应力对(GaP)_1/(InP)_1(111)超晶格体内和表面电子结构的影响

考虑到应力对超薄层(GaP)_1/(InP)_1(111)结构中Ga-P和In-P键长的作用为均匀分布的情况,本文提出在紧束缚近似下,将应力的影响直接反映到Harrison的交迭积分项中,并利用Recursion方法全面计算了由Keating模型确定的稳定(GaP)_1/(InP)_1(111)超晶格体内和表面的电子结构,结果表明,这种材料的带隙为1.88eV,它比体材料GaP(2.91eV)和InP(1.48eV)的平均值小0.31eV.通过对辅助模型的研究,可以发现随键长应力的增大,系统带隙加宽,费密能级移动,同时计算得到的各晶位上原子的电子占有数结果清楚地反映了InP的离化程度比GaP高,最后证明这类应力超晶格(111)表面有类似的SP_z+P_x—P_y退杂化轨道存在,但是各分波轨道对它的贡献与(GaAs)_1/(AIAs)_1(001)超晶格中(001)表面的相应情况是不同的。     

(BiFeO3)25/(La0.7Sr0.3MnO3)25 多层膜的光学和电学性质

采用射频磁控溅射方法在(001)SrTiO₃衬底上制备(001)取向的(BiFeO₃)₂₅/(La_0.7Sr_0.3MnO₃)₂₅多层膜.光学测试结果表明,1.3-2.1 eV范围内,相对于衬底而言多层膜光吸收增强; BiFeO₃的带隙为2.7 eV. 另外,结合绝缘介质导电模型分析了所测得的电流-电压数据,在所测试的温度及电压下,所制备的(BiFeO₃)₂₅/(La_0.7Sr_0.3MnO₃)₂₅多层膜的导电机理由空间电荷限制电导主导. 关键词： 多层膜 吸光度 空间电荷限制电导     

铁电单晶0.62Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.38PbTiO3折射率的研究

用最小偏向角法在20℃下精确测量了0.62Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_{3< /sub>-0.38PbTiO3( 0.62PMN-0.38PT)单晶的折射率，给出了该温度下折射率色散的Sellmeier方程.研究了能带 结构与折射率的关系，计算了样品的Sellmeier光学系数：对no，E0=5.50eV,λ0=0.2 26μm，Ｓ０=1.004×10¹⁴m^-2，Ed=28.1 0eV；对ne，Ｅ0=5.57eV,λ 0=0.223μm，S0=1.017×10¹⁴m^-2，Ed=28.10eV.A BO3型钙钛矿材料中，BO6八面体基元决定了晶体的能带结构，对折 射率产生重要影响. 关键词： PMNT单晶 折射率 Sellmeier光学系数}     

非晶态超导体的2△0/(kBTc)和声子谱参量

提出了能够很好地描述非过渡金属无序和非晶态超导体的2Δ₀/(k_BT_c)与声子谱参量之间关系的一个公式:2Δ₀(k_BT_c=4.95[1-(T₀<ω>^1/2)/A(1/(λω₀)+1/(20λ<ω>)+1/(20<ω>))]。计算了大量已知声子谱的非晶和无序超导体的能隙2Δ₀对T_c的比,结果表明在百分之几的范围内与实验值符合。指出了非过渡金属和合金的非晶态超导体,既可以是一个2Δ₀/(k_BT_c)值远大于BCS理论值(3.53)的强耦合超导体,也可以是一个2Δ₀/(k_BT_c)值比BCS理论值还要小得多的弱耦合超导体。 关键词：     

正磷酸盐晶体Ba3(PO4)2和Sr3(PO4)2高温拉曼光谱研究

测量了碱土金属正磷酸盐Ba₃(PO₄)₂和Sr₃(PO₄)₂常温及高温拉曼光谱, 对拉曼振动模式进行指认, 并分析了晶体拉曼振动光谱及晶体结构在高温下的变化. 在温度升高的过程中, 拉曼振动频率向低频移动且振动峰宽度展宽, 晶体中的P-O平均键长随温度升高而变长, 但O-P-O的键角并未发生变化. 晶体在900 ℃以下无结构相变发生. 关键词： 3(PO₄)₂和Sr₃(PO₄)₂')" href="#">Ba₃(PO₄)₂和Sr₃(PO₄)₂ 高温拉曼光谱 振动模式 高温结构     

