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物理学报 2014年第16期63卷 126-134页

作者：廖建谢召起袁健美黄艳平毛宇亮湘潭大学材料与光电物理学院微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湘潭411105 湘潭大学数学与计算科学学院科学工程计算与数值仿真湖南省重点实验室湘潭411105

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了横截面为五边形和六边形的核壳结构硅纳米线的过渡金属Co原子替代掺杂.通过比较形成能发现,核心位置掺杂、壳层单链掺杂以及外壳层全替代掺杂的硅纳米线都具有稳定性,其中核心位置掺杂结构的稳... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了横截面为五边形和六边形的核壳结构硅纳米线的过渡金属Co原子替代掺杂.通过比较形成能发现,核心位置掺杂、壳层单链掺杂以及外壳层全替代掺杂的硅纳米线都具有稳定性,其中核心位置掺杂结构的稳定性最高.掺杂体系均呈现金属性,随着掺杂浓度的增加,电导通道数增加.Co原子掺杂的硅纳米线呈现铁磁性,具有磁矩.Bader电荷分析表明,电荷从Si原子转移至过渡金属Co原子.与自由态时过渡金属Co原子的磁矩相比,体系中Co原子的磁矩有所降低,这主要是由Co原子4s轨道向3d/4p轨道的电荷转移以及4s,3d,4p的上自旋电子转移至下自旋导致的.

关键词：硅纳米线过渡金属第一性原理掺杂

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含空位二维六角氮化硼电子和磁性质的密度泛函研究

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物理学报 2013年第20期62卷 142-148页

作者：魏哲袁健美李顺辉廖建毛宇亮湘潭大学材料与光电物理学院微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湘潭411105 湘潭大学数学与计算科学学院科学工程计算与数值仿真湖南省重点实验室湘潭411105

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了含B原子空位(VB),N原子空位(VN),以及含B N键空位(VB+N)缺陷的二维氮化硼(h-BN)的电子和磁性质.在微观结构上,VB体系表现为在空位附近的N原子重构成等腰三角形,VN体系靠近空穴的B原子形成等边... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了含B原子空位(VB),N原子空位(VN),以及含B N键空位(VB+N)缺陷的二维氮化硼(h-BN)的电子和磁性质.在微观结构上,VB体系表现为在空位附近的N原子重构成等腰三角形,VN体系靠近空穴的B原子形成等边三角形,VB+N体系靠近空穴处的B和N原子在h-BN平面上重构为梯形.三种空位缺陷都使h-BN的带隙类型从直接带隙转变为间接带隙.VB体系的总磁矩为1.0μB,磁矩全部由N原子贡献.其中空穴周围的三个N原子磁矩方向不完全一致,存在着铁磁性和反铁磁性两种耦合方式.对于VN体系,整个晶胞内的总磁矩也为1.0μB,磁矩在空穴周围区域呈现一定的分布.

关键词：二维h-BN 空位电子结构磁性

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B在Hg_(0.75)Cd-(0.25)Te中掺杂效应的第一性原理研究

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物理学报 2012年第2期61卷 383-392页

作者：唐冬华薛林孙立忠钟建新湘潭大学量子工程与微纳能源技术湖南省高校重点实验室湘潭411105 湘潭大学材料与光电物理学院湘潭411105

基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过形成能和束缚能的计算研究了B在Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te中的掺杂效应.结果表明B在Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te中存在着两种主要形态:第一种是在完整的Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te材料中B稳定存在于六角间隙位置... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过形成能和束缚能的计算研究了B在Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te中的掺杂效应.结果表明B在Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te中存在着两种主要形态:第一种是在完整的Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te材料中B稳定存在于六角间隙位置而非替位.此时,B形成容易激活的三级施主使材料表现为n型.另一种是在有Hg空位存在的Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te中B更容易与Hg空位结合形成缺陷复合体,其束缚能达到了0.96 eV这种复合体在Hg_(0.75)Cd_(0.25)Te材料中形成单施主也使材料表现为n型.考虑到辐照损伤形成的Hg空位受主,这种B与Hg空位的复合体是制约B离子在MCT中注入激活的一个重要因素.

