新型钙钛矿铜氧材料Sr8 CaRe3 Cu4 O24的亚铁磁和轨道有序性质

用密度泛函理论和格林函数方法研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu44O24的电子结构和磁性性质.所得结果与实验符合得很好,表明这种材料是绝缘体,每个元胞有1.0μB的磁矩.磁矩主要在Cu原子上,相邻Cu原子上的磁矩反平行排列.非磁的Re原子使得Cu上的d轨道有序排列,这导致这种材料有很高的居里温度(TC≈440K).基于密度泛函的结果,用海森伯模型描述了材料的电子自旋自由度,并用格林函数方法研究了材料有限温度下的磁性行为,所得结果和实验一致,表明自旋为1和自旋为1/2磁矩交错排列的海森伯模型可很好地描述这种材料的磁性性质.     

新型钙钛矿铜氧材料Sr8 CaRe3 Cu4 O24的亚铁磁和轨道有序性质

用密度泛函理论和格林函数方法研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu4O24的电子结构和磁性性质．所得结果与实验符合得很好，表明这种材料是绝缘体，每个元胞有1.0μ8的磁矩．磁矩主要在Cu原子上，相邻Cu原子上的磁矩反平行排列．非磁的Re原子使得Cu上的d轨道有序排列，这导致这种材料有很高的居里温度（Tc≈440K）．基于密度泛函的结果，用海森伯模型描述了材料的电子自旋自由度，并用格林函数方法研究了材料有限温度下的磁性行为，所得结果和实验一致，表明自旋为1和自旋为1／2磁矩交错排列的海森伯模型可很好地描述这种材料的磁性性质．     

新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaR3Cu4O24的亚铁磁和轨道有序性质

用密度泛函理论和格林函数方法研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu4O24的电子结构和磁性性质.所得结果与实验符合得很好,表明这种材料是绝缘体,每个元胞有1.0μB的磁矩.磁矩主要在Cu原子上,相邻Cu原子上的磁矩反平行排列.非磁的Re原子使得Cu上的d轨道有序排列,这导致这种材料有很高的居里温度（≈440K）.基于密度泛函的结果,用海森伯模型描述了材料的电子自旋自由度,并用格林函数方法研究了材料有限温度下的磁性行为,所得结果和实验一致,表明自旋为1和自旋为1/2磁矩交错排列的海森伯模型可很好地描述这种材料的磁性性质.     

掺杂Sr8CaRe3Cu4O24:一种可能具有半金属性和大的氧磁矩的材料

用密度泛函理论方法仔细研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu4O24的电子结构和磁性性质,发现掺杂将使得这种材料表现出非常奇特的性质：（1）用W或Mo替代Re,将使得材料变成半金属,同时它的磁转变温度仍然很高;（2）对Sr8CaRe3Cu4O24进行空穴掺杂,也将使它变为具有高磁转变温度的半金属材料.更为奇特的是,空穴掺杂将导致O原子上有很大的磁矩.因此,Sr8CaRe3Cu4O24很有可能是一种有广阔应用前景的磁性材料.     

掺杂Sr8 CaRe3 Cu4 O24:一种可能具有半金属性和大的氧磁矩的材料

用密度泛函理论方法仔细研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu4O24的电子结构和磁性性质，发现掺杂将使得这种材料表现出非常奇特的性质：（1）用W或Mo替代Re，将使得材料变成半金属，同时它的磁转变温度仍然很高；（2）对Sr8CaRe3Cu4O24进行空穴掺杂，也将使它变为具有高磁转变温度的半金属材料。更为奇特的是，空穴掺杂将导致O原子上有很大的磁矩。因此，Sr8CaRe3Cu4O24很有可能是一种有广阔应用前景的磁性材料。     

高压下高温超导材料YBa2Cu3O7的电子结构

 本文选用拟合能带的Harrison参数构造紧束缚哈密顿矩阵，采取Recursion方法计算了YBa₂Cu₃O₇晶体在常压下与9 GPa高压下（此时晶格常数压缩3%）的电子结构。讨论了高压对于电子结构的影响。给出了高压下费米面移动，能带展宽和各晶位原子价变化的定量结果。     

红宝石Cr3+:Al2O3的电子云延伸效应及压力对电子云延伸效应影响(英文)

本文以Cr³⁺自由离子的3d电子径向波函数为基础,对Cr³⁺:Al₂O₃中的电子云延伸效应进行了理论研究,引入了电子云延伸效应系数κ,得到了Cr³⁺:Al₂O₃中Cr³⁺离子的最优化3d电子径向波函数.并研究了压力对电子云延伸效应系数κ的影响.     