电场诱导(MgO)12储氢的从头计算研究

管状(MgO)₁₂是(MgO)_n的幻数团簇, 非常稳定. 为研究电场对其储氢性能的影响, 本文在B3LYP/6-31G^**水平上研究了电场中H₂在(MgO)₁₂管状结构上的吸附性质. 结果表明 (MgO)₁₂能承受强电场而保持管状结构并被极化, 其偶极矩增大为场强0.01 a.u. 和0.02 a.u.时的9.21和19.39 deb (1 deb=3.33564×10^-30C·m). H₂能稳定吸附在单个Mg/O原子上. 无电场时H₂在Mg上为侧位吸附, 而在O上为端位吸附; 电场中, H₂在Mg和O上均为端位吸附, 且其分子取向沿外电场方向. 由于(MgO)₁₂ 及H₂均被电场极化, 因此H₂在(MgO)₁₂部分位置上的吸附强度显著提高. H₂在3配位的Mg/O上的吸附能由无电场时0.08/0.06 eV分别提高到场强为0.01 a.u.和0.02 a.u.时的0.12/0.11 eV 和0.20/0.26 eV. 电子结构分析表明H₂吸附在Mg原子上时, 向团簇转移电荷, 电场极化效应是其吸附能较无电场时增大的主要原因. 吸附在O原子上时, 一方面由于O阴离子极化效应更强; 另一方面, H₂从(MgO)₁₂得到电荷, 其价轨道与团簇价轨道重叠形成化学键, 因此电场效应更显著. 电场中(MgO)₁₂最多能吸附16个H₂, 相应的质量密度为6.25 wt%.     

Fe(NH2trz)3·(BF4)2掺杂聚芴的有机电致发光器件

对于RGB有机电致发光器件(OLEDs),蓝光非常重要.在现有各种蓝光材料中,聚芴(PFO)非常稳定且荧光量子效率可达80%,但它有一个非常大的缺点:电致发光会产生异常绿光带.这严重影响了PFO相关器件的饱和色纯度.本文使用分子基磁性材料Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂掺杂PFO方法,解决了这一难题.以ITO为衬底,制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/PFO:Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂/CsCl/Al的器件.报道了利用Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂特殊的电子自旋态调制PFO的光电特性,实现了PFO的强烈纯正蓝光发射.详细研究了Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂对PFO光电特性的影响.在4 V至9 V电压的偏置下,没有Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂的器件,发出特别异常的绿光.然而,与此形成明显对照的是:Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂掺杂的器件发出强烈的本征蓝光;PFO绿色发光带被成功压制;随着电压的变化,器件光谱的蓝光部分在整个EL谱所占比例没有改变.运用光电磁一体化测量技术,进一步研究了PFO掺杂Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂器件的磁发光(MEL)和磁电导(MC)效应.发现PFO:Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂和纯PFO薄膜内都没有激基缔合物产生.运用发光动力学理论,分析了Fe(NH₂trz)₃·(BF₄)₂阻断PFO异常绿光发射的机理.     

(H2O)6的稳定结构及异构过程研究

(H₂O)₆是形成三维立体结构的最小水分子团簇并具有能量较低的多个稳定异构体.本文利用从头计算方法研究了各稳定结构的异构化过程.(H₂O)₆的环状结构与最稳定结构的能量差0.31 eV为一个氢键的键能.水分子团簇的异构化是分子间氢键打开或重组的过程,不同异构体之间的转化每次只涉及一个氢键的打开或重组,异构化的能垒高度在0.07—0.21 eV之间. 关键词： 水分子团簇 2O)₆')" href="#">(H₂O)₆ 异构化过程 从头计算     

