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具有层状结构过渡金属硼化物硬度机理的研究 被引量：3
1
作者 宋乐乐 王常春 《大学物理实验》 2019年第6期13-17,共5页
过渡金属硼化物(TMBs)由于其具有非常强的B-B共价键和TM-B键一直被科研工作者认为是潜在的超硬材料。被理论预测为超硬材料的过渡金属硼化物大多具有过渡金属层和硼层交替分布的层状结构。目前,被预测为超硬材料的过渡金属硼化物都已经... 过渡金属硼化物(TMBs)由于其具有非常强的B-B共价键和TM-B键一直被科研工作者认为是潜在的超硬材料。被理论预测为超硬材料的过渡金属硼化物大多具有过渡金属层和硼层交替分布的层状结构。目前,被预测为超硬材料的过渡金属硼化物都已经被实验合成,并且证明都不是超硬材料。然而却很少有理论解释在过渡金属硼化物中为什么不能形成超硬材料。本文以具有金属层和硼层交替分布的层状结构的二硼化铼、二硼化钨和二硼化钼为研究对象。通过对比其层间化学键的强度和硬度关系发现层间的TM-B化学键是决定过渡金属硼化物硬度的关键。在3种过渡金属硼化物中层间的化学键都表现出非常强的离子性。层间的离子键是导致具有层状结构过渡金属硼化物不能成为超硬材料的主要原因。此研究对理解TMBs的硬度机理以及设计新型的超硬材料具有重要的意义。 展开更多
关键词 过渡金属硼化物 超硬材料 硬度机理 第一性原理
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硬质材料二硼化钼硬度机理的研究 被引量：3
2
作者 宋乐乐 王常春 《吉林化工学院学报》 CAS 2019年第3期101-104,共4页
过渡金属硼化物(TMBs)一直被认为是潜在的超硬材料,而现已合成的过渡金属硼化物却没有表现出超硬特性.为了解释现已合成的TMBs都没有表现出超硬特性的原因和探究TMBs的硬度机理.本篇文章以二硼化钼作为研究对象,通过理论计算和已有数据... 过渡金属硼化物(TMBs)一直被认为是潜在的超硬材料,而现已合成的过渡金属硼化物却没有表现出超硬特性.为了解释现已合成的TMBs都没有表现出超硬特性的原因和探究TMBs的硬度机理.本篇文章以二硼化钼作为研究对象,通过理论计算和已有数据的对比发现,钼原子和硼原子之间的化学键表现出了很强的离子特性.正是由于这一特性决定了二硼化钼只能作为硬质材料而不能成为超硬材料.此项研究对理解TMBs的硬度机理以及设计新型的超硬材料具有重要的意义. 展开更多
关键词 过渡金属硼化物 超硬材料 硬度机理 第一性原理
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WC结构MoN性质的研究
3
作者 宋乐乐 王常春 《吉林化工学院学报》 CAS 2021年第11期85-88,93,共5页
过渡金属氮化物具有许多优良的物理化学性质且具有丰富的晶体结构.但纯相的过渡金属氮化物很难被合成,极大地限制了对其性质的探究.利用理论计算能够有效预测材料的很多物理化学性质,给从事实验合成的工作者以指导.利用理论计算系统研... 过渡金属氮化物具有许多优良的物理化学性质且具有丰富的晶体结构.但纯相的过渡金属氮化物很难被合成,极大地限制了对其性质的探究.利用理论计算能够有效预测材料的很多物理化学性质,给从事实验合成的工作者以指导.利用理论计算系统研究了可能具有高硬度的WC结构的MoN.利用第一性原理计算了MoN的电子态密度、体弹模量、剪切模量、密立根电荷分布和电子局域函数.通过以上计算发现MoN中钼原子和氮原子之间的化学键表现出一定的共价性.此共价性化学键是使其具有较高硬度的重要因素.此外,MoN还表现出了良好的导电性.说明MoN可以作为多功能硬质材料应用于工业生产中. 展开更多
关键词 过渡金属氮化物 超硬材料 硬度机理 第一性原理
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Al-2N掺杂量对ZnO光电性能的影响 被引量：10
4