Zr70Cu30非晶合金退火时结构弛豫过程的压力效应

 本文研究了Zr₇₀Cu₃₀非晶合金在压力下低于玻璃化温度退火时，表征结构中几何短程有序化过程的超导转变温度（T_c）的弛豫行为。结果表明，结构弛豫使T_c下降。压力退火则阻碍T_c的热弛豫下降趋势，但过程的动力学仍保持和常压弛豫相似的对数特征。作者应用压力促使非晶结构中局域张应力减小的观点来解释上述现象。     

巨磁阻材料Sr2CrWO6高压下的结构稳定性和电学特性

 采用金刚石压砧高压装置，研究了双钙钛矿结构化合物Sr₂CrWO₆在室温下、34.5 GPa压力内的同步辐射X射线衍射谱，发现在9.6 GPa的压力点样品的结构有所变化。结合室温下20 GPa内电阻和电容随压力的变化，证明样品在9 GPa附近发生了晶体结构相变，而在2~5 GPa的压力范围内样品发生了电子结构相变。     

高压下纳米尺寸Sr2FeMoO6粉末的结构稳定性和电学特性的研究

 采用高分子网络凝胶法，通过控制其化学反应过程，合成了高纯的多晶纳米级粉末Sr₂FeMoO₆样品A（50 nm）和样品B（100 nm）。对其在高压下的结构稳定性和电学性质进行了研究，并将样品A和样品B的实验结果与已报道的粒度达微米级的块状Sr₂FeMoO₆样品C的实验结果进行了对比。在实验测量范围内，样品A（50 nm）呈现出最大的体弹模量B₀，并在电阻-压力曲线中，电阻下降区域表现出相对较缓的变化率，晶界效应可以用来很好地解释此结果。电学性质测量实验表明，样品在高压下发生了电子结构相变。     

高压下ZnTe的电子结构和光电性质

应用第一性原理平面波赝势计算方法,研究了闪锌矿ZnTe晶体在外界压力下的电子结构和光电性质,并计算了介电函数和光学吸收系数随压力的变化情况。结果表明:在高压作用下,Te原子和Zn原子的态密度分布都向低能量方向移动,分布范围增大,Te 5p和Zn3d电子轨道杂化变强。随着压力的增大,直接带隙逐渐增大,而间接带隙逐渐变小。当压力为10.7GPa时,能带结构从直接带隙转变为间接带隙结构。压力增大,有利于Te 5p与Zn3d电子间的跃迁,光吸收系数增大,产生更多的电子-空穴对,材料导电能力增强。     

High resistance modulation by the electric field based on La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3/SrTiO_3/Si structure

A field-effect configuration based on La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3/Si structure is fabricated on Si substrate by laser molecular-beam epitaxy. The resistance modulation by electric field of the La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3/Si structure is investigated in detail. An evident resistance modulation effect is observed at 80 K. The channel resistance modulation by field effect reaches 1.4×107% and 2.6×106% when VDS are -2 and -6.5 V, respectively. The ON/OFF ratio of approximately 4000 is obtained. The present results are wort...     

First-principles study of the electronic structure and optical properties of cubic Perovskite NaMgF_3

The structural, electronic, and optical properties of cubic perovskite NaMgF3 are calculated by plane-wave pseudopo- tential density functional theory. The calculated lattice constant a0, bulk modulus B0, and the derivative of bulk modulus B~ are 3.872/~, 78.2 GPa, and 3.97, respectively. The results are in good agreement with the available experimental and theo- retical values. The electronic structure shows that cubic NaMgF3 is an indirect insulator with a wide forbidden band gap of Eg = 5.90 eV. The contribution of the different bands is analyzed by total and partial density of states curves. Population analysis of NaMgF3 indicates that there is strong ionic bonding in the MgF2 unit, and a mixture of ionic and weak covalent bonding in the NaF unit. Calculations of dielectric function, absorption coefficient, refractive index, electronic energy loss spectroscopy, optical reflectivity, and conductivity are also performed in the energy range 0 to 70 eV.     

Structural and Thermodynamic Properties of TiAl intermetallics under High Pressure

The structural and thermodynamic properties of TiAl intermetallics under high pressure have been investigated by ab initio plane-wave pseudopotential density functional theory method.It is found that the ratio of lattice parameter c to a keeps almost constant with a value of 1.02 under the pressure from 0 to 20 GPa,which agrees well with the experimental results.With the pressure increasing from 20 to 45 GPa the values of c/a decrease almost linearly from 1.02 to 0.99.These calculated results indicate under low pressure the variation rate for a-axis is almost the same to that for c-axis,but under higher pressure the variation for a-axis is smaller than along c-axis.Through the quasi-harmonic Debye model,the equation of state(EOS) of TiAl intermetallics,as well as the thermal expansion and heat capacity at various pressures and temperatures are also studied.     

