检索结果-内蒙古大学图书馆

厦门大学学报（自然科学版） 2022年第2期61卷 194-201页

作者：祁美红张小锋曹昕睿吴顺情朱梓忠厦门大学物理科学与技术学院福建厦门361005 福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

Li_(3)N可作为Li+电池的固态电解质,Na_(3)P可作为Na+电池的负极材料,特别是Li/Na以及N/P分别为同一族的元素,Li_(3)N和Na_(3)P的物理性质有很多典型的相同点和不同点,故对比两个材料的物理性质有助于推动Li+/Na+电池的研究.采用第一性... 详细信息

Li_(3)N可作为Li+电池的固态电解质,Na_(3)P可作为Na+电池的负极材料,特别是Li/Na以及N/P分别为同一族的元素,Li_(3)N和Na_(3)P的物理性质有很多典型的相同点和不同点,故对比两个材料的物理性质有助于推动Li+/Na+电池的研究.采用第一性原理研究了这两种材料的稳定结构、声子谱、弹性常数、电子结构、离子扩散势垒以及缺陷形成能等.计算表明:立方相的c-Li_(3)N最稳定,而六角相的β-Na_(3)P能量最低.结合c-(立方相),α-(六角相)和β-(六角相)的Li_(3)N与Na_(3)P的声子谱,确定c-Li_(3)N和c-Na_(3)P最稳定.弹性常数的计算表明所计算的6种结构都是有机械稳定性的.结果还表明,c-Li_(3)N和c-Na_(3)P都是间接带隙的半导体.电荷密度的计算体现了两种材料中不同的键合特点.Li+/Na+迁移势垒的计算给出了Li_(3)N与Na_(3)P作为离子晶体的特征.文中对所有物理性质的对比都与Li_(3)N材料比Na_(3)P材料有强得多的化学键的事实相一致.

关键词： Li_(3)N Na_(3)P 结构稳定性电子结构离子导电性第一性原理方法

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二维BC_2N薄片的结构稳定性和电子性质

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物理学报 2011年第12期60卷 524-531页

作者：高潭华吴顺情胡春华朱梓忠武夷学院电子工程系武夷山354300 厦门大学物理系厦门361005 厦门大学福建省理论与计算化学重点实验室厦门361005

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对二维BC2N薄片的结构稳定性和电子性质进行了系统的研究.计算了BC2N化合物16种可能的二维单层结构.对它们的能带结构分析发现,对称性最高的构型与石墨烯一样是一种半金属,而其他二维结构则为有... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对二维BC2N薄片的结构稳定性和电子性质进行了系统的研究.计算了BC2N化合物16种可能的二维单层结构.对它们的能带结构分析发现,对称性最高的构型与石墨烯一样是一种半金属,而其他二维结构则为有不同带隙的半导体,其中最稳定的构型是带隙值为1.63eV的直接带隙半导体.对最稳定构型的差分电荷密度分析和Bader分析发现:在最稳定的构型中,C—C键、C—N键、C—B键和B—N键主要以共价键的形式呈现,也具有比较明显的离子性.在应力作用下最稳定构型的单层BC2N的带隙宽度会发生变化,压缩时带隙变宽,而拉伸时带隙变窄,但仍然为直接带隙半导体.

关键词： BC2N 单层原子薄片电子结构从头计算

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广义Kohn-Sham理论能量分解分析方法及其在金属配位体系中的应用

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厦门大学学报（自然科学版） 2020年第5期59卷 805-815页

作者：黄大江苏培峰厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

能量分解分析(EDA)方法是一种研究分子相互作用的定量分析理论方法,在分子自组装、药物设计、化学反应机理、力场发展等各个领域得到广泛应用.最近本课题组发展的广义Kohn-Sham能量分解分析方法(GKS-EDA)可以进行各种环境下化学成键和... 详细信息

能量分解分析(EDA)方法是一种研究分子相互作用的定量分析理论方法,在分子自组装、药物设计、化学反应机理、力场发展等各个领域得到广泛应用.最近本课题组发展的广义Kohn-Sham能量分解分析方法(GKS-EDA)可以进行各种环境下化学成键和分子相互作用的定量分析研究,克服了现有方法的诸多限制和不足.本文简述了GKS-EDA方法的理论背景,并介绍其在金属配位相互作用方面的应用.