关键词：碲镉汞(MCT) B掺杂第一性原理形成能

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硅烯饱和吸附碱金属原子的第一性原理研究

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物理学报 2015年第1期64卷 62-68页

作者：黄艳平袁健美郭刚毛宇亮湘潭大学材料与光电物理学院微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湘潭411105 湘潭大学数学与计算科学学院科学工程计算与数值仿真湖南省重点实验室湘潭411105 浙江大学硅材料国家重点实验室杭州310027

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了硅烯饱和吸附碱金属元素原子的稳定性、微观几何结构和电子性质,并与纯硅烯及其饱和氢化结构进行了对比分析.研究发现复合物Si X(X=Li,Na,K,Rb)的形成能都是负的,相对于纯硅烯来说可以稳定存在.... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了硅烯饱和吸附碱金属元素原子的稳定性、微观几何结构和电子性质,并与纯硅烯及其饱和氢化结构进行了对比分析.研究发现复合物Si X(X=Li,Na,K,Rb)的形成能都是负的,相对于纯硅烯来说可以稳定存在.Bader电荷分析表明,电荷从碱金属原子转移至硅原子.从成键方式来看,硅烯与氢原子形成共价键,而与碱金属原子之间形成的键主要是离子性成键,但还存在部分共价关联成分.能带计算表明,锂原子饱和吸附在硅烯形成的复合物Si Li是直接带隙的半导体,带隙大小为0.34e V.其他碱金属饱和吸附在硅烯上形成的复合物都表现为金属性.

关键词：硅烯碱金属第一性原理吸附

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拓扑绝缘体Bi_2Se_3中层堆垛效应的第一性原理研究

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物理学报 2014年第18期63卷 412-418页

作者：陈艳丽彭向阳杨红常胜利张凯旺钟建新湘潭大学材料与光电物理学院微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湘潭411105 吉首大学物理与机电学院吉首416000 国防科技大学理学院长沙410073

运用第一性原理方法,研究了拓扑绝缘体Bi_2Se_3块体和薄膜中的层堆垛对其结构、电子态、拓扑态和自旋劈裂的影响.发现不同的堆垛会引起Bi_2Se_3层间的相互作用,改变系统的中心对称性.块体的ABC和AAA堆垛都具有中心对称性和相似的能带结... 详细信息

运用第一性原理方法,研究了拓扑绝缘体Bi_2Se_3块体和薄膜中的层堆垛对其结构、电子态、拓扑态和自旋劈裂的影响.发现不同的堆垛会引起Bi_2Se_3层间的相互作用,改变系统的中心对称性.块体的ABC和AAA堆垛都具有中心对称性和相似的能带结构.ABA堆垛破坏了体系的中心对称性,能带发生很大改变,并且产生了很大的能带自旋劈裂.用能带反转的方法判定体系的拓扑相,在不同堆垛的Bi_2Se_3块体中,考虑自旋轨道耦合时都发生了能带反转,因而具有不同堆垛的Bi2Se3仍是拓扑绝缘体.进一步研究了Bi_2Se_3薄膜中的堆垛效应,发现非中心对称的ABA堆垛在Bi_2Se_3薄膜中引起明显的自旋劈裂,并且提出和验证了用应变调控自旋劈裂的方法.

关键词：拓扑绝缘体拓扑相自旋轨道耦合自旋劈裂

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镧铱硅电子结构与成键机理的第一性原理研究

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物理学报 2009年第11期58卷 7826-7832页

作者：刘君民孙立忠陈元平张凯旺袁辉球钟建新湘潭大学量子工程与微纳能源技术湖南省高校重点实验室湘潭411105 湘潭大学材料与光电物理学院湘潭411105 浙江大学物理系杭州310027

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了镧铱硅(La-Ir-Si)体系四种异构体的电子结构与成键机理.通过对能带结构、态密度的系统分析,发现:La-Ir-Si体系的超导属性与该体系中过渡元素Ir-d态和Si-p态的p-d轨道耦合强度有关.为了... 详细信息

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了镧铱硅(La-Ir-Si)体系四种异构体的电子结构与成键机理.通过对能带结构、态密度的系统分析,发现:La-Ir-Si体系的超导属性与该体系中过渡元素Ir-d态和Si-p态的p-d轨道耦合强度有关.为了定量描述p-d轨道耦合的强度,采用了分子中的原子方法,针对La-Ir-Si体系成键过程中的电荷迁移进行了定量的分析,结果表明,超导的转变温度与体系中Ir原子basin中的电荷量成近线性关系.