Co掺杂(ZnO)12团簇的结构和磁性质

采用第一性原理密度泛函理论系统地研究Co原子单掺杂和双掺杂(ZnO)₁₂团簇的结构和磁性质.考虑三种掺杂方式:替代掺杂,外掺杂和内掺杂.首先比较各种掺杂团簇的稳定性.结果表明,不管是单掺杂还是双掺杂,外掺杂团簇都是最稳定结构.在结构优化的基础上,对掺杂的(ZnO)₁₂团簇进行磁性计算.发现团簇磁矩主要来自Co-3d态的贡献,4s和4p态也贡献了一小部分磁矩.由于轨道杂化,相邻的Zn和O原子也产生少量自旋.Co原子之间的磁性耦合由直接的Co-Co反铁磁耦合和Co和O原子之间通过p-d杂化产生的铁磁耦合这两种相互作用的竞争决定.研究发现外双掺杂团簇存在铁磁耦合,在纳米量子器件有潜在的应用价值.     

(BN)25团簇的结构与性能

采用密度泛函理论的杂化密度泛函（B3LYP）方法,在6-31G （d）基组水平上,对（BN）₂₅团簇进行结构优化和频率计算,得到基态构型,并对其稳定性、自然键轨道（NBO）、振动光谱和NICS进行计算.结果表明：（BN）₂₅团簇的能隙值较高,具有良好的化学稳定性;B原子和N原子的内部及原子之间都会发生s、p轨道杂化,原子之间有少量电荷转移;（BN）₂₅团簇的红外光谱和拉曼光谱都有较多振动峰;（BN）₂₅团簇具有芳香性.     

高压下BeP2N4结构相变和电子结构的第一性原理计算

 基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了硅铍石型和尖晶石型结构BeP₂N₄的总能量随体积的变化关系。利用Brich-Murnaghan状态方程,通过能量和体积拟合,得到了2种结构的体变模量及其对压强的一阶导数。在压力作用下,BeP₂N₄的相变是从硅铍石型结构（空间群R-3,No.148）转变到尖晶石型结构（空间群Fd-3m,No.227）,计算出的相变点与其它理论值符合得非常好。同时计算了BeP₂N₄的相对晶格常数a/a₀和相对体积V/V₀的压缩率,在低压下发现,尖晶石结构BeP₂N₄的压缩率接近金刚石,进一步计算了不同压力下的体弹模量B_H、剪切模量G_H、B_H/G_H和杨氏模量E。此外,对两种结构的BeP₂N₄的电子态密度和带隙随压强的变化关系进行了计算和分析。结果表明：在压力作用下,上价带顶向费米能级移动,并有一定的展宽。Be—N、P—N键缩短,电子转移增加,导致电荷发生重新分布。     

高压下闪锌矿InN光电性质的密度泛函研究

 采用密度泛函理论,计算了闪锌矿型InN在压力下的结构、力学性质和光学性质,结果显示,随着压强的增大晶格常数减小。给出了零压下C₁₁、C₁₂、B、C_s、C₄₄的值及至70 GPa压力下弹性常数随压强的变化关系。结果表明,C₁₁、C₁₂、B随压强增大而增大,C_s、C₄₄随压强增大而减小,计算结果与现有实验和理论结果符合较好。在价带区,InN的分态密度（PDOS）有两个带,且在费米面附近密度很小,显示其倾向于形成稳定结构并且导电性较差。对闪锌矿型InN在高压下的光学性质研究发现,导带电子向高能方向偏移,而价带电子向低能方向偏移,结果导致能带间隙增大,光吸收谱在压力的作用发生了“蓝移”。研究结果对认识高压下闪锌矿型InN的结构、电学及光学性质具有重要意义。     

高压下氧化镉弹性性质、电子结构和光学性质的第一性原理研究

 运用基于密度泛函理论的平面波赝势方法（PWP）,计算研究了氧化镉NaCl结构（B1结构）和CsCl结构（B2结构）在不同压力条件下的几何结构、弹性性质、电子结构和光学性质。交换关联能分别采用广义梯度近似（GGA）和局域密度近似（LDA）。通过比较计算和实验得到的晶格常数和体模量不难发现,LDA的计算结果更符合实验值。在高压的作用下,两种结构的导带能级有向高能级移动的趋势,而价带能级有向低能级移动的趋势,因此直接带隙变大。同时,对照态密度分布图及高压下能级的移动情况,分析了CdO两种结构在高压作用下的光学性质。