关键词：广义Kohn-Sham能量分解分析分子相互作用金属配位

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三氢-苯并吲哚啉方酸染料晶体中电荷转移过程的理论研究

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厦门大学学报（自然科学版） 2023年第1期62卷 22-30页

作者：彭吉生汪宇晨裴政梁万珍赵仪厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

由于具有良好的光化学稳定性、在可见光区和近红外区的强吸光性等优点,方酸类染料是目前最具潜力的小分子有机太阳能电池给体材料之一.然而,其空穴迁移机制并不明确,较低的迁移率限制了器件光电转换效率的提升.结合第一性原理计算、Mar... 详细信息

由于具有良好的光化学稳定性、在可见光区和近红外区的强吸光性等优点,方酸类染料是目前最具潜力的小分子有机太阳能电池给体材料之一.然而,其空穴迁移机制并不明确,较低的迁移率限制了器件光电转换效率的提升.结合第一性原理计算、Marcus电子转移理论、主方程模拟,系统研究了三氢-苯并吲哚啉方酸(USQ-BI)染料的电子结构、分子堆积模式以及电荷转移性质.结果表明,由于空穴迁移路径上交替出现两种不同的分子堆积模式,驱动力呈现正负交错的特征,克服正驱动力的过程为空穴迁移的决速步.据此,提出了降低驱动力绝对值以增大迁移率的理论策略.进一步研究发现,在一些位点上引入氰基可以显著提高空穴转移耦合强度,从而提高空穴迁移率.最后,对USQ-BI中电子转移过程的研究发现,由于较大的重组能导致较小的电子转移速率,该晶体不能作为好的电子传输材料.

关键词：有机太阳能电池迁移率方酸染料氰基取代 Marcus电子转移理论

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卷积神经网络在新型非富勒烯受体分子生成与性能预测上的应用

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厦门大学学报（自然科学版） 2022年第5期61卷 777-785页

作者：杨新玉彭师平赵仪厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

近年来,有机太阳能电池中非富勒烯小分子受体因其拓展了吸收光谱的范围、能够调节激子解离能量和具有灵活的给体-受体形貌等优点使得器件效率越来越接近产业化的目标.本研究借助本课题组之前构建的分子生成和性质预测的卷积神经网络模型... 详细信息

近年来,有机太阳能电池中非富勒烯小分子受体因其拓展了吸收光谱的范围、能够调节激子解离能量和具有灵活的给体-受体形貌等优点使得器件效率越来越接近产业化的目标.本研究借助本课题组之前构建的分子生成和性质预测的卷积神经网络模型,来生成和筛选出具有高效解离激子的前线轨道能量的新型非富勒烯小分子受体.首先生成模型经数据库充分训练并利用小数据集进行微调后生成200多个接近目标轨道能量(最高占据分子轨道(the highest occupied molecular orbital,HOMO)和最低未占据分子轨道(the lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)的能量分别为-5.60和-3.60 eV)的分子,然后利用预测模型进一步筛选并预测分子碎片对轨道能量的贡献,接着将这些分子与数据库中具有相近前线轨道能量的分子共同聚类挑选出具有不同化学空间的10个新型受体分子,最后通过从头算验证了轨道能级、分子碎片对轨道贡献预测的准确性,并给出分子光吸收的振子强度.进一步利用生成和预测模型提供了具有另一组轨道能量(HOMO和LUMO能量分别为-5.10和-3.10 eV)的10个非富勒烯小分子,其性质预测与从头算结果一致,证明了生成和预测模型的鲁棒性和结果的可靠性.本研究预测的分子也提供了设计具有高性能非富勒烯受体分子骨架的思路.

关键词：卷积神经网络非富勒烯受体前线分子轨道能量

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激发态DNA碱基对分子间相互作用的理论研究

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厦门大学学报（自然科学版） 2024年第1期63卷 24-33页

作者：邵博孝吴玮苏培峰厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

[目的]利用本课题组发展的定量分析方法研究激发态DNA碱基对分子间相互作用的本质,以及不同类型的电子跃迁对DNA碱基对分子间相互作用的影响.[方法]采用广义Kohn-Sham能量分解分析方法(generalized Kohn-Sham based energy decompositio... 详细信息

[目的]利用本课题组发展的定量分析方法研究激发态DNA碱基对分子间相互作用的本质,以及不同类型的电子跃迁对DNA碱基对分子间相互作用的影响.[方法]采用广义Kohn-Sham能量分解分析方法(generalized Kohn-Sham based energy decomposition analysis,GKS-EDA),对两种Waston-Crick构型和两种stacked构型的DNA碱基对分子间相互作用本质进行理论研究.[结果]对于Waston-Crick构型的碱基对,n→π^(*)跃迁削弱了轨道极化作用但加强了电子相关作用,激发态分子间相互作用由电子相关作用主导,而π→π^(*)跃迁对分子间氢键影响较小;对于stacked构型的碱基对,π→π^(*)跃迁削弱了静电相互作用但增强了电子相关作用.[结论]Waston-Crick构型碱基对分子间相互作用本质受电子激发跃迁影响较大,而电子激发跃迁基本不改变stacked构型碱基对分子间相互作用本质.

