相场法模拟对流速度对上游枝晶生长的影响 被引量：22

1

作者 陈玉娟 陈长乐 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期4585-4589,共5页

基于Tong和Beckermann等提出的耦合流场的相场模型,采用有限差分法对纯金属凝固过程进行二维模拟计算,研究了不同对流速度对金属枝晶生长的影响.结果表明:在有对流情况下,上游及下游枝晶呈现不对称形貌,上游枝晶生长速度明显比下游方向... 基于Tong和Beckermann等提出的耦合流场的相场模型,采用有限差分法对纯金属凝固过程进行二维模拟计算,研究了不同对流速度对金属枝晶生长的影响.结果表明:在有对流情况下,上游及下游枝晶呈现不对称形貌,上游枝晶生长速度明显比下游方向生长速度快.随着对流速度的增大,上游尖端过冷度也增大,枝晶生长也越快.这是由于流体速度越大,对上游枝晶冲刷越强,上游枝晶尖端实际过冷度越大,枝晶生长越迅速. 展开更多

关键词 相场法 对流速度 上游枝晶

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层状钙钛矿La_(1.3)Sr_(1.7)Mn_(2-x)Cu_xO_7的磁性及电特性 被引量：12

2

作者 韩立安 陈长乐 +3 位作者 董慧迎 王建元 高国棉 罗炳成 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期541-544,共4页

通过固相反应烧结法成功制备了层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶,主要研究了其磁电特性.结果表明,样品为Sr3Ti2O7型钙钛矿结构.随着温度的降低,其磁性经历了一个很复杂的转变过程.当x=0时,在T*=231K出现二维短程铁磁有序,在TC=114K... 通过固相反应烧结法成功制备了层状钙钛矿La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶,主要研究了其磁电特性.结果表明,样品为Sr3Ti2O7型钙钛矿结构.随着温度的降低,其磁性经历了一个很复杂的转变过程.当x=0时,在T*=231K出现二维短程铁磁有序,在TC=114K出现三维长程铁磁有序,在TN=56K出现倾斜的反铁磁转变.当x=0.05时,Cu替代使得T*,TC和TN减小.其电特性表明,La1.3Sr1.7Mn2-xCuxO7多晶呈现出双峰现象,这是由于钙钛矿结构锰氧化物共生现象造成的.虽然5%Cu替代,降低了金属—绝缘体转变温度,但是却增强了磁电阻效应. 展开更多

关键词 层状钙钛矿 磁性 电特性

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衬底温度对PLD法生长的Mg_(0·05)Zn_(0·95)O薄膜结构和发光特性的影响 被引量：9

3

作者 吴小丽 陈长乐 +3 位作者 韩立安 罗炳成 高国棉 朱建华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期3735-3739,共5页

用脉冲激光沉积(PLD)法在不同温度的Si(111)衬底上成功制备了c轴择优取向的Mg0·05Zn0·95O薄膜.通过X射线衍射(XRD)和光致发光谱(PL)研究了衬底温度对Mg0·05Zn0·95O薄膜结构和发光特性的影响,探讨了薄膜的结晶质量... 用脉冲激光沉积(PLD)法在不同温度的Si(111)衬底上成功制备了c轴择优取向的Mg0·05Zn0·95O薄膜.通过X射线衍射(XRD)和光致发光谱(PL)研究了衬底温度对Mg0·05Zn0·95O薄膜结构和发光特性的影响,探讨了薄膜的结晶质量与发光特性之间的关系.结果表明,在衬底温度为450℃时生长的Mg0·05Zn0·95O薄膜具有很好的c轴取向和较强的光致发光峰.室温下分别用激发波长为240,300和325nm的氙灯作为激发光源得到不同样品的PL谱,分析表明紫外发光峰和紫峰来源于自由激子的复合辐射且发光强度与薄膜的结晶质量密切相关,蓝绿发光峰与氧空位有关.此外,探讨了衬底温度影响紫外光致发光峰红移和蓝移的可能机理. 展开更多

关键词 Mg0·05Zn0·95O薄膜 PLD 衬底温度 光致发光

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碳、氧、硫掺杂二维黑磷的第一性原理计算 被引量：10

4

作者 谭兴毅 王佳恒 +2 位作者 朱祎祎 左安友 金克新 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期288-292,共5页

