与活性的密度泛函理论研究

硫脲类三唑衍生物类化合物在农药创新中占有重要地位,为了揭示其结构与活性之间的关系,为新型杀菌剂的制备和筛选提供理论依据,本研究运用Gaussian 03程序,运用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法在6-311G的基组水平上对6种甲酰基硫脲三唑衍生物进行研究, 对这6种化合物的几何构型进行了优化,得到其优化几何、原子净电荷以及分子轨道能量参数。根据优化结果分析了6种化合物的结构特点以及结构和活性之间的关系。计算了6种化合物的红外光谱数据,与实验数据吻合良好。分析结果表明:S(9)原子在化合物的杀菌活性中所起的作用最大,S(9)原子上的电荷越多,化合物的活性越高。     

CeO2掺杂Mn的密度泛函理论

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对不同Mn掺杂浓度的CeO2晶体结构进行了结构优化,分别计算了体相及掺杂后的晶胞参数,总能量,态密度和能带等.从理论上分析了Mn掺杂对CeO2晶体电子结构的影响,为CeO2材料的掺杂改性研究提供了理论依据.     

CeO_2掺杂Mn的密度泛函理论

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对不同Mn掺杂浓度的CeO2晶体结构进行了结构优化,分别计算了体相及掺杂后的晶胞参数,总能量,态密度和能带等.从理论上分析了Mn掺杂对CeO2晶体电子结构的影响,为CeO2材料的掺杂改性研究提供了理论依据.     

内嵌乙硅烷的推拉型有机分子的二阶非线性光学性质的理论研究

用密度泛函理论方法计算了系列含乙硅烷的推拉型有机分子的结构、电子性质和非线性光学（ NLO）性质。该系列分子具有典型的电子供体－共轭桥－电子受体结构,其中乙硅烷的饱和Si Si键嵌入共轭桥,改变了共轭体系的电子性质,导致分子的电子吸收光谱、偶极矩、极化率、超极化率、结晶行为等发生显著改变。在比较研究该系列化合物电子结构的基础上,提出了进一步优化其NLO响应的方法。     

7-取代喹唑啉酮共振异构化的量子化学计算

采用量子化学中的密度泛函理论方法(DFT),在B3LYP/6-31G*水平和标准状况(298.15K,101.325kPa)下分别计算了7-取代喹唑啉酮和其异构体的热化学参数(Hθ,Gθ).频率计算表明,优化的结构均为稳定的构型;热化学方程计算结果说明,通常情况下该类化合物均以7-取代喹唑啉酮的形式存在.     

Mn-Azide-4,4'-Bipy的电子结构及磁学性质的密度泛函理论研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对以锰离子为磁性中心的化合物Mn-Azide-4,4'-Bipy的电子结构和磁性质进行了研究.通过计算,发现该化合物为稳定的铁磁性物质,这和实验结果是相吻合的.同时发现锰离子对化合物磁性的贡献较大,4,4'-Bipy桥配体上的氮原子和碳原子的贡献相对较小;每个分子的自旋磁矩为4.99μB.     

基于灰狼算法的干式双离合器摩擦片优化设计

根据干式双离合器的工作条件及其结构特点确定约束条件和设计变量,建立了干式双离合器摩擦片优化模型.在离合器摩擦片工作状态下,以表面热流密度最小为目标函数,通过灰狼优化算法对模型进行优化设计.优化结果表明:优化后的离合器摩擦片的热流密度比优化前减少了14.03%,该结果可对摩擦片结构参数优化提供理论参考.     

高能量密度化合物OAIP结构和性能的量子化学分析

设计了一种新型高氮含能材料——2,6-二叠氮亚氨基-1,3,4,5,7,8-六叠氮基-八氢化二咪唑[4,5-b:4',5'-e]吡嗪。运用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d,p)理论水平上对目标化合物进行了结构优化。基于优化结构,计算得到标题化合物的红外光谱;通过键级分析获得该化合物最可能引发热分解反应的化学键位置,并计算其键离解能;设计等键反应计算得到该化合物的标准摩尔生成焓;通过Kamlet-Jacobs公式预测了该化合物的爆速和爆压;通过逆合成分析设计了OAIP的合成路线。     

苯甲酸单晶的制备及晶体结构、能带结构和光学性质的第一性原理计算

合成了化合物苯甲酸(C6H5COOH),并通过X射线单晶衍射对其结构进行了测定。该化合物属于三斜晶系,P1-空间群,晶胞参数为a=0.515 6(8)nm,b=0.552 1(8)nm,c=2.204 9(3)nm,α=97.19°,V=0.622 8(16)nm3,Z=18。采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法的CASTEP计算模块研究了苯甲酸晶体的基态性质,包括几何优化后的态密度、能带结构和基本的光学函数。利用精确计算的能带结构和态密度,分析了苯甲酸单晶材料的反射谱、吸收谱和介电函数,为苯甲酸单晶材料在光、电领域的应用提供了理论依据。     

硝胺的静电火花感度与分子的电子性质的关系

在含能材料的合成及使用过程中,感度的预知很重要.文中主要对硝胺化合物分子的结构参数及电子参数进行详细研究,应用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G(d,p)水平下对分子进行几何结构的全优化和频率计算.建立了硝胺的静电火花感度和最低空轨道能级、硝基所带电荷、分子构型中硝基的个数及某些组成元素比值之间的关系式.通过该关系式计算得到的静电火花感度值与实验值十分合理的接近.结果表明:该方法可用来预测硝胺的静电火花感度.     

