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含空位的二维GaN电子结构和光学性质的第一性原理研究
1
作者 张丽丽 王晓东 +3 位作者 马磊 张文 卫来 黄以能 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第3期299-305,共7页
基于密度泛函理论,计算了二维GaN及其Ga、N空位体系的电子结构和光学性质,通过形成能的计算分析了空位缺陷体系的稳定性,然后进一步计算了各体系的电子结构,分析并讨论了空位缺陷对吸收光谱的影响。计算结果表明:Ga-N空位体系形成能最小... 基于密度泛函理论,计算了二维GaN及其Ga、N空位体系的电子结构和光学性质,通过形成能的计算分析了空位缺陷体系的稳定性,然后进一步计算了各体系的电子结构,分析并讨论了空位缺陷对吸收光谱的影响。计算结果表明:Ga-N空位体系形成能最小,该结构最容易形成;Ga空位体系产生的缺陷能级使二维GaN呈现p型半导体特性,反之N空位缺陷呈现n型半导体特性,缺陷能级的出现有利于提高二维GaN电子迁移率以及光响应能力;各空位体系的吸收光谱均发生红移,其吸收系数在低能区域均大于本征二维GaN,这说明Ga、N空位的产生可以提升二维GaN对可见光的吸收能力。 展开更多
关键词 二维GaN 空位缺陷 能带对齐 吸收光谱 第一性原理
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锂辉石对碳化硅基复相陶瓷热膨胀及显微结构的影响
2
作者 鲁媛媛 王丽莎 +1 位作者 杨力妮 周恒为 《山东化工》 CAS 2023年第4期1-4,共4页
采用近零膨胀材料β-锂辉石作为高温结合剂,通过常压烧结制备碳化硅基复相陶瓷材料,研究β-锂辉石质量分数为25%~40%、烧结温度为1500~1600℃复相陶瓷的致密性、显微结构和热膨胀系数。结果表明:β-锂辉石高温熔融产生液相能包裹碳化硅... 采用近零膨胀材料β-锂辉石作为高温结合剂,通过常压烧结制备碳化硅基复相陶瓷材料,研究β-锂辉石质量分数为25%~40%、烧结温度为1500~1600℃复相陶瓷的致密性、显微结构和热膨胀系数。结果表明:β-锂辉石高温熔融产生液相能包裹碳化硅颗粒,烧结过程中锂辉石的相变在一定程度提高了材料致密性。复相陶瓷中玻璃相含量是引起热膨胀系数升高的主要原因。当β-锂辉石添加比为35%时,在1600℃烧结下的复相陶瓷的热膨胀系数低于1550℃,且杨氏模量有小幅增加。 展开更多
关键词 碳化硅 Β-锂辉石 热膨胀 显微结构
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椭圆形中空软颗粒堆积结构的有限元分析
3
作者 陈巧悦 麦兴鸿 丁明明 《伊犁师范大学学报（自然科学版）》 2024年第3期25-34,共10页
本文用COMSOL有限元软件对椭圆形中空软颗粒自由下落过程形成的堆积结构进行模拟和数值分析,采用3个重要参数来描述软颗粒堆积结构,即填充率ρ、径向分布函数g (r)、配位数n.结果表明,堆积结构的填充率ρ与长径比η是非线性关系,填充率... 本文用COMSOL有限元软件对椭圆形中空软颗粒自由下落过程形成的堆积结构进行模拟和数值分析,采用3个重要参数来描述软颗粒堆积结构,即填充率ρ、径向分布函数g (r)、配位数n.结果表明,堆积结构的填充率ρ与长径比η是非线性关系,填充率ρ与弹性模量E有单调递减关系,径向分布函数g (r)的尖锐峰表现出随着长径比η的增加而向左平移的特性,长径比η=1.0的圆形软颗粒取向是无序的,而长径比η≠1.0的椭圆形软颗粒取向是有序的,大部分软颗粒的长半轴都倾向于水平方向.本研究有助于提高对细胞等软物质堆积结构的几何和拓扑性质的理解,为分析软球壳等活组织和材料提供了计算依据. 展开更多
关键词 椭圆软颗粒 堆积结构 有限元分析 长径比η 弹性模量E
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一维伊辛模型中是否存在零温相变?
