Ti掺杂LiZnAs的电子结构和磁学性能

通过采用第一性原理计算,研究Ti不同掺杂位置对LiZnAs电子结构和磁学性能的影响.在Ti原子附近,随机位置添加Li间隙原子,进而为掺杂体系引入电子载流子,研究电子载流子对掺杂体系磁稳定性的影响.结果表明:Li(ZnTi)As体系的磁性起源于p-d杂化作用,p-d杂化导致Ti-3d电子自旋极化.掺杂组态的磁矩主要由Ti...     

Cr掺杂4H-SiC电子结构的第一性原理计算

通过第一性原理计算研究了Cr掺杂4H-SiC电子结构和磁性.计算结果表明Cr掺杂引入空穴,产生自旋极化,Cr原子提供局域磁矩.计算了14种可能的掺杂组态,确定了最稳定的组态.磁耦合计算表明Cr原子磁矩通过Cr0:3d-C∶2p-Cr1∶3d链耦合,处于铁磁基态.Cr掺杂4H-SiC体系的铁磁机理是空穴作为载流子的双交换机制,C与Cr原子间强烈的p-d轨道间杂化作为铁磁交换的媒介.     

铁基超导体SmOFeAs磁性的理论研究

为了从理论上研究新型5d过渡元素掺杂及压力诱导铁基超导体产生的超导电性,采用密度泛函理论自旋广义梯度近似方法(SGGA+U)计算分析了SmOFeAs的结构及Ir在Fe位上掺杂对体系电子结构和磁性质的影响.结果表明:铁基超导体SmOFeAs体系中Fe-3d电子的库仑势约为4 eV;物理外压和化学掺杂均可抑制SmOFeAs的反铁磁自旋密度波,使体系的磁有序度降低,与实验结果一致;Ir掺杂的SmOFe1-xIrxAs体系从反铁磁自旋密度波逐渐过渡为无磁性态,且超导态与反铁磁态共存并出现在磁性量子临界点附近.     

溶胶凝胶法制备ZAO薄膜

采用Sol-Gel法在普通载玻片上制备出C轴择优取向性、可导电的Al3+离子掺杂的ZnO透明导电薄膜.利用SEM、XRD等分析手段对薄膜进行了表征.研究结果表明:所制备的薄膜为六方纤锌矿型结构表面平整、致密.通过标准四探针法测定了Al3+离子掺杂的ZnO电阻率,证实了薄膜的导电性.实验发现,当离子掺杂浓度为1.5%,前处理温度为300℃,退火温度为600℃,薄膜的质量最好.     

溶胶凝胶法制备ZAO薄膜

采用Sol-Gel法在普通载玻片上制备出C轴择优取向性、可导电的A l3 离子掺杂的ZnO透明导电薄膜.利用SEM、XRD等分析手段对薄膜进行了表征.研究结果表明:所制备的薄膜为六方纤锌矿型结构表面平整、致密.通过标准四探针法测定了A l3 离子掺杂的ZnO电阻率,证实了薄膜的导电性.实验发现,当离子掺杂浓度为1.5%,前处理温度为300℃,退火温度为600℃,薄膜的质量最好.     

4H-SiC基稀磁半导体的电子结构

通过第一性原理计算研究3d过渡金属元素(TM)掺杂六方结构碳化硅(4H-SiC)晶体和Al、TM共掺杂4H-SiC晶体的总能和磁学性质.掺杂4H-SiC结构的稳定性取决于TM和Si原子的化学势.结果发现在TM掺杂4H-SiC体系中,掺杂Ti的结构是最稳定的,而Al、TM共掺4H-SiC中掺杂V的结构是最稳定的.对比TM元素单掺杂和Al与TM元素共掺杂体系的磁性质可知,Al有稳定结构和影响结构磁性的作用.     