Pt-Ir-Y系化合物的结构稳定性研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过计算研究了Pt-Ir-Y系金属间化合物的生成焓和结合能、电子结构、弹性性质和结构稳定性.计算结合能和生成焓可以得出,在Pt-IrY系合金中,最容易生成Ir_2Y,其合金相也是最稳定的.由态密度图可以得出,合金稳定性顺序为Ir YPt_3YPt_4Y_5Pt_2YIr_2Y.由态密度图可以看出Ir-Y系中赝能隙较宽,说明Ir、Y较Pt、Y更容易生成化合物.由弹性常数,体模量B、切变模量G、弹性模量E、和泊松比ν得Pt-Ir-Y系五种金属间化合物中强度大小顺序为:Ir_2YPt_2YPt_3YIrYPt_4Y_5由塑脆转变的依据得,Pt-Ir-Y系五种金属间化合物中都有较好的塑性,其中塑性最好的为Pt_4Y_5.     

钙钛矿电子结构的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)计算方法,优化了K2Ti2O5的稳定几何构型,并计算了此钙钛矿体系的能带结构和态密度等基态物理性质.结果表明,K2Ti2O5属于间接绝缘体氧化物,其理论带隙宽度为2.6 eV.Ti原子处于氧原子的中心,其d轨道分裂为能量较高的eg和能量较低的t2g轨道,各轨道都靠近费米能级变为占据或半占据状态...     

Ge2 Sb2 Te5晶体结构的第一性原理模拟

基于密度泛函理论,采用CASTEP软件对Ge2Sb2Te5亚稳态晶体进行结构优化,并比较了局部密度泛函LDA CA-PZ和广义梯度近似GGA PBE两种不同电子交换关联函数对模型晶体结构、能带、态密度、分波态密度、布居数等相关性质的影响,获得Ge2Sb2Te5亚稳态晶体结构的性质.研究发现,电子交互关联函数采用局部密度泛函LDA CA-PZ时计算体系的总能量更低,具有更好的稳定性,但该优化使晶格常数缩小,而采用广义梯度近似GGA PBE方法对GST材料的晶胞结构进行模拟获得的结果与实验结果较为吻合.亚稳态Ge2Sb2Te5的能带没有带隙,呈现典型的金属性,而对材料性质影响最大的是Te原子.     

基于MSC.Nastran-optishape拓扑优化的应用研究

阐述和分析了拓扑优化的基本概念及均匀化方法的基本理论,运用拓扑优化软件MSC.Nastran-optishape对二维平面结构及三维实体结构进行了拓扑优化分析与研究,结果表明,运用该方法对结构进行拓扑优化是一种十分有效的优化方法.该方法可以广泛的应用于工程实际,对机械结构及零部件等轻量化的概念设计具有非常重要的理论和现实意义.     

Ti-Al金属间化合物的力热性能及其能带计算

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、TiAl_2、TiAl_3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,Ti A13相金属性最弱.     

均三氮苯类除草剂的定量构效关系研究

应用两种量子化学计算方法:HF方法和密度泛函理论中的B3LYP方法,对10种均三氮苯类化合物进行几何构型优化,计算得到各种量子化学参数;应用SPSS 11.5统计软件,采用多元逐步回归的方法,建立均三氮苯类化合物除草活性的定量构效关系模型.研究表明:其除草活性与化合物分子偶极距的平方μ2和苯环上取代基氮原子所带的电荷数Q1呈负相关关系.μ2和Q1越大.该类化合物的除草活性越小.     

二维硼-磷化合物单层材料的第一性原理研究

二维材料具有独特的结构特征、物理和化学性质,因此,二维材料有望在电子器件、光电器件、传感器、催化作用、储能等诸多领域具有重要的应用.我们利用基于粒子群优化算法的CALYPSO晶体结构预测方法,从理论上系统研究了不同配比的二维Bx P(x=1,2,3)化合物单层结构,并研究了其电子结构和成键特征.本工作为人们探索二维单层BP材料奠定了一定的理论基础.     

Fe掺杂锐钛矿型TiO_2光催化剂第一性原理研究

采用了基于密度泛函理论的分子模拟软件Materials Studio的Dmol~3计算模块,对铁(Fe)掺杂锐钛矿型TiO_2光催化剂的超晶胞体系进行了几何结构优化.模拟计算过程中,使用广义梯度近似的方法处理交换关联能,得到了TiO_2在掺杂Fe前后的能带结构和电子态密度的变化状况,为光催化剂的选择与制备提供了理论依据.     

直驱双摆角铣头支架的拓扑优化设计

以变密度法作为理论基础,运用ANSYS工具提供的结构拓扑优化模块,进行直驱双摆角铣头的关键零部件的连续体结构拓扑优化.然后根据拓扑优化结果对其进行结构的近似修改,再分析直到达到设计要求.在刚度基本保持不变情况下,优化后的体积比原设计体积大大减小.