4
作者 赵薇 安小冬 +1 位作者 张丽丽 黄以能 《伊犁师范大学学报（自然科学版）》 2024年第1期35-37,共3页
自伊辛模型(IM)被提出的一个世纪以来,它被认为是物理学中最重要的微观模型之一.目前,基于自发磁化结果,一般认为一维IM(1D-IM)存在零温相变.首先给出了1D-IM的内能、比热和熵的结果,并依据Ehrenfest相变分类法得出1D-IM中不存在零温相... 自伊辛模型(IM)被提出的一个世纪以来,它被认为是物理学中最重要的微观模型之一.目前,基于自发磁化结果,一般认为一维IM(1D-IM)存在零温相变.首先给出了1D-IM的内能、比热和熵的结果,并依据Ehrenfest相变分类法得出1D-IM中不存在零温相变;后依据热力学第三定律,对1D-IM不存在零温相变进行了深入分析讨论. 展开更多
关键词 一维伊辛模型 零温相变 相变分类法 热力学第三定律
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研究性学习在计算物理中对光学课程的探索与实践
5
作者 苏欣 王云杰 +2 位作者 张建鹏 马奭文 周恒为 《中文科技期刊数据库（全文版）教育科学》 2024年第1期0130-0133,共4页
随着物理科学与其他学科之间,不断相互促进、向功能化、复合化方向飞速发展。结合本校“十四五”本科生课程建设规划及专业课程的培养方案,本文在已有的力学,电磁学,光学和固体物理教学实践基础上,基于物理学原理、运用数值计算和模拟... 随着物理科学与其他学科之间,不断相互促进、向功能化、复合化方向飞速发展。结合本校“十四五”本科生课程建设规划及专业课程的培养方案,本文在已有的力学,电磁学,光学和固体物理教学实践基础上,基于物理学原理、运用数值计算和模拟为研究方法结合计算物理课程的教学内容的组织与优化、构建固体物理学习中的晶体结构、模拟计算材料的光学性质等几个方面对计算物理课程建设的思路进行系统思考并梳理。 展开更多
关键词 计算物理 光学 研究性学习 教学方法
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Notch调节Rb-E2F信号通路物理机制的模型化研究
6
作者 郭秀珍 苏瑞 赵新军 《伊犁师范大学学报(自然科学版)》 2024年第4期41-50,共10页
Notch-Jagged信号对Myc-E2F通路的调控动力学机制,一直缺乏完整系统的理解.本文基于质量作用原理、Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立较为完整的理论模型,研究Notch调节Rb-E2F信号通路的一种物理机制.通过分析Notch信号对Rb-E2F信... Notch-Jagged信号对Myc-E2F通路的调控动力学机制,一直缺乏完整系统的理解.本文基于质量作用原理、Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立较为完整的理论模型,研究Notch调节Rb-E2F信号通路的一种物理机制.通过分析Notch信号对Rb-E2F信号通路中基因激活、蛋白合成动力学的调节特性,研究发现,Notch-Delta通过细胞间交替信号传导,使得信号传导接受、发送协调一致,并且稳定可靠:Notch细胞内结构域(NICD)通过与CSL结合调节Myc靶基因,调控Rb-E2F开启/闭合;当受体(Notch)与发送方细胞的外部配体(Dext或Jext)相互作用时,通过Jext调控作用,会使得Notch、Delta、Jagged和NICD,以及Myc、CycD、Rb、RE的动力学模式改变.通过分析Notch调节Rb-E2F信号通路的动力学稳定性,进一步揭示了Jagged(包括在Notch-Delta的信号传导)是如何调控下游基因激活、蛋白合成;预测了当Notch保持在开启状态时,在强烈的Jext刺激作用下,还可以激活Rb-E2F稳态开关.本文理论结果符合实验,进一步揭示了相邻细胞的配体相互作用对Myc-E2F动力学的调控机制,不仅为后续系统地研究Notch信号的调控作用提供了必要的参考,而且还可为设计阻断Notch异常导致的癌症治疗方案提供理论依据. 展开更多
关键词 NOTCH 调节 Rb-E2F信号通路
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CaGdAlO 4∶Yb^(3+)/Er^(3+)/Mn^(4+)荧光粉上转换发光及其双探针温度传感研究
7
作者 李玉强 杨健 +2 位作者 王帅 周恒为 刘玉学 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期187-192,共6页
