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oe1(光电查) - 科学论文

14 条数据
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  • 扩展法利科夫-金博尔模型中激子绝缘体电荷密度波态的相结构热涨落

    摘要： 通过应用无限制哈特里-?？私疲芯苛税缱?声子相互作用的二维扩展法利科夫-金博尔模型中激子绝缘体（EI）失稳伴随电荷密度波（CDW）态的现象。我们在同等处理库仑吸引作用与电子-声子耦合的基础上，推导出一组自洽方程，由此可同时确定激子绝缘体序参量与晶格位移。相结构分析表明：库仑相互作用与电子-声子耦合共同促成EI-CDW态的形成，该态根据相互作用竞争关系具体表现为声子型CDW或激子型CDW态。在给定低温条件下，EI-CDW态存在于库仑相互作用的两个临界值之间。随着电子-声子耦合增强，凝聚态窗口范围扩大。根据温度和库仑相互作用的不同，体系中确立了EI-CDW态的巴丁-库珀-施里弗-玻色-爱因斯坦凝聚（BCS-BEC）交叉行为。在声子效应影响下，BCS-BEC交叉向更高库仑相互作用方向偏移，而正常态中的半金属-半导体转变依然存在。

    关键词： 半金属-半导体转变、电荷密度波、无限制哈特里-福克近似、激子凝聚

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 混合卤化物钙钛矿纳米线的半金属性与负微分电阻

    摘要： 在快速发展的有机金属卤化物钙钛矿领域，维度降低可为器件应用开辟新机遇。本文以新近合成的三甲基锍铅三碘化物(CH3)3SPbI3钙钛矿为典型代表，通过第一性原理计算研究了卤化物钙钛矿纳米线的纳米结构构建与器件应用。研究发现一维(CH3)3SPbI3结构具有结构稳定性，且高维形式的电子结构在一维层面即被稳固确定。值得注意的是，由于面共享[PbI6]八面体原子结构，去除有机配体后的一维PbI3框架同样表现出稳定性。此外，PbI3柱状结构避免了派尔斯畸变并呈现半金属性质，这与传统认为的金属-卤素无机框架具有半导体特性的假设相矛盾。采用由亚5纳米尺寸的(CH3)3SPbI3通道（夹在PbI3电极之间）构成的束状纳米线结，最终获得了高电流密度和显著的室温负微分电阻(NDR)效应。需要强调的是，该NDR效应源于PbI3-(CH3)3SPbI3接触的近欧姆特性与一种新型NDR机制的共同作用——该机制涉及通道与电极态之间的量子力学杂化。本工作展示了低维混合钙钛矿在超越当前光子学应用、发展先进电子器件方面的巨大潜力。

    关键词： 半金属、卤化物钙钛矿纳米线、第一性原理计算、负微分电阻

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • GaAs衬底上NiMnAs薄膜的外延生长与磁性能

    摘要： 在GaAs(001)衬底上生长了具有应变C1b对称性的单相Ni0.92Mn1.08As薄膜。同步辐射测量进一步揭示了(001)取向GaAs上优先外延的(110)取向Ni0.92Mn1.08As构型。研究发现，该薄膜的磁性能明显受生长温度影响，其最佳生长温度确定为≈370°C。根据X射线吸收光谱结果，这些现象可归因于锰原子局部电子结构的变化。本研究为理论预测的半金属NiMnAs的深入研究提供了有价值的信息。

    关键词： 外延生长、半金属、赫斯勒合金、磁性能、NiMnAs

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 二元碱金属硫属化合物本征半金属性的从头算预测：KX（X=S、Se和Te）

    摘要： 基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波方法被用于研究KX（X=S、Se和Te）二元碱金属硫族化合物的结构、电子和磁学性质。这些化合物在不同晶相（NaCl(B1)、CsCl(B2)、闪锌矿(B3)、NiAs(B81)、纤锌矿(B4)和Pnma）中的性质通过广义梯度近似(GGA-PBE)和修正Becke-Johnson方法(mBJ-GGA-PBE)对交换关联能及势能进行计算。研究发现KX二元化合物最稳定的相是非磁性的Pnma相。计算得到的晶格参数、体积模量、其一阶压力导数及内禀参数与其他理论数据吻合良好。电子能带结构和态密度显示存在半金属性与磁性特征，这可归因于VI族元素中自旋极化p轨道的存在。除CsCl和NiAs相中的KSe与KTe外，KX(X=S、Se和Te)化合物在所有相中均呈现半金属性，每个化学式单元具有1μB的整数磁矩及半金属能隙。