作者 侯清玉 曲灵丰 赵春旺 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期288-295,共8页
与本文相近的Al-2N掺杂量的范围内,对ZnO掺杂体系吸收光谱分布红移和蓝移两种实验结果均有文献报道,但是,迄今为止对吸收光谱分布尚未有合理的理论解释.为了解决该问题,本文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势方法,用第... 与本文相近的Al-2N掺杂量的范围内,对ZnO掺杂体系吸收光谱分布红移和蓝移两种实验结果均有文献报道,但是,迄今为止对吸收光谱分布尚未有合理的理论解释.为了解决该问题,本文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势方法,用第一性原理构建了两种不同掺杂量的Zn_(0.98148)Al_(0.01852)O_(0.96296)N_(0.03704)和Zn_(0.96875)Al_(0.03125)O_(0.9375)N_(0.0625)超胞模型.在几何结构优化的基础上,对模型能带结构分布、态密度分布和吸收光谱分布进行了计算.计算结果表明,在本文限定的掺杂量范围内,Al-2N掺杂量越增加,掺杂体系的体积越减小,体系总能量越升高,体系稳定性越下降,形成能越升高,掺杂越难;所有掺杂体系均转化为简并p型化半导体,掺杂体系最小光学带隙均变窄,吸收光谱均发生红移;同时发现掺杂量越增加,掺杂体系最小光学带隙变窄越减弱,吸收光谱红移越减弱.研究表明:要想实现Al-2N共掺在ZnO中最小光学带隙变窄、掺杂体系发生红移现象,除了限制掺杂量外,尺度长短也应限制;其次,Al-2N掺杂量越增加,掺杂体系空穴的有效质量、浓度、迁移率、电导率越减小,掺杂体系导电性能越减弱.计算结果与实验结果的变化趋势相符合.研究表明,Al-2N共掺在ZnO中获得的新型半导体材料可以用作低温端的温差发电功能材料. 展开更多
关键词 Al-2N掺杂ZnO 吸收光谱 导电性能 第一性原理
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采用第一性原理研究钼掺杂浓度对ZnO物性的影响 被引量：7
5
作者 贾晓芳 侯清玉 赵春旺 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期247-257,共11页
Mo掺杂ZnO的吸收光谱红移和蓝移两种相互冲突的实验结果均有报道,但是仍然没有合理解释.为了解决该问题,本文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势+U方法,用第一性原理分析了Zn_(0.9583)Mo_(0.0417)O,Zn_(0.9375_Mo_(0.062... Mo掺杂ZnO的吸收光谱红移和蓝移两种相互冲突的实验结果均有报道,但是仍然没有合理解释.为了解决该问题,本文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势+U方法,用第一性原理分析了Zn_(0.9583)Mo_(0.0417)O,Zn_(0.9375_Mo_(0.0625_O,Zn_(14)Mo_2O的能带结构、态密度和吸收光谱分布.结果表明,Mo掺杂量为2.08 at%—3.13 at%的范围内,随着掺杂量的增加,体系的体积逐渐增大,形成能逐渐升高,稳定性逐渐下降,掺杂逐渐困难.与此同时,所有掺杂体系均转化为n型简并半导体.与未掺杂ZnO相比,掺杂体系的带隙均变窄,吸收光谱均发生红移,Mo掺杂量越增加,掺杂体系带隙变窄减弱、吸收光谱红移减弱、电子有效质量越减小、电子浓度越减小、电子迁移率越减小、电子电导率越减小.同时,磁矩减小,掺杂体系的居里温度能达到室温以上. 展开更多
关键词 Mo掺杂ZnO 第一性原理 吸收光谱 导电性质
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首期名校长领航班群体的结构分析和发展对策 被引量：8
6