过渡金属离子上转换发光是拓展稀土离子光谱范围的有效途径之一。使用高温固相法合成了Yb^(3+)/Er^(3+)/Mn^(4+)掺杂的CaGdAlO_(4)纯相荧光粉,在980nm激光激发下,CaGdAlO_(4)∶Yb_(0.1),Er_(0.01),Mn_(0.003)荧光粉的上转换发光性能最... 过渡金属离子上转换发光是拓展稀土离子光谱范围的有效途径之一。使用高温固相法合成了Yb^(3+)/Er^(3+)/Mn^(4+)掺杂的CaGdAlO_(4)纯相荧光粉,在980nm激光激发下,CaGdAlO_(4)∶Yb_(0.1),Er_(0.01),Mn_(0.003)荧光粉的上转换发光性能最优。室温发射谱图中,位于528、550、663和710nm处的发射峰分别归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)和Mn^(4+)的^(2)E→^(4)A_(2)能级跃迁,均是双光子过程。300~573K变温实验表明,基于单一发光中心Er^(3+)荧光强度比FIR_(528/550)参数,相对灵敏度S_(R-528/550)从0.95×10^(-2)K^(-1)(300K)单调减小到0.27×10^(-2)K^(-1)(573K);基于Mn^(4+)-Er^(3+)双发光中心荧光强度比FIR_(710/663)参数,相对灵敏度S_(R-710/663)从0.37×10^(-2)K^(-1)(300K)先增大到2.08×10^(-2)K^(-1)(418K),随后减小为1.35×10^(-2)K^(-1)(573K)。当温度为420K时,S_(R-710/663)相比于S_(R-528/550)增大了近4倍。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Yb 0.1,Er 0.01,Mn 0.003荧光粉在双探针光学温度传感领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 荧光粉 上转换 Mn^(4+) 荧光强度比 温度传感
原文传递
Y_(2)MgTiO_(6)∶Dy^(3+),Eu^(3+)荧光粉的发光性能及能量传递
8
作者 蒋小康 高峰 周恒为 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期353-359,共7页
本文采用溶胶-凝胶法合成了一系列Y_(2(0.97-x))Dy_(0.06)MgTiO_(6)∶2xEu^(3+)(YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+))荧光粉,并研究了Dy^(3+)、Eu^(3+)掺杂对样品物相、显微结构及荧光性能的影响。结果表明,所制备的YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+... 本文采用溶胶-凝胶法合成了一系列Y_(2(0.97-x))Dy_(0.06)MgTiO_(6)∶2xEu^(3+)(YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+))荧光粉,并研究了Dy^(3+)、Eu^(3+)掺杂对样品物相、显微结构及荧光性能的影响。结果表明,所制备的YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+)荧光粉均为双钙钛矿结构(P2_(1)/n),颗粒大小为1~2μm。当激发光波长为262 nm时,荧光粉的发射光谱表现出典型的Dy^(3+)、Eu^(3+)线状特征光谱,发射主峰分别为483(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2))、579(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2))和619 nm(^(5)D_(0)→^(7)F_(2))。Dy^(3+)和Eu^(3+)之间存在明显的能量传递,机制为电偶极子-电偶极子(d-d)相互作用。该荧光粉具备良好的热稳定性,在498 K下发光强度仍保持为室温的74.36%。通过改变Eu^(3+)浓度,荧光粉的发光颜色可实现从黄色到橙红色,YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+)荧光粉在固态LED照明领域有一定的应用前景。 展开更多
关键词 Y_(2)MgTiO_(6) Dy^(3+)、Eu^(3+)共掺杂 溶胶-凝胶法 发光性能 热稳定性 LED
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单羟基醇介电弛豫谱异常变化的测量与分析
9
作者 韩宏博 王伟 +2 位作者 林佳玮 赵兴宇 王丽娜 《物理学报》 北大核心 2025年第3期182-188,共7页
