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调控富勒烯C60的谱特性：利用强外电场
摘要： 电场可通过影响富勒烯C60的振动模式和电子跃迁，改变其对不同波长光的吸收特性。采用B3LYP/6-31G*基组结合密度泛函理论，研究了强电场下富勒烯C60的红外光谱。随着外电场减弱，原本无声的Hg(1)、Ag(1)、Gu(2)、Hg(5)、Ag(2)、Hu(7)振动模式被激活。同时基于B3LYP/6-31G*基组，运用含时密度泛函理论研究了电场作用下富勒烯C60前十四个激发态的紫外-可见光谱、激发能、激发波长及振子强度。电场增强时，富勒烯C60的吸收峰出现并向长波区域移动，激发能相应降低而激发波长增加，理论上外电场可使富勒烯C60吸收1.01至2.31 eV的能量。能隙从2.74 eV急剧减小至1.38 eV，表明电场效应可在大范围内调控富勒烯C60的能隙。利用电场将富勒烯C60调制成新型储能材料具有可行性。
关键词： 外电场、激发态、团簇、红外光谱、富勒烯C60
更新于2025-09-23 15:23:52
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分子晶体的极化、内场与外场以及表面电荷补偿
摘要： 嵌入晶体中的分子极化对于理解和建模这些材料的介电性质具有基础性重要意义。通常，模拟研究针对理想晶体（即无限大、无缺陷且无截断的物体），但实际使用的是有限尺寸且含缺陷的晶体。本研究通过模拟多种有限尺寸并分析表面效应，重点计算了4-碘-4'-硝基联苯（属于极性mm2点群）晶体的极化。该模拟需从每个分子（或为提高精度从每个原子）的偶极矩出发计算内电场，利用原子/分子极化率进行迭代计算直至达到自洽。这些模拟可计算多种晶体形状（尺度范围约达80纳米）的极化情况：与真空环境相比，针状晶体使组成分子的极向平均偶极矩略微增强（10%），而片状晶体则使其显著减弱（约50%）。实际体系中不可忽略晶体表面屏蔽电荷的影响——简单模型计算表明，针状晶体在补偿电荷作用下其偶极矩可接近湮灭；而片状晶体在屏蔽电荷影响下情况无明显变化。
关键词： 极性晶体、补偿、外电场、极化、表面电荷密度、内电场
更新于2025-09-23 15:21:21
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激光辐照与外电场作用下核壳纳米粒子的可调谐热-压电-等离子体效应
摘要： 本研究聚焦于金-钛酸铅锆(PZT)核壳纳米粒子热释电等离子体溶液中的光热效应特性。采用液相激光烧蚀法制备了核壳纳米粒子，通过光谱学和Z扫描技术在外加电压条件下研究其线性与非线性光学性质以探究压光效应。此外，运用偶极近似法计算了不同核尺寸、不同壳层厚度样品在水和聚乙烯吡咯烷酮介质中的线性光学特性。通过COMSOL Multiphysics V5.4有限元法和红外相机，在激光辐照与外电场作用下对样品的热等离子体效应进行了理论与实验研究。结果表明：在外部调控下呈现出显著可调的线性/非线性行为及热释电等离子体特性，不同外部作用下的温升范围为ΔT=3.7-14.1°C。这些发现证实该材料体系可用于癌症治疗及其他生物医学应用。
关键词： 非线性折射率、外电场、核壳纳米粒子、激光辐照、热等离子体效应、压电效应、Z扫描技术、肖特基势垒
更新于2025-09-23 15:21:01
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电场调控二维MoTe?/WSe?异质结构的电子特性
摘要： 通过第一性原理计算研究了二维MoTe2/WSe2范德华异质结构在外加电场下的结构和电子特性。MoTe2与WSe2的层间距为3.613?，单位结合能为?0.183eV，表明二者通过范德华力结合。该层间距可通过外加电场调控，且随着外电场增强，MoTe2/WSe2异质结构的带隙持续减小，最终观察到从半导体到金属的转变——特别是其能带排列可从本征II型有效调节为I型。由于MoTe2/WSe2异质结构存在本征自发极化，沿+z和?z方向施加外电场对带隙产生不同影响。研究表明，外电场能显著调控MoTe2与WSe2间的能带偏移并改变其能带排列。本研究有助于此类过渡金属硫族化合物异质结构在纳米与光电子学领域的应用。
关键词： 带隙，MoTe?/WSe?异质结构，外电场，态密度
更新于2025-09-09 09:28:46