第一原理论文_王天会,李昂,韩柏

导读:本文包含了第一原理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:原理,石墨,结构,纳米,电子,氧化钼,地幔。

第一原理论文文献综述

王天会,李昂,韩柏[1](2019)在《石墨炔/石墨烯异质结纳米共振隧穿晶体管第一原理研究》一文中研究指出石墨烯和石墨炔的化学相容性表明它们能够以不同形式组合在一起,从而构建新型超高频纳米晶体管.通过石墨烯-石墨炔-石墨烯异质结纳米带构建双极器件模拟了两种新型纳米共振隧穿晶体管,根据基于密度泛函理论的第一原理和非平衡格林函数方法对该晶体管的电子结构和量子输运特性进行了理论计算.电子透射谱和电流-电压曲线的计算结果证明该晶体管的电流主要来源于共振隧穿跃迁并可由横向栅极电压控制,因此可用作超高频纳米晶体管.(本文来源于《物理学报》期刊2019年18期)

李金,刘廷禹,姚舒安,付明雪,鲁晓晓[2](2019)在《第一原理研究LuPO_4中氧空位的性质》一文中研究指出磷酸结构的晶体在掺杂二价阳离子后容易形成产生焦磷酸结构(P_2O_7)~(4–),这种含有焦磷酸结构的氧化物材料十分适合做质子导体、燃料电池、气体传感器以及陶瓷膜等。本文利用第一性原理研究了LuPO_4晶体中氧空位的结构性质,结果显示当氧空位带二价正电时,会引发氧空位周围原子奇特的畸变,形成焦磷酸结构。为了解释这种结构畸变的机理,本文利用过渡态搜索计算了结构变化过程中势能面的变化情况,正一价氧空位形成焦磷酸结构需要越过2.4eV的势垒,而正二价氧空位形成焦磷酸结构则不需要越过任何势垒,因此很容易形成焦磷酸结构。最后给出氧空位不同带电态的晶格结构、电子态密度以及电荷密度分布等基本物理性质,氧空位处于正二价态结构下,氧空位附近的P原子与O原子成键,又由于O原子有较强的电负性,P的s轨道电子向O的p轨道转移。P的s、p轨道在禁带中出现了与总态密度对应的缺陷能级,结果表明带正二价氧空位的晶体性质发生了明显变化。(本文来源于《无机材料学报》期刊2019年08期)

John,S.Tse[3](2019)在《极端条件下材料化学和输运性质的第一原理研究》一文中研究指出地球是一个动态系统。从常温常压到地核的360 GPa和6600 K,地球的热力学状态随着深度的变化而发生很大变化。因此,地球成分(如硅酸盐和碳酸盐矿物)的物理和化学性质受其所处环境的显着影响。在过去的30年中,在极端条件下的材料表征的实验技术和理论模拟方法都取得了巨大的进步。这些进步提升了我们对矿物特性的理解,这对于充分认识这个星球的形成及其生命起源至关重要。本文回顾了用于预测极端条件下材料性质的最新计算技术,本研究仅限于应用第一原理分子动力学(first principle molecular dynamics, FPMD)方法研究与地球科学相关的化学和热力学输运过程。(本文来源于《Engineering》期刊2019年03期)