对正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和仲戊醇5种链长相近、结构又略有差异的线型伯醇和仲醇进行了介电谱测量,发现异丙醇和正丁醇的介电谱存在异常变化的情况,即介电谱中强度最大的弛豫峰约在145—175 K的范围内,随着温度的升高出现了逐... 对正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和仲戊醇5种链长相近、结构又略有差异的线型伯醇和仲醇进行了介电谱测量,发现异丙醇和正丁醇的介电谱存在异常变化的情况,即介电谱中强度最大的弛豫峰约在145—175 K的范围内,随着温度的升高出现了逐渐升高的趋势.经过分析发现该异常变化来源于单羟基醇中的德拜(Debye)介电弛豫强度在上述温区内的异常变化.结合单羟基醇德拜介电弛豫强度的理论模型进行分析,认为该异常变化是温度导致的德拜介电弛豫强度减小与分子运动性增加所致使的氢键分子链结构变化而引起的弛豫强度改变的共同结果;通过将这5种单羟基醇的弛豫时间进行对比,发现产生上述异常变化所要求的条件比较苛刻.另外,研究结果还表明仲醇中德拜弛豫过程的强度参量、弛豫单元的固有振动频率和高温极限下的激活能也具有随着碳原子数的增加而增大的特征,与伯醇中的规律是类似的.这些结果不仅能为单羟基醇奇异性质的研究提供新的切入点,而且也可以为分子链长对单羟基醇动力学影响的研究提供参考. 展开更多
关键词 德拜弛豫 单羟基醇 介电弛豫 异常变化
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沙漠砂纤维陶粒混凝土力学性能试验研究
10
作者 高峰 商冲冲 《山西建筑》 2025年第3期96-99,共4页
为研究沙漠砂纤维轻骨料混凝土(DPFLWC)的力学性能,通过不同掺量的聚丙烯纤维混凝土进行28 d抗压强度、劈拉强度的试验研究。探讨了劈拉强度、抗压强度在不同纤维掺量下的变化规律;构建了劈拉强度与抗压强度关系的计算模型。结果表明:... 为研究沙漠砂纤维轻骨料混凝土(DPFLWC)的力学性能,通过不同掺量的聚丙烯纤维混凝土进行28 d抗压强度、劈拉强度的试验研究。探讨了劈拉强度、抗压强度在不同纤维掺量下的变化规律;构建了劈拉强度与抗压强度关系的计算模型。结果表明:其抗压强度、劈拉强度均随纤维掺量的增加呈先增后减的规律,当纤维掺量较高时,其强度增长率降低;能量耗散分析表明聚丙烯纤维起到了增韧作用,提高了耗能能力;结合现有文献数据验证了劈拉强度与抗压强度的换算关系的可靠性;其结果可为沙漠砂纤维陶粒混凝土在工程上的应用提供参考。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维 抗压强度 劈拉强度 拉压比
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GGA+U法研究稀土(La、Ce、Pr、Nd)掺杂对ZnO电子结构和光学性质的影响 被引量：4
11
作者 雷博程 刘桂安 +5 位作者 王少霞 赵旭才 毛著鹏 夏桐 黄以能 张丽丽 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第9期1608-1614,1620,共8页
基于GGA+U的第一性原理方法,分析了La、Ce、Pr、Nd四种元素掺杂的ZnO结构,对晶体的结构、电子结构和光学性质进行了对比分析。由键布局分析可知,掺杂体系Zn-O键共价性的强弱与杂质掺入原子的序数成正比。掺杂后体系的类型仍为直接跃迁,... 基于GGA+U的第一性原理方法,分析了La、Ce、Pr、Nd四种元素掺杂的ZnO结构,对晶体的结构、电子结构和光学性质进行了对比分析。由键布局分析可知,掺杂体系Zn-O键共价性的强弱与杂质掺入原子的序数成正比。掺杂后体系的类型仍为直接跃迁,能级整体下移;随着Pr、Nd掺入,出现了杂质能级,这是由稀土元素的4f电子态所导致。在光学性质方面,掺杂体系的吸收系数、静介电常数都比纯ZnO的高,体系的吸收边都向低能方向移动,其中Zn7LaO8的红移程度最高、静介电常数最大,说明其光催化能力和极化能力都最强。 展开更多
关键词 ZnO 第一性原理 形成能 电子结构 光学性质
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电场对GaN/g-C_(3)N_(4)异质结电子结构和光学性质影响的第一性原理研究 被引量：3
12
作者 刘晨曦 庞国旺 +5 位作者 潘多桥 史蕾倩 张丽丽 雷博程 赵旭才 黄以能 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期282-290,共9页