关键词： La-Ir-Si 电子结构超导属性第一原理

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Gd^(3+)掺杂纳米SnO_2锂离子电池负极材料的制备与电化学性能研究

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湘潭大学自然科学学报 2014年第1期36卷 26-32页

作者：杨萍余随淅蒋峰扈世伟任志昂杨利文湘潭大学微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湖南湘潭411105 湘潭大学材料与光电物理学院湖南湘潭411105

以SnCl4为锡源,Gd3+为掺杂离子,采用水热法制备出不同掺杂浓度的SnO2纳米晶.运用XRD、TEM、FT-IR以及充放电测试等手段对其结构、形貌、电化学性能进行了表征.结果表明所制备样品为四方晶系金红石型SnO2,Gd3+以替位方式掺入SnO2纳米晶中... 详细信息

以SnCl4为锡源,Gd3+为掺杂离子,采用水热法制备出不同掺杂浓度的SnO2纳米晶.运用XRD、TEM、FT-IR以及充放电测试等手段对其结构、形貌、电化学性能进行了表征.结果表明所制备样品为四方晶系金红石型SnO2,Gd3+以替位方式掺入SnO2纳米晶中.当名义Gd3+掺杂浓度达到15%时,SnO2纳米颗粒转变为纳米棒.电化学性能表征发现SnO2纳米棒的首次充放电容量、循环稳定性以及库伦效率都要高于纳米颗粒,并且经过50次循环后SnO2纳米棒的比容量仍保持有370mAh/g.研究结果表明,由于掺杂的作用,调节了材料的形貌与尺寸,改善了SnO2纳米晶的电化学性能.

关键词：二氧化锡 Gd3+掺杂锂离子电池电化学性能

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乙醇火焰中生长一维碳纳米材料的研究进展

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中国有色金属学报 2011年第9期21卷 2119-2125页

作者：祁祥张峻张豫鹏潘春旭钟建新武汉大学物理科学与技术中心武汉430072 湘潭大学材料与光电物理学院湘潭411105 湘潭大学量子工程与微纳能源技术湖南省普通高等学校重点实验室湘潭411105 武汉大学教育部人工微纳结构重点实验室武汉430072

综述乙醇火焰中生长碳纳米管和碳纳米纤维等一维碳纳米材料的方法,及其微观结构、生长机理和物理化学性能。结合SEM和TEM等表征手段,重点述评了一维碳纳米材料的阵列控制生长和纳米同质异构结的制备。结果表明:乙醇火焰是制备碳纳米管... 详细信息

综述乙醇火焰中生长碳纳米管和碳纳米纤维等一维碳纳米材料的方法,及其微观结构、生长机理和物理化学性能。结合SEM和TEM等表征手段,重点述评了一维碳纳米材料的阵列控制生长和纳米同质异构结的制备。结果表明:乙醇火焰是制备碳纳米管和碳纳米纤维的有效方法,具有燃料储存安全和燃烧设备简单等特点。展望了乙醇火焰中生长一维碳纳米材料的发展趋势,并认为其特殊的微结构特征和奇异的物理化学性能以及在微纳米器件上的应用开发将是未来一段时间的研究热点。

关键词：碳纳米管碳纳米纤维火焰乙醇研究进展

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应变对单层DSVD-MS2(M=Mo,W)材料结构和磁性的调控

应变对单层DSVD-MS2(M=Mo,W)材料结构和磁性的调控

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第十八届全国凝聚态理论与统计物理学术会议

作者：薛林钟建新湘潭大学微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湘潭大学材料与光电物理学院

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,我们对含有双S缺陷单层MoS2(DSVD-MoS2)和WS2(DSVD-WS2)片的应变效应进行计算研究.研究结果表明在含双S空位缺陷的MoS2和WS2单层材料中,拉应变可以引起体系从非磁性正三角形结构到磁性孔状结构的...

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,我们对含有双S缺陷单层MoS2(DSVD-MoS2)和WS2(DSVD-WS2)片的应变效应进行计算研究.研究结果表明在含双S空位缺陷的MoS2和WS2单层材料中,拉应变可以引起体系从非磁性正三角形结构到磁性孔状结构的相变.DSVD-MoS2和DSVD-WS2完全重构所需要的应变分别为12％和11％,可在实验中实现.当施加适当大小的压缩应变时,缺陷的磁性孔状结构能够恢复到无磁的三角形结构,相变过程是可逆的.不同应变作用下电子性质的研究结果表明孔状结构体系具有可调的电子和磁性性能,包括自旋极化为100％的半金属态.上述研究结果表明这种缺陷体系有利于自旋电子器件的应用.

关键词：

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二硫化钼纳米片的表面静电性质研究

二硫化钼纳米片的表面静电性质研究

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中国物理学会2013年秋季学术会议

作者：郝国林祁祥钟建新微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湘潭大学411105 湘潭大学材料与光电物理学院湖南 411105

二硫化钼被认为是构筑下一代纳米电子材料最富吸引力的材料之一,目前引起了人们的极大关注1,2.相关静电性质为设计与理解二硫化钼电子器件的性能具有重要的作用.本文中我们利用机械剥离以及气相沉积方法,制备出MoS2纳米片.

关键词：二硫化钼开尔文力显微镜表面静电性质

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