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Pt和Au修饰锐钛矿型TiO_2(101)面的第一性原理研究被引量：4: 2016年; 采用平面波超软赝势方法研究了Pt和Au修饰锐钛矿型TiO_2(101)面的结构稳定性及电子结构。结果显示贵金属原子在TiO_2(101)符合化学计量比的条件下,在其表面的吸附作用不强,对电子结构的影响也较小。但是发现在富O条件下,Pt和Au原子容易吸附在表面Ti空位的位置,与Au原子不同,Pt原子有从TiO_2表面扩散进入体相晶格中的趋势。而在富Ti条件下,Pt和Au原子容易吸附在O1空位的位置。对可能存在的几种空位缺陷吸附模型进行了电子结构的计算。结果表明:空位缺陷的产生不仅有利于Pt和Au原子"湿化"TiO_2(101)表面,也有利于带隙中产生贵金属原子的5d杂质能级。; 马新国严杰陈紫梦祝林徐国旺黄楚云吕辉; 关键词：表面修饰电子结构

钙钛矿APbI3结构稳定性及光电性质的理论研究被引量：1: 2017年; 采用基于色散修正的平面波超软赝势方法研究了钙钛矿材料APbI_3结构中四种阳离子Cs^+,NH_4^+,MA^+,FA^+分别处于A位时,其结构的稳定性、电子结构及光学性质.研究结果显示受阳离子种类和尺寸的影响,PbI基体骨架发生不同程度的扭曲,A位置阳离子(除Cs^+外)半径越大,其与PbI基体骨架之间的作用力越强,在MAPbI_3和FAPbI_3中PbI_6八面体显示出较大的电偶极矩.计算得出的能带结构表明,四种体系在费米能级附近的能带相似,即价带顶均由I 5P轨道组成,导带底由Pb 6P轨道和部分I 5P轨道杂化而成.电子结构和光学性质的差异主要源于PbI_6八面体结构的扭曲.在四种结构体系中,CsPbI_3显示出最窄的直接带隙、最小载流子有效质量和较强的光吸收能力.这些结果可为进ー步深入研究钙钛矿材料在太阳能电池领域的应用提供理论指导.; 刘娜危阳马新国祝林徐国旺楚亮黄楚云; 关键词：电子结构第一性原理

碱金属修饰g-C_3N_4的能带结构调控与载流子迁移过程被引量：6: 2016年; 采用平面波超软赝势方法研究了Li、Na、K三种碱金属离子修饰对g-C_3N_4能带结构和载流子迁移过程的影响。对建立的六种吸附构型分别采用广义梯度近似和局域密度近似进行计算,发现三种碱金属离子均更趋向于吸附在g-C_3N_4片层内的大空洞中央位置(F位置)。对于碱金属与g-C_3N_4形成的n型Schottky结,通过能带结构和功函数的计算,发现界面电荷的平衡使g-C_3N_4的能带电位分别整体下移1.52V(Li)、1.07V(Na)、0.86V(K)。其中K离子的引入一方面将g-C_3N_4的价带和导带调整到更合适的氧化还原电位,另一方面增大了g-C_3N_4的最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LOMO)的分布,有利于提高载流子的迁移率,同时出现的HOMO和LOMO轨道非共面特性有利于电子和空穴的分离。; 祝林马新国刘娜徐国旺黄楚云; 关键词：光催化

二硫化钼/石墨烯异质结的界面结合作用及其对带边电位影响的理论研究被引量：11: 2017年; 采用基于色散修正的平面波超软赝势方法研究了二硫化钼/石墨烯异质结的界面结合作用及其对电荷分布和带边电位的影响.研究表明二硫化钼与石墨烯之间可以形成范德瓦耳斯力结合的稳定堆叠结构.通过能带结构计算,发现二硫化钼与石墨烯的耦合导致二硫化钼成为n型半导体,石墨烯转变成小带隙的p型体系.并通过电子密度差分图证实了界面内二硫化钼附近聚集负电荷,石墨烯附近聚集正电荷,界面内形成的内建电场可以抑制光生电子-空穴对的复合.石墨烯的引入可以调制二硫化钼的能带,使其导带底上移至-0.31 eV,提高了光生电子还原能力,有利于光催化还原反应.; 危阳马新国祝林贺华黄楚云; 关键词：二硫化钼第一性原理

BiPO4/g-C3N4异质结光催化材料的设计及其性质的研究: 本文的主要工作在于设计和合成一种基于磷酸铋的稳定的、具有高催化活性的复合光催化材料。磷酸铋本身是一种具有高光催化活性的催化剂，其独特的含氧酸盐结构所引起的内建电场促进了载流子的分离效率，然而磷酸铋又是一种宽带隙光催化剂，...; 祝林; 关键词：光催化材料异质结第一性原理; 文献传递

立方相Ag_3PO_4(111)面原子几何及弛豫结构的第一性原理计算: 2015年; 采用平面波超软赝势方法研究了立方相Ag_3PO_4(111)面的表面能和表面原子弛豫结构.首先对Ag_3PO_4(111)面的八种不同原子终止结构的体系总能量进行计算,结果表明B种表面模型被证实为最稳定的(111)面原子几何结构.针对该表面结构,探讨了表面能和原子弛豫与模型中原子层数和真空厚度的关系,当原子层数为24层,真空厚度为0.6 nm时,表面能收敛于1.41 J/m2(LDA-CAPZ)和1.39 J/m2(GGA-PBE).表面原子弛豫后,表面两个三配位的Ag原子均向里移动,超过0.06 nm,而表面次层的O原子则均向外移动约0.0042 nm,导致弛豫后暴露在最表面的是O原子,同时表面原子的核外电子向表面内部发生转移,结构趋于稳定.这些结果为进一步深入研究Ag_3PO_4表面的光催化活性起源提供理论支持.; 马新国刘娜祝林徐国旺黄楚云; 关键词：第一性原理弛豫

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祝林