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究了二维黑磷中的碳原子(C P)、氧原子(C P)、硫原子(S P)掺杂的几何结构、磁学性质和电子结构.发现掺杂体系结构稳定,C P和O P体系形变较大,而S P体系形变较小;二维黑磷本身无磁矩,掺杂... 基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究了二维黑磷中的碳原子(C P)、氧原子(C P)、硫原子(S P)掺杂的几何结构、磁学性质和电子结构.发现掺杂体系结构稳定,C P和O P体系形变较大,而S P体系形变较小;二维黑磷本身无磁矩,掺杂后都具有1μB的总磁矩.由于掺杂体系具有稳定的铁磁性,使其在自旋电子器件方面可发挥重要的作用. 展开更多

关键词 二维黑磷 电子结构 磁学性质 第一性原理

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旋转磁场对凝固组织形成的影响 被引量：10

5

作者 陈钊 陈长乐 +1 位作者 温晓莉 文军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期6277-6282,共6页

研究了旋转磁场作用下Pb-45%Sn亚共晶合金的凝固组织.实验发现,旋转磁场的频率恒定时,凝固组织的晶粒尺寸随着磁场强度的增强而线性减小,同时,初生相的生长形态从枝晶转变为椭球状.X射线测试结果表明,初生相Pb发生了点阵膨胀,并且晶格... 研究了旋转磁场作用下Pb-45%Sn亚共晶合金的凝固组织.实验发现,旋转磁场的频率恒定时,凝固组织的晶粒尺寸随着磁场强度的增强而线性减小,同时,初生相的生长形态从枝晶转变为椭球状.X射线测试结果表明,初生相Pb发生了点阵膨胀,并且晶格常数随着磁场强度的增强先变大后减小,磁场强度在此存在一个临界值.能谱分析显示,随着磁场强度的增强,初生相Pb内Sn的含量逐渐降低.根据电磁场理论和扩散定律,对上述现象进行了理论分析,揭示出旋转磁场引起了液相强烈流动,加快了溶质原子的扩散以及对熔体的加热效应,导致了形核率的提高和长大速度的降低. 展开更多

关键词 旋转磁场 液相流动 晶格常数 溶质分配

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对流作用下纯物质枝晶生长的相场法模拟 被引量：6

6

作者 王颖硕 陈长乐 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期249-252,258,共5页

基于Tong和Beckermann提出的耦合流场和噪声场的相场模型,采用有限差分法对控制方程进行数值模拟求解,得出结论:逆流和顺流侧枝晶将不再对称,逆流侧枝晶尖端生长速度明显比顺流侧枝晶生长速度快,垂直方向几乎不受流动的影响。分析了热... 基于Tong和Beckermann提出的耦合流场和噪声场的相场模型,采用有限差分法对控制方程进行数值模拟求解,得出结论:逆流和顺流侧枝晶将不再对称,逆流侧枝晶尖端生长速度明显比顺流侧枝晶生长速度快,垂直方向几乎不受流动的影响。分析了热噪声、过冷度、对流流速和各向异性强度对枝晶主枝和侧向分支的影响。 展开更多

关键词 相场法 对流 枝晶生长 数值模拟

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单相Bi_(0.9)Ba(0.1)Fe_(0.85)Mn_(0.15)O_3陶瓷中的多铁性 被引量：8

7

作者 罗炳成 周超超 +1 位作者 陈长乐 金克新 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期4563-4566,共4页

溶胶-凝胶法制备了Bi0.9Ba0.1Fe0.85Mn0.15O3陶瓷样品,XRD分析显示其为单相菱方钙钛矿结构,明显的磁滞回线和电滞回线说明其在室温具有弱铁磁性和铁电性,介电常数随外磁场的变化显示双掺样品具有更大的磁容效应.

关键词 溶胶-凝胶法 多铁材料 磁容效应

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重力对流对凝固界面形态的影响 被引量：4

8

作者 段萌萌 陈长乐 +1 位作者 李展耀 靳全伟 《中国科学（G辑）》 CSCD 2007年第3期396-402,共7页

以模型合金丁二腈-5%(质量分数)乙醇作为实验对象,研究了垂直于生长方向的重力对流作用下,固/液界面形态的动态演化过程.结果表明,对流提高了平界面的稳定性,阻止了凸缘的快速发展;Stokes力和重力的双重作用造成了胞晶尖端形态的顺流偏... 以模型合金丁二腈-5%(质量分数)乙醇作为实验对象,研究了垂直于生长方向的重力对流作用下,固/液界面形态的动态演化过程.结果表明,对流提高了平界面的稳定性,阻止了凸缘的快速发展;Stokes力和重力的双重作用造成了胞晶尖端形态的顺流偏转.胞-枝转变过程中,迎流侧二次臂形成较早,先形成枝晶.枝晶迎流侧二次臂生长较快而且发达,一次间距增大,顶端半径减小. 展开更多

