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| 1 | 第一性原理研究[111]晶向硅纳米线电子结构,光学性质与压阻特性的应变效应显示文摘基于密度泛函理论体系下的广义梯度近似(GGA),利用第一性原理方法计算研究了单轴应变对[111]晶向硅纳米线的电子结构、光学性质以及压阻性质的影响.能带结构和光学性质的结果表明:压应变导致硅纳米线的带隙明显线性减小,且使其由直隙半导体转变为间隙半导体,而施加拉应变后硅纳米线仍为直隙半导体材料,但是带隙略有减小,且价带顶附近的能带线产生了较为复杂的变化.由于能带的应变效应导致其光学性质也相应发生了较大改变:拉应变使硅纳米线的介电峰出现宽化现象,低能区内的光吸收增强,静态折射率和反射率峰值增大,而压应变的效果则相反.结合能带结构与压阻系数计算模型得到的压阻特性结果表明:随着压应变的增加压阻系数单调减小,这主要归因于空穴浓度随压应变显著变化引起的;而拉应变作用时,压阻系数呈现波动趋势,这主要是由于空穴有效传输质量的增加程度和载流子浓度的增加程度不同而相互竞争导致的.上述计算结果表明,设计基于硅纳米线的光电和力电器件时,需考虑其应变效应. | 顾芳 张加宏 陈云云 刘清惓 | 2016 | 原子与分子物理学报2016，33，1： | 10 |
| 2 | Ni掺杂MgF_2电子结构和光学性质的第一性原理研究显示文摘采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法计算了过渡金属Ni不同比例(16.67%,12.5%,8.33%,6.25%)掺杂的MgF_2晶体的几何结构、电子结构和光学性质.通过对比发现,由于Ni原子的掺入,体系的禁带宽度减小且能带中出现中间杂质带.另外,介电函数虚部以及吸收光谱图中均出现双峰结构,结合前人的计算给出了详细的物理机制.上述现象,揭示了Ni掺杂MgF_2体系在光学元器件方面的潜在应用. | 李宗宝 冯云光 王霞 周勋 杨卫强 | 2011 | 原子与分子物理学报2011，28，3： | 4 |
| 3 | 掺杂和应变对硅纳米线电子结构与光学性质的调制影响显示文摘为了研究掺杂和应变对[111]晶向硅纳米线(silicon nanowires,SiNWs)的电子结构与光学性质的调制影响,基于密度泛函理论体系下的广义梯度近似(general gradient approximation,GGA),采用第一性原理方法开展了相关计算。能带计算表明:空位掺杂和元素掺杂均引入杂质能级,形成了N型和P型半导体材料。单轴应变则进一步减小了带隙,增强了掺杂硅纳米线的导电性,但由于应变也修饰了费米面附近能级的形貌,能带曲率突变影响了体系的导电性能。光学性质计算表明:相比于空位掺杂,元素掺杂更有效地改变了SiNWs的介电函数、吸收系数、折射率与反射率等光学参数,而单轴应变则削弱了元素掺杂的影响。拉应变提升了光吸收的范围和强度,尤其是可见光波段,使掺杂硅纳米线成为优质光伏材料,压应变则降低了对紫外光波段的吸收效率。在紫外区域,拉应变和压应变对掺杂硅纳米线的折射率与反射率的影响相反,在红外和可见光区域影响则一致。研究结果为基于应变和掺杂硅纳米线的光电器件设计与应用提供一定的理论参考。 | 张加宏 王超 刘清惓 顾芳 李敏 | 2022 | 科学技术与工程2022，22，12： | 2 |
| 4 | 扶手椅型硅纳米管电子结构的研究显示文摘在本文中,我们使用密度泛函理论的第一性原理方法来研究手性指数m=n=K(K为3~15的整数)的扶手型硅纳米管的能带结构和态密度.计算结果表明,扶手型(3,3)硅纳米管为间接带隙结构,其余均为直接带隙结构;随着手性指数增加,硅纳米管的直径增大,硅纳米管的禁带宽度逐渐减小,导带逐渐向下移动,并且总态密度图峰值强度增加;扶手型(3,3)硅纳米管的禁带宽度最大化;扶手型(13,13)硅纳米管的禁带宽度最小,说明其导电性优于其他手性指数的扶手椅型硅纳米管;同时,扶手型(4,4)硅纳米管的导带和价带重叠,表明扶手型(4,4)硅纳米管是金属纳米管;态密度图显示扶手型(9,9)硅纳米管的价带顶部主要由Si-3p电子态组成,导带的底部由Si-3s态电子和Si-3p态电子组成. | 刘玉荣 罗祥燕 谢泉 | 2020 | 原子与分子物理学报2020，37，1： | 1 |
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