赵磊[4](2019)在《纳米石墨烯电子结构和电磁特性第一原理研究》一文中研究指出对各种形状石墨烯片段(GNF)的自旋磁特性的进行理论研究,采用基于密度泛函理论的全电子数值轨道第一原理计算方法,得出受形状影响的π键拓扑挫折作用(Topological Frustration)决定了GNF的自旋磁作用。锯齿形边缘的叁角形GNF的净自旋不为零,且其总自旋与纳米片尺度呈正相关。由拓扑挫折原理,可在石墨烯纳米片中引入净自旋和自旋分布。其中由叁角形GNF单元组合而成的的各种分形结构,其总自旋随分形级数呈指数上升,为通过刻蚀技术制作可控型自旋纳米电子器件提供了理论依据。尺寸效应和拓扑阻挫能够在有限石墨烯纳米片段中形成磁有序,本文对能够产生大自旋或电子自旋反铁磁耦合的石墨烯有限片段进行合理分类,提出几种能够作为基本逻辑门的特殊结构并对其进行第一原理电子结构计算,为设计高密度超快自旋器件提供了有效方案和理论依据.计算结果证明基于有限石墨烯片段的逻辑门结构能够在室温下进行错误率较低的可纠错运算.采用了基于密度泛函理论的紧束缚原子轨道线性组合法对单层石墨烯纳米圆片和纳米带的电子结构进行计算,并结合第一性原理和非平衡函数法对电子输运特性进行理论研究。电子能态和轨道密度的计算结果揭示纳米碳原子层的电子成键状态。通过对电子透射谱、电导和电子势分布的分析探讨电子散射与输运机制。石墨烯纳米带和纳米圆片分别表现为金属和半导体的能带特性,边缘纳米碳原子层处电极化方向分别为垂直和切向方向。由于石墨烯纳米圆片边缘突出的碳原子对电子的强散射,使圆片的电导分布差异较大。石墨烯纳米带的电子透射谱近似为台阶式变化且在费米能级处出现了弹道电导峰,而石墨烯纳米圆片的电子能带显示出多条密度较高的窄能带;电子透射谱也因圆片结构的量子限制出现了分布复杂的尖锐谱峰。通过第一原理电子结构计算来研究有序多孔纳米网的电导特性及其变化机理。能带结构分析结果表明石墨烯纳米网超晶格(3m,3n)(m和n为整数)的电子本征态在布里渊区中心点发生四重简并;碳空位孔洞规则排列形成的石墨烯纳米网具有由简并态分裂形成的宽度可调带隙,无论石墨烯的两个子晶格是否对等。在具有磁性网孔阵列的石墨烯纳米网中,反铁磁耦合使对称子晶格的反演对称性增加了一项量子限制条件,导致能带结构在K点的二重简并态分裂成带隙。通过控制网孔密度能够有效调节石墨烯纳米网的带隙宽度,为实现新一代石墨烯纳米电子器件应用提供理论依据。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-06-01)

李锦峰,朱辉,江镇宇,刘厚义[5](2019)在《第一原理研究电子效应对氧气还原反应的影响》一文中研究指出为了实现质子交换膜燃料电池的商业化,设计可替代贵金属Pt的催化效果好且成本低廉的催化剂成为当今研究热点之一。通过变化石墨烯中共掺杂的金属元素以及N成分比例,进而实现对氧气还原电催化性能调节。根据计算的数据,CoN_x以及NiN_x体系的活性依赖于上述两个变量。其活性顺序为NiN_1>NiN_2>CoN_1≈CoN_4>NiN_3>CoN_3>CoN_2>NiN_4。在此,通过金属中心以及配位基的变化,有效改变了石墨烯的氧气还原能力,由此筛选出高效低廉的燃料电池阴极催化剂。(本文来源于《电源技术》期刊2019年05期)

谢伟佳,王倩倩,谢文辉[6](2019)在《有机-无机杂化钙钛矿(C_4H_9NH_3)_2PbBr_4的第一原理计算研究》一文中研究指出采用基于密度泛函理论的第一原理计算方法研究了二维(C_4H_9NH_3)_2PbBr_4单层结构的晶体结构和电子结构特性;通过进一步分析其化学成键和轨道特性,研究了光吸收性质.此外,还研究了外加垂直电场对其电子结构的影响,结果表明这种材料存在明显的电场驱动能隙调制效应,半导体能隙在外电场大于0.45 V/A时关闭.(本文来源于《华东师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

程超,马云莉,曹超铭,孙嘉兴,刘艳侠[7](2019)在《Ti, Nb, Al及其二元合金状态方程的第一原理计算及其应用》一文中研究指出金属状态方程对于探究金属及合金原子的相互作用中起到了至关重要的作用.本文使用第一原理计算了Ti, Nb, Al及其二元合金能量与原子间距关系(E-r关系),并使用得到的E-r关系计算了金属及合金的体弹性模量,结果与实验值吻合的很好.计算结果表明,使用不同的赝势,计算不同金属表现出不同的适用性;二元合金的E-r曲线处于对应合金化元素曲线之间;并且合金的E-r曲线会更靠近合金内含量较高的元素的E-r曲线;并发现合金E-r关系可通过组成合金的纯金属的E-r关系计算获得,且用该方法计算材料的体弹性模量与实验值非常符合.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2019年04期)