    关键词： 碱金属，密度泛函理论，半金属，硫属化合物，铁磁性

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 新型半金属硫族化合物Cu?TMCh?（TM = Cr、Fe；Ch = S、Se、Te）的电子与弹性性质：第一性原理研究

    摘要： 采用密度泛函理论（DFT）框架下的自旋极化广义梯度近似（GGA），研究了具有简单立方（SC）晶体结构、符合空间群P43m（空间群编号215）的三元铜基硫族化合物Cu3TMCh4（TM=Cr、Fe；Ch=S、Se、Te）。所有体系均考虑铁磁（FM）有序排列。在获得优化后的结构参数后，对这些体系的力学性能、热学性能及电子能带结构进行了研究。所有体系的自旋极化电子能带结构均呈现半金属性质：少数自旋通道带隙范围为0.29 eV（Cu3FeTe4）至1.08 eV（Cu3CrS4），而多数自旋通道呈现金属特性。这与计算得到的接近整数值的总磁矩相符。负的形成焓计算值表明这些化合物具有能量和热力学稳定性。此外，弹性常数计算验证了这些材料因满足玻恩稳定性准则而具有力学稳定性。各向异性剪切因子估算显示：Cu3FeS4、Cu3FeSe4和Cu3CrSe4体系分别具有1.004、0.910和0.958的近各向同性特征，其余化合物则表现出相对较低的各向异性。

    关键词： 体材料的电子结构、密度泛函理论、硫族化合物、半金属、固体的力学性能

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 类石墨烯Mn?ZrZ（Z=Ge, Si）的热力学稳定性、半金属性与光学特性：第一性原理研究

    摘要： 采用全势线性缀加平面波（FP-LAPW）方法基于密度泛函理论（DFT）框架，计算了二维Mn2ZrZ（Z=Ge、Si）的半金属性、光学及热力学相图。自旋极化电子计算表明这些层状材料具有金属特性且自旋极化率低于100%。研究发现随着层厚增加，其热力学与能量稳定性均提升，其中厚度为7.6955 ?的Mn2ZrGe类石墨烯层与7.551 ?的Mn2ZrSi层具有完全热力学稳定性。Mn2ZrZ（Z=Ge、Si）的光学响应在红外区域呈现各向异性并具有强金属特性，等离子体频率出现在可见光边缘之后，折射率在紫外边缘后降至1以下。

    关键词： 光学性质、半金属、热力学相图、密度泛函理论、类石墨烯Mn2ZrZ（Z = Ge, Si）

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • NbTe2的晶体结构、电子和晶格动力学性质

    摘要： 层状结构材料因其准二维特性目前备受关注。研究其物理性质具有重要科学价值。二碲化铌具有单斜晶系层状结构，且碲原子平面存在畸变。这种结构复杂性阻碍了其基本物理性质的测定。本研究采用NbTe2晶体阐明了其结构、成分、电子及振动特性，并与基于密度泛函理论的模拟计算结果进行对比。通过原子探针断层扫描获得了纳米尺度的化学成分与元素分布。紫外光电子能谱首次测定了NbTe2的功函数（高达5.32 eV），其高功函数值与化学稳定性使其有望应用于光电子器件接触电极。采用488、633和785 nm三种激发激光线获取拉曼光谱，测得振动频率与密度泛函理论计算结果一致，并首次观测到理论预测的低频弱强度拉曼活性振动模式。通过计算获得了声子色散曲线、电子能带结构及其对应态密度。该材料的电学特性以及费米能级附近存在的类赝能隙，均表明其具有半金属特性。