(TiO2)12量子环及过渡金属化合物掺杂对其电子性质影响的密度泛函理论研究

本文采用第一性原理中基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)方法, 设计了一种新的(TiO₂)₁₂ 量子环结构, 研究了它的几何结构、平均结合能及电子云分布等属性. 在此新型结构的基础上, 分别采用过渡金属化合物MoS₂, MoSe₂, MoTe₂, WS₂, WSe₂和WTe₂进行掺杂, 并分析了掺杂后体系的几何结构及电子属性(如平均结合能、能级结构、HOMO-LUMO轨道电子云密度分布和电子态密度等). 计算结果表明: (TiO₂)₁₂量子环直径为1.059 nm, 呈中心对称分布, 且所有原子组成一个二维平面结构, 使其几何结构比较稳定, 另外该量子环HOMO-LUMO轨道电子云分布均匀, 且能隙为3.17 eV, 与半导体材料TiO₂晶体的能隙的实验值(3.2 eV)非常接近. 掺杂后量子环的能隙均大幅减小, 其中WTe₂的掺杂结果能隙最小, 仅为0.61 eV, MoTe₂的掺杂结果能隙最大, 为1.16 eV, 也比掺杂前减小约2.0 eV. 其他掺杂结果的能隙都在1 eV左右, 变化不大. 这个能隙的TiO₂可以利用大部分的太阳光能, 使TiO₂具有更为广泛的应用.     

Li2K(IO3)3与Li2NH4(IO3)3的晶体结构

本文用X射线粉末法测定了Li₂K(IO₃)₃与Li₂NH₄(IO₃)₃的晶体结构和原子参数。发现Li₃K(IO₃)₃,Li₂NH₄(IO₃)₃与Li₂Rb(IO₃)₃同晶型,属单斜晶系,空间群为P2₁/α,每个单胞含有四个化合式量。室温的点阵常数分别为α=11.198?,b=11.046?,c=8.254?,β=111.53°,及α=11.327?,b=11.078?,c=8.341?,β=111.87°。讨论了二元化合物的形成与离子半径的关系。 关键词：     

Effect of strain on the electronic structures of ultrathin layer GaP/InP (111) superlattice: Bulk and surface

We have used the recursion method to calculate bulk and surface electronic structures of a (GaP)₁/(InP)₁ (111) strained-layer superlattice. The obtained energy gap for the stable superlattice is 1.88eV, which is smaller by 0.31eV than the average of the gaps of bulk GaP (2.91eV) and InP (1.48eV). We show how the fundamental gap and the electron occupation can be varied by changing the bond strain in these systems.     

应变超晶格(ZnS)1/(ZnSe)1的光学性质

用linear mufin tin orbital能带方法，计算Si衬底上（ZnS）_n/（ZnSe）_n（001）超晶格的能带结构，计算中采用外加调整势进行带隙修正．在得到较准确的能带结构和波函数的基础上，计算该超晶格系统的光学介电函数虚部ε₂（ω）．结果表明，该超晶格系统的光学性质结合了ZnS和ZnSe体材料光学性质的特点，在相当宽的能量范围内有较好的光谱响应．并且该超晶格系统是直接带隙材料，在光电器件应用中有很大潜力． 关键词：     

应变层超晶格InAs/InP界面的平均键能行为与价带边不连续性

采用LMTO能带方法,对两种不同应变状态下(自由形变和以InP为衬底),应变层超晶格(InAs)₁(InP)₁(001)和与应变层超晶格的分子层相对应的应变体材料,以及无应变的体材料进行了第一原理计算,并采用冻结势方法求出了两种超晶格各分子层的平均键能。结果表明,能存在应变的情况下,异质界面两边的平均键能非常一致,且这种一致性受应变状态的影响很小,因而可以把它用来作为确定应变层超晶格价带边不连续值(△E_v)的普遍适用的参考能级。研究了应变对 关键词：     

Electron surface states in short-period superlattices: (GaAs)2/(AlAs)2(1 0 0)-c(4 × 4)

The electronic structure of (GaAs)₂/(AlAs)₂(1 0 0)-c(4 × 4) superlattice surfaces was studied by means of angular-resolved photoelectron spectroscopy (ARUPS) in the photon energy range 20-38 eV. Four samples with different surface termination layers were grown and As-capped by molecular beam epitaxy (MBE). ARUPS measurements were performed on decapped samples with perfect c(4 × 4) reconstructed surfaces. An intensive surface state was, for the first time, observed below the top of the valence band. This surface state was found to shift with superlattices’ different surface termination in agreement with theoretical predictions.     

