罗明海
- 作品数：4 被引量：12H指数：1
- 供职机构：湖北大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金湖北省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术电子电信金属学及工艺更多>>
- VO_2金属-绝缘体相变机理的研究进展被引量：11
- 2016年
- VO_2是一种热致相变金属氧化物.在341 K附近,VO_2发生由低温绝缘体相到高温金属相的可逆转变,同时伴随着光学、电学和磁学等性质的可逆突变,这种独特的性质使得VO_2在光电开关材料、智能玻璃、存储介质材料等领域有着广阔的应用前景.因此,VO_2金属-绝缘体可逆相变一直是人们的研究热点,但其相变机理至今未有定论.首先,简要概述了VO_2相变时晶体结构和能带结构的变化情况:从晶体结构来讲,相变前后VO_2从低温时的单斜相VO_2(M)转变为高温稳定的金红石相VO_2(R),在一定条件下此过程也可能伴随着亚稳态单斜相VO_2(B)与四方相VO_2(A)的产生;从能带结构来看,VO_2处于低温单斜相时,其d//能带和π*能带之间存在一个禁带,带宽约为0.7 eV,费米能级恰好落在禁带之间,表现出绝缘性,而在高温金红石相时,其费米能级落在π*能带与d//能带之间的重叠部分,因此表现出金属导电性.其次,着重总结了VO_2相变物理机理的研究现状.主要包括:电子关联驱动相变、结构驱动相变以及电子关联和结构共同驱动相变的三种理论体系以及支撑这些理论体系的实验结果.文献报道争论的焦点在于,VO_2是否是Mott绝缘体以及结构相变与金属-绝缘体相变是否精确同时发生.最后,展望了VO_2材料研究的发展方向.
- 罗明海徐马记黄其伟李派何云斌
- 关键词：二氧化钒PEIERLS相变
- CdxZn1-xO合金热力学性质的第一性原理研究被引量：1
- 2016年
- ZnO的能带工程是当前ZnO研究的热点之一通过等价阳离子如Cd,Be,Mg等部分取代Zn形成CdZnO,BeZnO,MgZnO等合金来调控ZnO带隙的研究己广泛开展.其中,Cd的掺杂可以减小ZnO的禁带宽度,使CdZnO合金在紫外一可见光波段光电器件中具有潜在的应用价值.本文利用第一性原理计算结合集团展开法,通过研究纤锌矿(WZ)和岩盐矿(RS)型Cd_xZn_(1-x)O合金不同Cd掺杂含量下各种构型的形成能,发现了纤锌矿结构的两种亚稳相Cd_(1/3)Zn_(2/3)O,Cd_(2/3)Zn_(1/3)O;对其晶格常数·键长·键角和电子结构的分析表明,随着Cd掺杂量的增大,晶格常数a,c均逐渐增大,而c/a值逐渐减小,O—Zn(Cd)—O键角及合金禁带宽度均逐渐减小.通过对Cd_xZn_(1-x)O合金的有效集团交互系数的分析得出,两个原子组成的集团中其有效集团交互系数最大,表明两原子集团对用集团展开法计算的形成能贡献最大.通过比较第一性原理计算的形成能和集团展开法拟合计算得到的形成能,发现两者相差很小,表明采用集团展开法拟合计算Cd_xZn_(1-x)O合金的形成能准确、可靠,通过对大量Cd_xZn_(1-x)O合金的形成能分析发现,大部分Cd_xZn_(1-x)O的形成能比同组分的ZnO与CdO混合相的能量高,表明ZnO和CdO互溶时会形成固溶度间隙,低温下难以实现全组分固溶.在此基础上,我们计算了WZ-和RS-Cd_xZn_(1-x)O随机合金的形成能并得到了相图.对于纤锌矿结构,其临界温度为1000 K;对于岩盐矿结构,其临界温度为2250 K.更高的临界温度表明Cd_xZn_(1-x)O难以形成岩盐矿结构的合金.进一步计算获得WZ-和RS-Cd_xZn_(1-x)O的两相相图,发现Cd较易固溶于WZ-ZnO中,而Zn较难固溶于RS-CdO中.
- 罗明海黎明锴朱家昆黄忠兵杨辉何云斌
- 关键词：第一性原理计算形成能
- BexZn1-xO、MgxZn1-xO和CdxZn1-xO的相平衡第一性原理计算
- ZnO的能带工程是当前ZnO研究的热点和难点。通过等价阳离子部分取代Zn形成ZnMeO(Me=Be、Mg、Cd等)合金来调控ZnO带隙的研究已广泛开展。其中,Mg和Be元素的掺杂可以扩大ZnO的禁带宽度[1],而Cd的掺...
- 罗明海朱家昆黎明锴何云斌
- 关键词：第一性原理计算相平衡形成能
- 闪锌矿与纤锌矿ZnO1-xSx合金热力学性质的第一性原理计算
- 合金在ZnO光电子应用中取得的进一步发展是对我们目前工作的一个重要推动。尽管近来取得了一些成就，获得稳定的p型ZnO合金仍旧是一个具有挑战性的任务。闪锌矿合金相(ZB)的ZnOS可以用来解决这个长期存在的问题，因而此前对...
- 朱家昆罗明海黎明锴何云斌
- 关键词：第一性原理计算热力学性质转变温度