Mg掺杂的ZnO薄膜的带隙宽化

用溶胶-凝胶法分别在硅片和玻璃衬底上生长出了纯的和Mg掺杂的ZnO薄膜。通过对Mg掺杂的ZnO薄膜进行元素成分分析,证明Mg元素成功地掺入到ZnO晶格中。通过透射光谱,得到了其带隙能量,且大小随着掺杂浓度的增加而线性增大。在同样掺杂浓度下,从光致发光光谱得到的带隙能量略大于通过透射光谱计算的结果,但是两者的增长率非常接近。     

N掺杂的ZnO薄膜发光性质研究

以醋酸锌为前驱体、醋酸铵为掺杂源,采用溶胶—凝胶法制备出N掺杂的ZnO薄膜,研究了其表面形貌、晶体结构和变温下的光致发光光谱,探讨了N作为受主掺杂的热力学性质。结果表明,掺杂后的薄膜是六角纤锌矿结构,光谱中表现出和N相关的受主束缚激子、自由激子—受主和施主—受主对发光现象。通过理论计算得到,N作为受主的电离能大小为0.255~0.310 eV,表明N是一种有效的浅受主,其能级上的电子在较小的能量下就能够电离。     

EMCD和ALCHEMI研究单个DMS纳米结构的铁磁性内禀属性

项目类型：面上项目 项目编号：50902014 项目摘要：传统方法不能同时进行单个稀磁半导体（DMS）纳米结构磁性质测量和二次相判定，无法直接确定铁磁性是否为其内禀属性。本项目利用通道增强微分析（ALCHEMI）和电子磁手性二色性谱（EMCD），研究单个ZnO基稀磁半导体纳米材料的铁磁性内禀属性问题。确定掺杂离子在ZnO基体中的掺杂位置；在透射电镜下选择特殊的散射条件，构造出与X射线极化光一左旋光和右旋光等价的电子束，研究掺杂离子能量损失边的二向色性；原位加移磁场，研究二向色性谱的变化；结合同时得到的单个纳米结构的微观结构，区分磁性的类型并确定铁磁性是否是材料的内禀属性。     

Cu中空位的计算机模拟

采用Ｆｉｎｎｉｓ－Ｓｉｎｃｌａｉｒ类型的多体势模型，用分子动力学方法对纯Ｃｕ中的单，双空位进行了计算机模拟研究，计算出单空位的形成能和迁移激活能分别为１．２１０ｅＶ和０．９７８８ｅＶ，双空位的结构能和迁移激活能分别为０．１６２４ｅＶ和０．８２１４ｅＶ，并详细分析了定位近邻原子的位移场。计算所得的结果与实验数据相一致。     

晶格常数的变化对FeNCN电子结构影响的第一性原理研究

采用第一性原理计算方法研究了c/a形变下FeNCN晶体的电子结构。结果表明在c/a形变下FeNCN晶体经历了半金属性到金属性的变化,当c/a不大于2.5时,FeNCN晶体表现为半金属性;当c/a大于2.5时,FeNCN晶体表现为金属性。Fe原子是晶体分子磁矩的最主要的贡献者,其自旋磁矩受c/a变化的影响程度较小。当FeNCN晶体表现为半金属性时,其分子磁矩能维持在稳定的整数值8.00μB;随着c/a的增加,分子磁矩逐渐减小。对c/a为2.3时FeNCN晶体电子结构的研究表明:此时自旋向上的子能带表现出间接带隙的半导体特征,晶体的半金属隙为0.11 eV。     

掺杂稀土离子对Z型六角铁氧体微结构和磁性能的影响

用普通陶瓷工艺,制备了掺杂稀土离子的Co2Z型平面六角软磁铁氧体材料,研究了掺杂不同稀土离子对Co2Z型平面六角铁氧体材料的微结构和磁性能的影响.结果表明：掺杂稀土离子的Co2Z型铁氧体材料仍具有单相的Z型平面六角结构,在Sm3＋,Nd3＋,Gd3＋三组稀土离子掺杂样品中,掺杂量x=0.025时,Sm3＋离子掺杂样品磁性能最优,初始磁导率16,截止频率1.670GHz.     