张淑亭[8](2019)在《共价有机框架的第一原理计算和分子动力学研究》一文中研究指出共价有机框架材料(Covalent-Organic Frameworks,COFs)是一种和沸石结构类似的新型纳米多孔材料,COFs中有机分子单元间通过共价相互作用联接成一个整体。相对于MOFs,去除了金属元素,故质量密度更低,比表面积和孔隙率更大。在基础水平上,共价键提供了一种控制构建单元结合成预先设计结构的方式。这些优点结合连接强度导致了坚固的材料,目前主要用于存储CH_4,CO_2等气体以及催化方面的研究。本文分别选取叁维和二维结构的共价有机框架进行第一原理计算和分子动力学研究。通过基于密度泛函理论的全电子数值轨道基组第一原理方法对吸附二氧化碳(CO_2)分子的共价有机框架-112(COF-112)材料进行基态总能量和分子动力学计算,研究CO_2分子在COF-112框架中的吸附结合能和吸附位点以及吸附表面迁移机理。研究结果证明COF-112是一种有效的CO_2吸附和储存材料。结合第一原理计算和Metropolis蒙特卡洛(GCMC)模拟的多尺度方法,进一步研究多孔共价有机框架中掺杂金属以及掺杂对捕集CO_2性能的作用。计算结果表明,掺杂金属元素可显着提高COF对CO_2的吸收。金属对COFs表面有最好的改性作用,CO_2摄入量提高最明显。结合第一原理和分子动力学模拟计算研究了TPE-COFs对CO_2和CH_4的吸附性能。结果表明CO_2更容易吸附在TPE-COFs框架上,在吸附能和吸附位点以及吸附束缚能上远大于CH_4,且会出现电荷差异和轨道杂化。对CO_2和CH_4的分离性能差异主要由两种气体分子在不同位点的竞争效应导致。吸附等温线中显示的吸附量出现明显差异,吸附选择性,吸附热,扩散系数也表明TPE-COFs是选择性吸附的潜在材料,采用GCMC模拟进一步探讨了分离吸附过程中的气体扩散机理。使用第一原理计算TPE-COFs的催化还原特性。认为仿真构建的COFs是用于光解水反应的有效催化剂。合适的能隙,内聚能,功函数,带边对齐和静电势为水分子中H_2和O_2的生成的奠定了基础。理论计算研究不仅对催化剂的性能进行了分析,还激发了2D-COF在光电方面的应用。采用密度泛函理论进行化学反应动力学,研究了一系列共价有机框架作为析氢反应(HER)催化剂的机理。框架表面HER的动力学验证了HP-COFs对HER的催化活性,催化过程中电子的扩散和迁移,活性位点,表明HP-COFs是析氢反应良好的催化剂。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01)

李琳,孙宇璇,孙伟峰[9](2019)在《层状氧化钼的电子结构、磁和光学性质第一原理研究》一文中研究指出按照基于自旋密度泛函理论的赝势平面波第一原理计算方法,理论研究了两种层堆迭结构氧化钼(正交和单斜MoO_3)的电子结构、磁性和光学特性,探讨其作为电致变色材料或电磁材料在光电子器件中的技术应用.采用先进的半局域GGA-PW91和非局域HSE06交换相关泛函精确计算晶体结构和带隙宽度.计算得出较低密排面解离能,表明两种层状氧化钼的单片层很容易从体材料上剥落.能带结构和投影态密度分析表明:导带底和价带顶电子态主要来自于层平面方向成键的原子轨道,呈现典型的二维电子结构特征.无缺陷的MoO_3块体材料具有明显的磁矩,O空位会导致磁矩增加;由Mo原子和顶点氧原子产生的亚铁磁耦合磁矩是MoO_3层状材料磁性的主要来源;层状氧化钼在可见光区具有明显的光吸收响应,光吸收谱表现出显着的各向异性并在带电时发生明显的蓝移或形成新的低频可见光吸收峰.计算结果证明层状氧化钼具有明显的电致变色和磁控性能,为设计高性能电磁或光电子功能材料提供了理论依据和技术数据.(本文来源于《物理学报》期刊2019年05期)