(GaAs)1(AlAs)1(001)超晶格与闪锌矿结构Ga0.5Al0.5As合金虚晶能带的对应性

基于线性丸盒轨道原子球近似(LMTO-ASA)数值计算,比较(GaAs)₁(AlAs)₁(001)超晶格与闪锌矿结构Ga_0.5Al_0.5As合金虚晶能带本征态,发现它们可以用Ⅲ价和Ⅴ价原子平面的分波态进行统一描述,用这种方法详细分析超晶格与闪锌矿结构合金在布里渊区Γ,M(X)和R(L)诸点主要能带本征态之间的对应关系,讨论了超晶格布里渊区能带折叠对本征态的影响。 关键词：     

吸附Al,Sn后Si(111)面的电子结构及其比较

通过对吸附原子和衬底Si原子由于相互作用而产生的轨道交叠占有几率(OOP)和集团态密度的分析发现吸附Al和吸附Sn的Si(111)面能带中电子的占据状态很不一样,Si(111)3^1/2×3^1/2-Sn中有一个半充满的表面带,从而使体系具有表面金属性。而Si(111)3^1/2×3^1/2-Al中电子填满吸附原子和表面Si原子成键的表面态,反键的表面态全空,因此吸Al后的Si(111)面可能出现半导体特性。计算结果与实验结果 关键词：     

Raman scattering studies of (GaP)n/(InP)n (n = 1, 1.7, 2) short‐period superlattice structures

We report Raman scattering from (GaP)_n/(InP)_n (n = 1, 1.7, 2) short‐period superlattice (SPS) structures to study the effect of lateral composition modulation (LCM) on the behavior of optical phonons. Cross‐sectional transmission electron microscope images revealed that LCM was formed with complex pattern in the n = 1.7 and n = 2 samples grown at 490 °C. Interestingly, both the InP‐ and the GaP‐like longitudinal optical (LO) phonon energies increased systematically as the number of monolayers was increased from n = 1 to n = 2. A significant broadening of the phonon line shapes was also observed for the n = 1.7 and n = 2 samples. In contrast, for samples grown at 425 °C, both the increase of the LO phonon energies and the broadening of the phonon line shapes were observed only when n = 1.7. Our results demonstrate that the optical phonons in the (GaP)_n/(InP)_n SPS structures are significantly affected in the occurrence of LCM related to the growth temperature and the number of monolayers.Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

First-principles study on the half-metallicity of zinc-blende CrP(1 1 0) surface

We have investigated the half-metallicity and magnetism at the (1 1 0) surface of CrP by using the all-electron full-potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method within the generalized gradient approximation (GGA). From the calculated local density of states (LDOS), we found that the (1 1 0) surface of CrP preserves the half-metallicity, but the band gaps (∼1.1 eV) of the minority states for the surface Cr and P atoms are much reduced from the bulk value (∼1.9 eV). The magnetic moment of the P is coupled antiferromagnetically to that of the Cr. The magnetic moment of surface Cr atom is calculated to be 3.31μ_B which is increased by 10% compared to the bulk value, 3.00μ_B.     

Electronic structure of strained Sin/Gen(001) superlattices

Using the empirical tight binding method we have investigated the electronic properties of the Si_n/Ge_n(001) strained superlattices as a function of the superlattice periodicity and the band misfit. For n ≥ 4 we have found that first and second conduction band states are localized in Si. The hole states localized in Ge appear for n ≥ 4. The difference between the direct and indirect band gaps is reduced from 2.01 eV for bulk Si to 0.01 eV for n=6 which can be considered to be quasi-direct. For the cases n=6 and n=8, the band gap might become direct for large values of band misfit.