关键词 重力对流 凝固 界面形态 模型合金

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磁控溅射法生长ZnO薄膜的结构和表面形貌特性 被引量：4

9

作者 潘峰 郭颖 +1 位作者 陈长乐 文军 《陕西理工学院学报（自然科学版）》 2010年第4期58-62,共5页

采用射频磁控溅射方法,在Si(111)和玻璃基片上制备ZnO薄膜。研究衬底温度和基片类型对薄膜结构、表面形貌的影响。结果显示,所有ZnO薄膜沿c轴择优生长,同种基片类型上生长的薄膜,随着衬底温度升高,(002)衍射峰强度和表面粗糙度增高;相... 采用射频磁控溅射方法,在Si(111)和玻璃基片上制备ZnO薄膜。研究衬底温度和基片类型对薄膜结构、表面形貌的影响。结果显示,所有ZnO薄膜沿c轴择优生长,同种基片类型上生长的薄膜,随着衬底温度升高,(002)衍射峰强度和表面粗糙度增高;相同衬底温度下生长的ZnO薄膜,Si基片上制备的薄膜(002)衍射峰强度和表面粗糙度小于玻璃片上的。基片类型影响薄膜应力状态,玻璃片上制备的ZnO薄膜处于张应变状态,Si基片上的薄膜处于压应变状态;对于同种基片类型上生长的ZnO薄膜,衬底温度升高,应力减小。Si衬底上、300℃下沉积的薄膜颗粒尺寸分布呈正态。 展开更多

关键词 ZNO薄膜 衬底温度 衬底类型 结构 表面形貌

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旋转磁场驱使强迫流对Sn-Bi合金微观结构的影响 被引量：5

10

作者 陈钊 陈长乐 +2 位作者 温晓莉 高文帅 朱建华 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期609-614,共6页

以Sn-Bi合金为研究对象,分析了旋转磁场对凝固组织的影响.发现旋转磁场能够消除宏观偏析、碎断枝晶和细化凝固组织,加快了熔体流动和固-液界面溶质的扩散速度,使共晶组织的层片间距变小及形成区域差别.同时,随着磁场旋转频率的增大,合... 以Sn-Bi合金为研究对象,分析了旋转磁场对凝固组织的影响.发现旋转磁场能够消除宏观偏析、碎断枝晶和细化凝固组织,加快了熔体流动和固-液界面溶质的扩散速度,使共晶组织的层片间距变小及形成区域差别.同时,随着磁场旋转频率的增大,合金的生长形态经历了从枝晶→等轴晶→球状晶→枝晶的转变.枝晶碎断、生长形态的改变以及共晶组织层片间距变化的主要原因在于,旋转磁场加快了熔体流动,造成熔体中溶质场和温度场在分布上趋于均匀化.同时,电导率的不同造成了初生相与液体的相对运动.宏观偏析的消除是由于初生相同时受到重力、浮力和Lorentz力的合力作用的结果.分析了旋转磁场对凝固组织改变的物理机制. 展开更多

关键词 SN-BI合金 旋转磁场 强迫流 共晶层片间距

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强迫对流下各相场参数对枝晶生长的影响 被引量：4

11

作者 陈玉娟 陈长乐 +1 位作者 邱文旭 蒋爽 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期513-515,共3页

基于耦合流场的相场模型,采用有限差分法,研究了各相场参数对纯金属凝固过程中的枝晶生长的影响。结果表明,对流作用下枝晶形貌发生了很大变化,上游枝晶的枝晶臂最长,下游枝晶臂最短,水平方向枝晶臂介于两者之间;过冷度越大,上游及水平... 基于耦合流场的相场模型,采用有限差分法,研究了各相场参数对纯金属凝固过程中的枝晶生长的影响。结果表明,对流作用下枝晶形貌发生了很大变化,上游枝晶的枝晶臂最长,下游枝晶臂最短,水平方向枝晶臂介于两者之间;过冷度越大,上游及水平方向侧枝越发达;各向异性系数越大,主枝晶枝晶臂越瘦长,二次枝晶间距越小;对流速度越大,上游枝晶生长越快。 展开更多