王南湜,夏钊[10](2019)在《人是对象性活动:马克思哲学本体论之第一原理》一文中研究指出近现代哲学之不同于以往哲学的根本特征,就在于对"人是什么?"问题的追问,马克思关于"人是对象性活动"之命题正是以一种独特的方式对此问题的回答。在《1844年经济学哲学手稿》中马克思主要回答了"我可以期待什么?"和"我应当作什么?"这两个子问题,而对于"我能知道什么?"马克思在《资本论》等着作中作了深刻的回答,这也不可避免地改变了《1844年经济学哲学手稿》中对两个子问题的回答,即以科学对于资本主义社会运行规律的客观描述,中介了对于"我可以期待什么?"和"我应当做什么?"问题的回答。可以说,"人是对象性活动"是贯穿马克思思想始终的哲学本体论基本原则,从《1844年经济学哲学手稿》到《资本论》是从"马克思哲学1.0"到"马克思哲学2.0",而非"两个马克思"。(本文来源于《天津社会科学》期刊2019年01期)

第一原理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

磷酸结构的晶体在掺杂二价阳离子后容易形成产生焦磷酸结构(P_2O_7)~(4–),这种含有焦磷酸结构的氧化物材料十分适合做质子导体、燃料电池、气体传感器以及陶瓷膜等。本文利用第一性原理研究了LuPO_4晶体中氧空位的结构性质,结果显示当氧空位带二价正电时,会引发氧空位周围原子奇特的畸变,形成焦磷酸结构。为了解释这种结构畸变的机理,本文利用过渡态搜索计算了结构变化过程中势能面的变化情况,正一价氧空位形成焦磷酸结构需要越过2.4eV的势垒,而正二价氧空位形成焦磷酸结构则不需要越过任何势垒,因此很容易形成焦磷酸结构。最后给出氧空位不同带电态的晶格结构、电子态密度以及电荷密度分布等基本物理性质,氧空位处于正二价态结构下,氧空位附近的P原子与O原子成键,又由于O原子有较强的电负性,P的s轨道电子向O的p轨道转移。P的s、p轨道在禁带中出现了与总态密度对应的缺陷能级,结果表明带正二价氧空位的晶体性质发生了明显变化。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

第一原理论文参考文献

[1].王天会,李昂,韩柏.石墨炔/石墨烯异质结纳米共振隧穿晶体管第一原理研究[J].物理学报.2019

[2].李金,刘廷禹,姚舒安,付明雪,鲁晓晓.第一原理研究LuPO_4中氧空位的性质[J].无机材料学报.2019

[3].John,S.Tse.极端条件下材料化学和输运性质的第一原理研究[J].Engineering.2019

[4].赵磊.纳米石墨烯电子结构和电磁特性第一原理研究[D].哈尔滨理工大学.2019

[5].李锦峰,朱辉,江镇宇,刘厚义.第一原理研究电子效应对氧气还原反应的影响[J].电源技术.2019

[6].谢伟佳,王倩倩,谢文辉.有机-无机杂化钙钛矿(C_4H_9NH_3)_2PbBr_4的第一原理计算研究[J].华东师范大学学报(自然科学版).2019

[7].程超,马云莉,曹超铭,孙嘉兴,刘艳侠.Ti,Nb,Al及其二元合金状态方程的第一原理计算及其应用[J].原子与分子物理学报.2019

[8].张淑亭.共价有机框架的第一原理计算和分子动力学研究[D].哈尔滨理工大学.2019

[9].李琳,孙宇璇,孙伟峰.层状氧化钼的电子结构、磁和光学性质第一原理研究[J].物理学报.2019

[10].王南湜,夏钊.人是对象性活动:马克思哲学本体论之第一原理[J].天津社会科学.2019

论文知识图

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