作者 于维涛 《教师教育研究》 CSSCI 北大核心 2016年第5期57-61,共5页
通过对64名首期名校长领航班的群体结构量化分析显示,首期名校长领航班群体具有整体素质较高、结构趋向科学合理、富有理想现身精神等特征,同时存在不同地区、学段、性别等入选比例不均衡的"四多四少"现象。促进首期名校长领... 通过对64名首期名校长领航班的群体结构量化分析显示,首期名校长领航班群体具有整体素质较高、结构趋向科学合理、富有理想现身精神等特征,同时存在不同地区、学段、性别等入选比例不均衡的"四多四少"现象。促进首期名校长领航班群体发展关键是厘清身份定位,探索分阶段、分群体、分区域遴选机制,开展跨界、协同、开放、个性培养,发掘教育思想,实施"选、育、管、用"一体化协同治理,营造良好的发展生态。 展开更多
关键词 首期名校长领航班群体 结构分析 高端培养
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Ti掺杂ZnO光电性能的第一性原理研究 被引量：5
7
作者 曲灵丰 侯清玉 +1 位作者 许镇潮 赵春旺 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期180-188,共9页
在掺杂量为1.04 at%-1.39 at%的范围内,Ti掺杂ZnO体系吸收光谱分布和电导率的实验结果存在争议均有文献报道,但是,迄今为止,对此未有合理的理论解释.为了解决存在的争议,本文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势GGA+U的方... 在掺杂量为1.04 at%-1.39 at%的范围内,Ti掺杂ZnO体系吸收光谱分布和电导率的实验结果存在争议均有文献报道,但是,迄今为止,对此未有合理的理论解释.为了解决存在的争议,本文采用基于密度泛函理论的广义梯度近似平面波超软赝势GGA+U的方法,用第一性原理构建了两种不同掺杂量Zn_(0.9792)Ti_(0.0208)O和Zn_(0.9722)Ti_(0.0278)O超胞模型,所有模型在几何结构优化的基础上,对能带结构分布,态密度分布和吸收光谱分布进行了计算.计算结果表明:在本文限定的掺杂量范围内,Ti掺杂量越增加,掺杂体系体积越增加,体系总能量越升高,体系稳定性越下降,形成能越升高,掺杂越难,掺杂体系布居值减小,Ti-O键长变长,共价键减弱,离子键增强,所有掺杂体系均转化为n型化简并半导体;掺杂体系带隙越变宽,吸收光谱蓝移越显著,电子有效质量越增加,电子浓度越增加,电子迁移率越减小,电子电导率越减小,掺杂体系导电性能越差.计算结果与实验结果相符合.对存在的问题进行了合理的理论解释.对Ti掺杂ZnO光电功能材料的设计和制备有一定的理论指导作用. 展开更多
关键词 Ti掺杂ZnO 吸收光谱分布 电导率 第一性原理
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镍掺杂ZnO的半金属铁磁性质和光学性质的研究 被引量：2
8
作者 王宇杰 文黎巍 申江 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期327-332,共6页
采用基于局域密度泛函理论的第一原理平面波超软膺势法,研究了纯净ZnO和Ni掺杂ZnO后的能带结构、电子态密度以及光学性质,结果表明:Ni掺杂ZnO后存在自旋极化,体系表现出半金属铁磁性质,可以实现自旋极化载流子的注入,并且在可见光区和... 采用基于局域密度泛函理论的第一原理平面波超软膺势法,研究了纯净ZnO和Ni掺杂ZnO后的能带结构、电子态密度以及光学性质,结果表明:Ni掺杂ZnO后存在自旋极化,体系表现出半金属铁磁性质,可以实现自旋极化载流子的注入,并且在可见光区和紫外光区(1.98 eV～5.61 eV)的吸收系数显著提高. 展开更多
关键词 密度泛函理论 第一性原理 Ni掺杂ZnO 铁磁性质 自旋极化
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