关键词 强迫对流 热噪声 侧枝 相场参数

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相场法模拟纯金属枝晶生长参数的优化 被引量：5

12

作者 胡卫英 陈长乐 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期182-184,共3页

用相场模型模拟了过冷纯金属枝晶的生长过程,从中得到了光滑枝晶各模型参数的优化值和不同耦合系数下的尖端速率.模拟结果表明,当过冷度和耦合系数较大时,得到侧枝较发达的枝晶;当各向异性系数较大时,得到变异的枝晶.无扰动的情况下,参... 用相场模型模拟了过冷纯金属枝晶的生长过程,从中得到了光滑枝晶各模型参数的优化值和不同耦合系数下的尖端速率.模拟结果表明,当过冷度和耦合系数较大时,得到侧枝较发达的枝晶;当各向异性系数较大时,得到变异的枝晶.无扰动的情况下,参数选取不合理也会引发侧枝的产生.为了得到光滑的枝晶,各向异性系数应在0.03～0.05范围内,过冷度应在0.55～0.65范围内,耦合系数应根据材料的热物性参数确定. 展开更多

关键词 相场法 枝晶生长 优化

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带电线性谐振子在非对易空间中的Wigner函数 被引量：4

13

作者 王亚辉 任亚杰 王剑华 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期304-307,共4页

在利用Wigner函数性质的基础上,考虑到空间变量的对易关系中包含了坐标-坐标的非对易性,得到了带电线性谐振子在非对易空间中的Wigner函数。

关键词 非对易空间 WIGNER函数 带电线性谐振子

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超声作用下模型合金的定向凝固行为 被引量：2

14

作者 董慧迎 陈长乐 段萌萌 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期751-754,共4页

以模型合金丁二腈-5%乙醇为试验对象,研究了定向凝固过程中施加超声振动对固/液界面形貌动态演化过程的影响。结果表明,超声场可抑制定向凝固的速度,使界面形态钝化;超声施加与去除,致使界面凸起增多,晶粒细化;超声作用使熔体中产生气泡... 以模型合金丁二腈-5%乙醇为试验对象,研究了定向凝固过程中施加超声振动对固/液界面形貌动态演化过程的影响。结果表明,超声场可抑制定向凝固的速度,使界面形态钝化;超声施加与去除,致使界面凸起增多,晶粒细化;超声作用使熔体中产生气泡,气泡的增大、合并和崩溃引起形核增多,从而细化晶粒。 展开更多

关键词 超声振动 凝固 模型合金 实时观测

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对流作用下胞晶侧向生长实时观察 被引量：3

15

作者 靳全伟 陈长乐 +1 位作者 段萌萌 李展耀 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1015-1018,共4页

对透明模型合金的晶体生长过程进行实时观测,是研究晶体凝固过程的有效手段,对认识晶体组成结构形成机理及控制金属组织结构具有重要的意义.采用自行设计的定向晶体生长室和观察测量装置,在不同的晶体生长速度下,对丁二腈-5wt%乙醇透明... 对透明模型合金的晶体生长过程进行实时观测,是研究晶体凝固过程的有效手段,对认识晶体组成结构形成机理及控制金属组织结构具有重要的意义.采用自行设计的定向晶体生长室和观察测量装置,在不同的晶体生长速度下,对丁二腈-5wt%乙醇透明模型合金定向凝固的界面生长形态进行了实时观测研究.实验发现,由于重力对流和微对流机制对晶体生长过程的影响,使得胞晶在生长过程中有明显顺流偏转现象. 展开更多

关键词 定向生长 实时观察 微对流 顺流偏转

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旋转磁场作用下Pb-Sn合金的凝固组织 被引量：3

16

作者 高文帅 陈长乐 +1 位作者 陈钊 朱建华 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期176-179,共4页

采用自行设计的旋转磁场,研究了在不同转速和不同磁感应强度下旋转磁场对Pb-45Sn亚共晶和Pb-64Sn过共晶合金凝固组织的影响,并与常规条件下的凝固组织进行对比。试验结果表明,对Pb-45Sn亚共晶,旋转磁场可以明显的碎断枝晶,细化晶粒;对Pb... 采用自行设计的旋转磁场,研究了在不同转速和不同磁感应强度下旋转磁场对Pb-45Sn亚共晶和Pb-64Sn过共晶合金凝固组织的影响,并与常规条件下的凝固组织进行对比。试验结果表明,对Pb-45Sn亚共晶,旋转磁场可以明显的碎断枝晶,细化晶粒;对Pb-64Sn过共晶,旋转磁场可以消除常规条件下的重力偏析,枝晶间的共晶组织被粗化,并有团状组织生成。试验发现,随着磁感应强度和转速的增大,Pb-45Sn亚共晶和Pb-64Sn过共晶凝固组织中等轴晶的数目均增多。 展开更多