关键词：激发态 DNA碱基对分子间相互作用能量分解分析

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VMD在分子间相互作用教学中的应用——以丙氨酸二肽与水形成的氢键为例

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化学教育（中英文） 2022年第24期43卷 95-100页

作者：郑舒琳钟容臻代亚楠蔡开聪福建师范大学化学与材料学院、福建省先进材料化工基础重点实验室福建福州350007 福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

在“计算机在化学中的应用”课程教学中,借助VMD软件揭示溶液中丙氨酸二肽(ALAD)与水分子间存在的氢键作用及其对多肽分子结构的影响。课堂教学过程中将有机化学中抽象的氢键以三维立体动画的形式在课堂上展示,并在上机实践教学中引导... 详细信息

在“计算机在化学中的应用”课程教学中,借助VMD软件揭示溶液中丙氨酸二肽(ALAD)与水分子间存在的氢键作用及其对多肽分子结构的影响。课堂教学过程中将有机化学中抽象的氢键以三维立体动画的形式在课堂上展示,并在上机实践教学中引导学生从定性和定量的角度对多肽与水分子间的氢键相互作用机制进行解析,能够丰富教师课堂教学手段,深化学生宏微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心能力。

关键词： VMD软件氢键径向分布函数空间分布函数

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卤素取代改良热激活延迟荧光分子CzDBA性能的理论研究

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厦门大学学报（自然科学版） 2022年第5期61卷 768-776页

作者：林思榕梁万珍厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

为获得更高性能的热激活延迟荧光(TADF)材料并认识其潜在机理,以具有良好荧光性能和高外量子效率的CzDBA分子为研究对象,通过卤素(F、Cl、Br)取代其受体单元上不同位点的H原子,设计了一系列新型TADF分子,并从理论上对其性能进行综合评估... 详细信息

为获得更高性能的热激活延迟荧光(TADF)材料并认识其潜在机理,以具有良好荧光性能和高外量子效率的CzDBA分子为研究对象,通过卤素(F、Cl、Br)取代其受体单元上不同位点的H原子,设计了一系列新型TADF分子,并从理论上对其性能进行综合评估,计算了从最低三重激发态(T_(1)态)到最低单重激发态(S_(1)态)的逆向系间窜越速率(k_(RISC)).结果表明:Br取代能够显著加快分子的逆向系间窜越过程,其中受体单元上H原子分别被2个Br原子及4个Br原子取代的新型TADF分子的k_(RISC)均较原始的CzDBA分子提升了18倍以上.该工作为实验设计与合成TADF分子提供了可行的思路.

关键词：热激活延迟荧光逆向系间窜越 Marcus公式卤素取代

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微扰形式非马尔可夫随机薛定谔方程及其应用

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厦门大学学报（自然科学版） 2020年第5期59卷 791-804页

作者：连曼汪宇晨赵仪厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

近年来,越来越多的实验结果表明量子效应在各类光电材料超快动力学过程中有着非常重要的作用,对这些现象的理论研究促进了许多量子动力学方法的快速发展.和量子主方程相比,非马尔可夫随机薛定谔方程(non-Markovian stochastic Schr ding... 详细信息

近年来,越来越多的实验结果表明量子效应在各类光电材料超快动力学过程中有着非常重要的作用,对这些现象的理论研究促进了许多量子动力学方法的快速发展.和量子主方程相比,非马尔可夫随机薛定谔方程(non-Markovian stochastic Schr dinger equation,NMSSE)通过演化希尔伯特空间中的随机波函数求解动力学,其计算成本与系统大小之间具有良好的标度关系,适合进行高效的并行计算,因而在大尺度系统中受到广泛应用.本文主要介绍近年来本课题组针对大尺度开放量子系统所发展的微扰形式的NMSSE方法,从影响泛函框架出发回顾了微扰形式NMSSE的理论基础,讨论了其在不同表象下的形式和优缺点,并以有机体系中激子能量弛豫过程的模拟及载流子迁移率的计算为例阐述其应用.

关键词：非马尔可夫随机薛定谔方程倒易空间热激子能量弛豫载流子输运

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新型四配位硅基材料的结构与性质

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厦门大学学报（自然科学版） 2020年第5期59卷 828-836页

作者：方磊张彩云张于微曹泽星厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室福建省理论与计算化学重点实验室福建厦门361005

硅基半导体已广泛用于光电转化和现代通信等不同领域,新型硅基材料的发展,有助于应对功能材料在现代科技领域面临的挑战.本文主要介绍本课题组近年来在新型四配位硅基材料领域中的理论设计与计算模拟,包括新型四面体硅基材料和平面四配... 详细信息

硅基半导体已广泛用于光电转化和现代通信等不同领域,新型硅基材料的发展,有助于应对功能材料在现代科技领域面临的挑战.本文主要介绍本课题组近年来在新型四配位硅基材料领域中的理论设计与计算模拟,包括新型四面体硅基材料和平面四配位硅基二维单层材料.基于Si(C≡C)4结构单元,设计了一系列类金刚石结构的宽带隙半导体材料,预测了它们的结构、光电及力学性质,分析了平面四配位硅的成键特征及其稳定化策略,探讨了含平面四配位硅的二维单层材料在锂离子电池和CO 2活化转化中的应用.

关键词：硅基材料平面四配位硅活化转化第一性原理计算从头算分子动力学模拟

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