有机物Galvinoxyl的电子结构和磁性质

本文利用自旋密度泛理论并采用模守恒赝势自恰地计算了 Galvinoxyl的能带结构和磁性质。我们发现Galvinoxyl在 0 K温度时存在铁磁态 ,并定量地给出了单位原胞的磁矩     

一种应用于电动汽车的新型耦合机构优化设计

针对电动汽车无线充电应用,提出了一种凹凸型磁耦合机构,在减小磁芯体积的情况下实现了更好的耦合特性,提高了系统功率传输能力. 基于有限元理论,利用COMSOL电磁场仿真软件,建立了凹凸型耦合机构的有限元仿真模型,针对线圈两端凸起磁芯高度、线圈两端凸起磁芯长度配比、磁芯长度、磁芯长度与宽度之间的约束关系以及磁芯厚度等主要结构参数从互感及耦合系数等角度分别进行了分析和优化设计,并讨论了磁芯变薄后的磁饱和特性. 通过仿真和实验测试结果验证了所设计耦合机构的可行性及在磁场分布及耦合特性方面的优势,使得系统的输出功率和效率相对原条状磁芯结构分别提高了37%和10%.      

合成条件对Bi-Sr-Ca-Cu-O系超导体T_C的影响

对Bi-sr-Ca-Cu-O系中2212与2223超导相的形成规律和影响其超导电性的因素进行了初步研究。结果表明:在Bi-Sr-Ca-Cu-O系超导体中,当仅形成2212相时,随着组分中(Ca+Cu)原子相对含量的增加,T_C下降,超导相的体积分数减少,氧含量对两个超导相T_C的影响是不相同的,增加试样的氧含量,将使2212相T_C下降,而提高2223相的超导性能。     

烧结机磁力密封中的磁场与台车移动速度的耦合研究

为了解决烧结机台车与风箱之间的漏风问题,研究了烧结机磁力密封中的磁场与台车移动速度的耦合规律。在模拟装置上,设置了移动副和含磁场源的固定副,在可变的二者间隙中分别放入3种磁介质并观察其运动状态。结果表明：移动副以0．79～2．12 m/min的线速度移动时,磁介质分为移动层和固定层两层;分层面与间隙中的磁场强度、移动副移动速度、间隙大小以及磁介质的特性等因素有关。揭示了以“移动层厚度”为标志,与以上四因素具有函数关系的磁介质中“磁”与“速度”的耦合规律。     

赝二元合金FexMn1-xSi的磁相变和半金属磁体特性的第一性原理研究

用第一性原理研究了赝二元合金半金属磁体的电子结构和磁性质,定量地计算了态密度、离子的磁矩和能隙,定量计算的结果与实验基本一致。还给出了赝二元合金Fe_xMn_(1-x)Si从半导体到金属磁体相变的理论解释。更为重要的是:从具体的数值计算发现Fe0..5Mn0.5Si具有半金属磁体特性。     

氧化锌掺钴薄膜铁磁特性的研究

采用电子束反应蒸发法（REBE）生长钴掺杂的氧化锌（Zn1-xCoO x=0．1）薄膜,研究薄膜的铁磁特性．对Zn1-xCoxO薄膜的磁特性测量结果表明：薄膜具有室温（300K）铁磁性;Zn1-xCoxO薄膜,无论外部磁场平行或垂直于薄膜平面,其室温矫顽力均仅为6～7G,呈现典型的稀磁及磁各向同性特征;而对于多晶Zn1-CoxO薄膜,其室温矫顽力在200～370G之间展示出显著的磁化各向异性特征;同时讨论了薄膜的铁磁性起源及其各向异性机理．     

不同原子比PdCo/C氧还原电催化剂及耐甲醇性能

采用NaBH4为还原剂制备了三种不同原子比的PdCo/C电催化剂.采用X射线衍射（XRD）和旋转圆盘电极（RDE）技术对电催化剂进行了表征.结果表明,Co的引入使PdCo/C电催化剂的晶格常数较Pd/C减小,原子比为3∶1的PdCo/C电催化剂具有最高的氧还原活性和良好的耐甲醇性能.     

Fe{O(CH_2CO_2)_2}(H_2O)_2(NO_3)电子结构和磁性的第一性原理研究

采用第一性原理计算研究了Fe{O(CH2CO2)2}(H2O)2(NO3)晶体的电子结构及磁性。该计算采用密度泛函理论(DFT)结合投影缀加波(PAW)方法。计算结果表明,化合物Fe{O(CH2CO2)2}(H2O)2(NO3)具有反铁磁基态,这种反铁磁相互作用来自于最近邻的铁离子;每个分子的自旋磁矩是4.99μB,这和实验结果也是相吻合的。