关键词 旋转磁场 PB-SN合金 流动 枝晶碎断

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对流下二元合金等温凝固过程的相场模拟 被引量：3

17

作者 邱文旭 陈长乐 +1 位作者 马强 张利学 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期241-244,248,共5页

采用耦合流场的相场模型,以Ni-Cu合金为对象模拟金属在等温状态下的枝晶生长,并研究对流速度对枝晶生长及溶质分布的影响。实验结果表明,对流作用下枝晶形貌发生很大变化,上游枝晶臂最长,下游枝晶臂最短,水平方向枝晶臂介于两者之间;对... 采用耦合流场的相场模型,以Ni-Cu合金为对象模拟金属在等温状态下的枝晶生长,并研究对流速度对枝晶生长及溶质分布的影响。实验结果表明,对流作用下枝晶形貌发生很大变化,上游枝晶臂最长,下游枝晶臂最短,水平方向枝晶臂介于两者之间;对流速度越高,生长peclet数及上游枝晶尖端生长速率也越大,并且枝晶的二次分支也越发达。另外,此模型的计算结果与Oseen-Ivantsov理论符合较好。 展开更多

关键词 相场法 强迫对流 SIMPLE算法 Oseen-Ivantsov理论

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相场法模拟Ni-Cu合金枝晶生长中过冷度的影响 被引量：4

18

作者 王洁玉 陈长乐 陈志 《铸造技术》 CAS 北大核心 2007年第4期538-540,共3页

用相场法模拟了Ni30Cu70合金非等温凝固中的枝晶生长过程。研究了过冷度对过冷合金熔体中的枝晶生长以及溶质场和温度场的分布的影响。模拟结果表明:随着过冷度的增大,二次枝晶臂发达,溶质扩散层厚度减小、溶质浓度梯度增大,热扩散层厚... 用相场法模拟了Ni30Cu70合金非等温凝固中的枝晶生长过程。研究了过冷度对过冷合金熔体中的枝晶生长以及溶质场和温度场的分布的影响。模拟结果表明:随着过冷度的增大,二次枝晶臂发达,溶质扩散层厚度减小、溶质浓度梯度增大,热扩散层厚度减小。 展开更多

关键词 相场法 枝晶生长 非等温凝固 过冷度

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正交钙钛矿YFeO3的磁性、介电性及磁介电效应研究 被引量：3

19

作者 张润兰 陈长乐 +3 位作者 王晶 刘向荣 金克新 高玉强 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1566-1569,共4页

采用溶胶-凝胶法制备了YFeO3陶瓷粉末并研究了烧结温度对YFeO3结构的影响。XRD表明,当烧结温度达850℃以上,可形成具有正交钙钛矿结构的YFeO3。室温磁滞回线测量表明,YFeO3具有弱铁磁性,并在H=0kA/m处出现突变,这是由YFeO3的磁各向异性... 采用溶胶-凝胶法制备了YFeO3陶瓷粉末并研究了烧结温度对YFeO3结构的影响。XRD表明,当烧结温度达850℃以上,可形成具有正交钙钛矿结构的YFeO3。室温磁滞回线测量表明,YFeO3具有弱铁磁性,并在H=0kA/m处出现突变,这是由YFeO3的磁各向异性引起的。εr-T曲线和D-T曲线表明在40～300K之间YFeO3的介电常数随温度升高而增加,并表现出频率色散现象,同时YFeO3存在低温介电弛豫行为。当外加0.8T的磁场时,介电测量表明YFeO3具有磁介电效应,最大值可达35.11%。 展开更多

关键词 多铁性材料 YFeO3 溶胶-凝胶法 磁介电效应

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Co掺杂ZnO的第一性原理计算 被引量：3

20

作者 赵亚楠 王胜 李梅竹 《西安工业大学学报》 CAS 2015年第8期664-667,共4页

为了拓宽ZnO光电材料的应用前景,研究了ZnO薄膜的晶体电子结构、掺杂以及光学性质.采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了ZnO和Zn0.9Co0.1O的能带结构、电子结构和光学性质.计算结果表明:纤锌矿ZnO为直接带隙半... 为了拓宽ZnO光电材料的应用前景,研究了ZnO薄膜的晶体电子结构、掺杂以及光学性质.采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了ZnO和Zn0.9Co0.1O的能带结构、电子结构和光学性质.计算结果表明:纤锌矿ZnO为直接带隙半导体,掺杂10%Co后ZnO能级发生劈裂,态密度向稳定的低能级移动,禁带宽度变窄,吸收谱红移,呈现铁磁性. 展开更多

关键词 态密度 光学性质 第一性原理 稀磁半导体

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