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结构搜索程序CALYPSO在新型超硬材料探索方面的应用

科学通报 , 2015, DOI: 10.1360/N972015-00244
Abstract: 新型超硬材料的探索研究具有十分重要的应用价值.结构搜索程序不但能对一些实验合成但结构不确定的超硬材料的结构进行探索确认,而且能对实验尚未合成的超硬材料进行探索研究,对开发新型超硬材料十分有利.本文综述了利用结构搜索程序CALYPSO对超硬材料(B,C,N超硬材料和过渡金属硼化物)进行的结构搜索研究,并展示了相应材料的硬度、弹性性质和电子结构性质等.
超硬材料5d过渡金属氮化物、硼化物和碳化物的新进展

河南大学学报(自然科学版) , 2012,
Abstract: 回顾了最近几年有关新型超硬材料――5d过渡金属氮化物、硼化物和碳化物的研究进展.阐述了此类材料弹性性质优劣的起源,分析了电子结构与弹性之间的关联性,并提出了此类材料需要解决的关键问题.
KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3电子结构的第一性原理研究
,赵明磊,春雷
化学学报 , 2003,
Abstract: 用全电势线性缀加平面波法(FLAPW)计算了KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3铁电相和顺电相的态密度、能带结构。通过对两相态密度的对比分析我们发现在铁电相,钽原子的d电子和氧原子的2p电子以及铌原子d电子与氧原子的2p电子之间存在强烈的轨道杂化,对能带的分析也得出同样的结论。这种轨道杂化对KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3铁电性的稳定有着重要的意义。钽原子在四方铁电体KTa_(1-x)Nb_xO_3中的作用与在纯钽酸钾中的作用有明显的差别。
au12m(m=na,mg,al,si,p,s,cl)团簇的结构、稳定性和电子性质
赵高峰,银亮,孙建敏,
物理化学学报 , 2012,
Abstract:
过渡金属硼化物RuB和TcB的晶体结构、弹性性质和电子结构第一性原理计算研究
宋清焕,李翔,
河南大学学报(自然科学版) , 2011,
Abstract: 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了RuB和TcB的晶体结构、弹性和电子结构等性质.对于每种化合物,分别考虑了两种可能的结构(WC、ZnS).研究结果表明:对RuB和TcB而言WC型结构更稳定,WC型结构的RuB具有较大的体弹模量、剪切模量和杨氏模量,说明WC结构的RuB具有优良的弹性性质.计算的电子态密度表明WC型的RuB和TcB均为金属性体系.
Cu吸附(SiO3)n(n=1—8)团簇几何结构和电子性质的密度泛函研究
孙建敏,赵高峰,献伟,杨雯,刘岩,
物理学报 , 2010,
Abstract: 运用密度泛函理论下的广义梯度近似和交换关联函数对Cu吸附(SiO2)n(n=1—8)团簇的几何结构、电荷分布、稳定性和电子性质进行了较详细的研究,结果表明: Cu原子易于和带有悬挂键的Si原子作用并形成"铜岛膜"; Cu吸附(SiO2)n团簇后Si原子失去电子能力减弱,O原子得到电子能力增强;Cu(SiO2)n(n
NiMgn(n=1—12)团簇的第一性原理研究
姚建刚,献伟,,井 群,罗有华
物理学报 , 2008,
Abstract: 采用基于密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似 (GGA),在考虑自旋多重度的情况下,对NiMgn(n=1—12)团簇进行了构型优化,频率分析和电子性质计算.结果表明:n=1,2时,体系的基态为自旋三重态,n≥3时,为单重态;Ni原子掺杂使主团簇结构发生了明显变化. n≤8时,三角双锥,四角双锥结构主导着NiMgn基态团簇的生长行为; n在9—12之间时,主团簇Mgn+1(n=1—12)的基于三棱柱构型的基态演化行为发生了一定程度的改变;n≥6时,Ni原子陷入了主团簇内部;掺杂使体系的平均结合能增大,能隙减小;n=4,6,10是团簇的幻数;不同尺寸团簇的s, p, d轨道杂化中,Ni原子3d, 4p成分所起作用不同; NiMg6基态结构具有很高的对称性(Oh),很好的稳定性和化学活性,能隙仅为0.25eV.
First-principles study of low-compressibility of transition-metal Tc and its nitrides TcN,TcN2,TcN3 and TcN4
过渡金属Tc及其氮化物TcN,TcN2,TcN3与TcN4低压缩性的第一性原理计算研究

Xu Hong-Bin,Wang Yuan-Xu,
许红斌
,

物理学报 , 2009,
Abstract: 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了Tc及其氮化物的弹性性质、电子结构、原子布局数等,并分析和计算了它的氮化物的理论硬度. 结果表明随着Tc中氮的掺入量的渐增,出现层状结构,它们的弹性模量并非单调增加,其中TcN的体弹模量最大而剪切模量最小;层状结构的TcN3的剪切模量最大而体弹模量最小,TcN4的理论计算硬度最大. 说明在Tc的氮化物中,其体弹模量与材料的晶体结构、平均每个原子上的电荷密度和材料的质量密度有关;化学键的共价性结构和氮元素的含量对理论计算硬度有正作用;而剪切模量的极大值则与其层状结构及体系中一定量的方向基本一致的N—N键相关.
密度泛函理论研究ZrnCo(n=1—13)团簇的结构和磁性
任凤竹,,田付阳,赵文杰,罗有华
物理学报 , 2008,
Abstract: 利用密度泛函理论中的广义梯度近似对ZrnCo(n=1—13)团簇进行了结构优化、能量和频率的计算,研究了ZrnCo团簇的平衡几何结构、稳定性、电子性质和磁性.结果表明:Zr4Co,Zr7Co,Zr9Co和Zr12Co团簇的基态稳定性较高,是幻数团簇,尤其是Zr12Co团簇基态为Ih<
tbsin(n=2-13)团簇的结构、电子及磁学性质
白燕枝,赵高峰,沈学锋,孙建敏,
物理化学学报 , 2011,
Abstract: 利用相对论密度泛函理论在广义梯度近似下研究tbsin(n=2-13)团簇的结构、稳定性、电子和磁学性质.对团簇的平均结合能、离解能、电荷转移、最高占据分子轨道(homo)和最低未占据分子轨道(lumo)的能级差、mulliken电荷分析和磁学性质进行了计算和讨论.tbsin团簇并没有像实验推测的那样在n=10形成嵌入式的结构.我们推断电子亲和势的急剧变化不仅与嵌入式的结构有关,而且与电子的固有稳定性相关.mulliken电荷分析表明电荷总是从tb原子转向si原子.团簇的磁矩主要局域在tb原子的周围,并且主要由f电子贡献,f电子表现出局域性并且不参与化学成键.以tbsi10为例的分波态密度分析表明tb与si原子间存在很强的sp轨道杂化.
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