    关键词： 电子能带结构、紫外光电子能谱、密度泛函理论、原子探针断层扫描、二碲化铌、层状结构材料、拉曼光谱、态密度、半金属

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 预测BaN和BaC化合物中一种动态稳定的新半金属相

    摘要： 基于广义梯度近似（GGA-PBEsol）和修正Becke-Johnson方法（mBJ-GGA-PBEsol）的交换关联能势，采用自旋极化密度泛函理论的第一性原理计算，研究了BaC和BaN化合物不同相的结构、磁学、弹性、力学及热力学性质。研究涉及岩盐（NaCl）、CsCl、闪锌矿（ZB）、NiAs型和WZ型六方、四方（P4/nmm）及正交（Pnma）相的BaC与BaN化合物。结果表明：对于BaN和BaC化合物，Pnma相随体积变化具有最低能量构型；除BaC的CsCl相外，铁磁相相对于非磁相在能量上更占优势。通过分析Pnma、NaCl、ZB和WZ相的声子动力学，发现BaC与BaN化合物在Pnma、NaCl和ZB相均具有动力学稳定性；Pnma、NaCl和ZB相的弹性计算显示其具备弹性稳定性。新发现的Pnma相在动力学与弹性上均稳定。BaC和BaN化合物在Pnma、NaCl和ZB相呈现半金属性质，这种半金属与磁学特性分别源于氮/碳原子自旋极化的2p轨道。计算得出BaN和BaN化合物分别为每公式单位1μB和2μB磁矩的半金属铁磁体。采用GGA-PBEsol（mBJ-GGA-PBEsol）方法计算的半金属能隙为：Pnma相中BaC为0.22eV（0.54eV）、BaN为0.32eV（0.44eV）；NaCl相中BaC为0.23eV（1.32eV）、BaN为0.35eV（1.00eV）；ZB相中BaC为0.38eV（1.54eV）、BaN为0.50eV（1.57eV）。

    关键词： Ba-N，密度泛函理论，半金属，BaC，相稳定性，声子动力学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 过渡金属吸附在WS2单层上的半金属性质：第一性原理研究

    摘要： 鉴于半金属在自旋电子器件中的多种应用，我们通过第一性原理计算研究了过渡金属（TM）（铬、锰、铁、钴、镍和铜）吸附原子在WS?单层膜上的结构、电子和磁学性质。基于吸附能分析，所有情况下TM原子都倾向于占据钨原子正上方的TW位点。结果表明：铬、锰、铁和钴吸附于WS?单层形成的体系具有磁性，而镍和铜吸附体系则无磁学特性。TM原子与WS?层形成化学吸附。总磁矩值从铬到钴吸附分别呈现4μB至1μB的变化规律，这与斯莱特-泡林规则相符。镍和铜吸附体系的磁矩为0.00μB，表现为非磁性状态。更重要的是，铬、锰、铁和钴吸附体系在费米能级处实现了100%的高自旋极化率，这表明其具有应用于自旋电子器件的潜力。

    关键词： WS2、DFT、自旋电子学、半金属、过渡金属

    更新于2025-09-23 02:02:58

  • 半金属二元化合物XBi（X = Ca、Sr和Ba）在闪锌矿和纤锌矿相中的自旋极化光学性质

    摘要： 在本研究中，我们旨在探究闪锌矿和纤锌矿相非过渡金属二元化合物XBi（X = Ba、Sr和Ca）的自旋极化光学特性。计算采用基于全势线性缀加平面波加局域轨道法（FP-L/APW+lo）的自旋密度泛函理论实现，通过Perdew-Burke-Ernzerhof广义梯度近似（PBE-GGA）及改进型Becke-Johnson势（mBJ-GGA）构建交换关联势。我们详细计算并讨论了介电函数、折射率和消光系数等光学常数。由于这些化合物可能具有半金属性质，被确认为自旋电子学应用与高性能电子器件的潜在候选材料。研究明确了导致光谱结构特征的带间跃迁过程，结果表明Bi的p态与（Ca/Sr/Ba）的d态作为初态和末态在光学跃迁中起主导作用。

    关键词： 铁磁性、密度泛函理论、半金属、光学性质

    更新于2025-09-10 09:29:36