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的稳定性、电子结构、光学性质及功函数,同时考虑了电场效应.结果表明:GaN/g-C_(3)N_(4)范德瓦耳斯异质结的晶格失配率(0.9%)和晶格失配能极低(-1.230 ... 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的稳定性、电子结构、光学性质及功函数,同时考虑了电场效应.结果表明:GaN/g-C_(3)N_(4)范德瓦耳斯异质结的晶格失配率(0.9%)和晶格失配能极低(-1.230 meV/Å^(2),1Å=0.1 nm),说明该异质结稳定性很好,且该异质结在很大程度上保留了GaN和g-C_(3)N_(4)的基本电子性质,可作为直接带隙半导体材料.同时,GaN/g-C_(3)N_(4)异质结在界面处形成了从GaN指向g-C_(3)N_(4)的内建电场,使得光生电子-空穴对可以有效分离,这有利于提高体系的光催化能力.进一步分析可知,外加电场使GaN/g-C_(3)N_(4)异质结的禁带宽度有着不同程度的减小,使得电子从价带跃迁至导带更加容易,有利于提高体系的光催化活性;此外,当外加电场高于0.3 V/Å以及低于-0.4 V/Å时,异质结的能带排列由Ⅰ型向Ⅱ型过渡,更好地实现光生电子-空穴对的分离,进一步提高了体系的光催化活性.因此,本文提出的构建异质结及施加外电场是提高体系光催化活性的有效手段. 展开更多
关键词 电子结构 光学性质 功函数 外电场
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S和Al掺杂单层g-C_(3)N_(4)电子结构与光学性质的第一性原理研究 被引量：2
13
作者 刘晨曦 庞国旺 +5 位作者 潘多桥 史蕾倩 张丽丽 雷博程 赵旭才 黄以能 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期10-15,共6页
g-C_(3)N_(4)是一种典型的聚合物半导体材料,在可见光下就能完成对半导体要求较高的光催化反应。采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了单层g-C_(3)N_(4)、S单掺g-C_(3)N_(4)、Al单掺g-C_(3)N_(4)和S-Al共掺g-C_(3)... g-C_(3)N_(4)是一种典型的聚合物半导体材料,在可见光下就能完成对半导体要求较高的光催化反应。采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了单层g-C_(3)N_(4)、S单掺g-C_(3)N_(4)、Al单掺g-C_(3)N_(4)和S-Al共掺g-C_(3)N_(4)的形成能、电子结构及光学性质。结果表明:S掺杂空隙I位置、Al掺杂N2位置时,杂质原子最易掺入g-C_(3)N_(4)体系。与单层g-C_(3)N_(4)相比,掺杂后的体系均发生了晶格畸变以及红移现象,拓展了体系的光吸收范围,可推测出S、Al掺杂能够提高g-C_(3)N_(4)体系的光催化性。其中,S-Al共掺杂体系的光催化性是最优的,原因是共掺杂体系的分子轨道有较强的离域性,有利于提高载流子的迁移率,并且共掺杂能使单掺杂引入的深能级变浅,减少杂质能级上的复合中心。因此,本工作提出的S-Al共掺杂可作为提高g-C_(3)N_(4)光催化活性的一种有效手段。 展开更多
关键词 掺杂 石墨相氮化碳 电子结构 光学性质 第一性原理
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g-ZnO基异质结电子结构及光催化性能的第一性原理研究 被引量：1
14
作者 潘多桥 赵旭才 +2 位作者 雷博程 黄以能 张丽丽 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期892-901,共10页
二维材料g-ZnO在光催化领域受到广泛关注,但由于宽带隙和电子空穴对复合的缺点,在光催化应用领域受到限制,如何提高g-ZnO的光催化性成为非常具有研究价值的问题,搭建g-ZnO基异质结是一种有效的解决办法。采用GGA+U方法,研究了g-ZnO和g-Z... 二维材料g-ZnO在光催化领域受到广泛关注,但由于宽带隙和电子空穴对复合的缺点,在光催化应用领域受到限制,如何提高g-ZnO的光催化性成为非常具有研究价值的问题,搭建g-ZnO基异质结是一种有效的解决办法。采用GGA+U方法,研究了g-ZnO和g-ZnO/X异质结的稳定性、电子结构及光学性质。结果表明:与g-ZnO相比,异质结体系带隙均减小,内部电子转移产生内置电场,解决了g-ZnO宽带隙和电子空穴对复合的问题。异质结体系均表现出明显的红移现象,其吸收带边拓展至可见光区域,说明异质结提高g-ZnO对可见光的吸收能力,其中g-ZnO/WS异质结的结合能最低且带隙最小,同时光学性质分析证明该异质结体系在可见光区域的红移程度最明显、吸收率峰值最高、静介电常数最大,以上结果证明g-ZnO/WS异质结的电子结构和光学性质表现最好,可推测该异质结将最有利于提高g-ZnO光催化活性,为其在光催化领域的应用提供新方向。 展开更多
关键词 g-ZnO 电子结构 光学性质 异质结 光催化
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