删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

CdxZn1-xO合金热力学性质的第一性原理研究

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

摘要: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带隙的研究已广泛开展. 其中,Cd的掺杂可以减小ZnO的禁带宽度,使CdZnO合金在紫外-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CdxZn1-xO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Cd1/3Zn2/3O,Cd2/3Zn1/3O;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CdxZn1-xO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CdxZn1-xO合金的形成能准确、可靠. 通过对大量CdxZn1-xO合金的形成能分析发现,大部分CdxZn1-xO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-CdxZn1-xO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CdxZn1-xO难以形成岩盐矿结构的合金. 进一步计算获得WZ-和RS-CdxZn1-xO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.
关键词: CdxZn1-xO合金/
第一性原理计算/
集团展开法/
形成能

English Abstract


--> --> -->
相关话题/计算 结构 工程 光电 电子

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 二维复式晶格磁振子晶体的带隙结构
    摘要:提出了一种复式晶格磁振子晶体的模型,该模型由两种铁磁材料散射体周期排列在另一种铁磁材料基底中构成.应用超原胞的思想拓展了平面波展开法,用于数值计算研究自旋波在复式晶格磁振子晶体中的本征性质.本文数值计算了由两种大小不同的铁(Fe)-铁(Fe)圆柱体交替正方排列在氧化铕(EuO)基底材料中构成的 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • 2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩在Cu(100)上的吸附生长以及能级结构演化
    摘要:结合紫外光电子能谱(UPS),X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和掠入射X射线衍射谱(GIXRD)等实验手段,系统研究了2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩在Cu(100)基底上的吸附、生长过程以及界面能级结构.发现第一层的分子平躺吸附于Cu(100)上形成稳定 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • 基于氨基酸位置特异性的蛋白质Loop区结构预测改进方法
    摘要:蛋白质loop区的结构预测是理解蛋白质功能的重要一环,而长loop区的结构预测至今还是生物信息学中的难题.目前已经出现了多种loop结构的算法,其中LEAP是预测精度最高的算法之一,但它在长loop区初始主链构象采样上仍有较大的改进余地.本文中我们将蛋白质二级结构预测算法SPINEX与LEAP ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • 离化态原子基态电子结构特征与轨道竞争规律
    摘要:离化态原子广泛存在于等离子体物质中,其相关性质是天体物理、受控核聚变等前沿科学研究领域的重要基础.基于独立电子近似,本文系统研究了扩展周期表元素(2Z119)所有中性和离化态原子的基态电子结构.基于设计的原子轨道竞争图,系统总结了各周期元素轨道竞争的规律,并结合离化态原子的局域自洽势阐明了其轨 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • 非定常输运问题适应于消息传递并行编程环境的香农熵计算方法
    摘要:在多计算步的非定常输运问题的蒙特卡罗模拟中,为自动调整每一步的样本数以获得较高的计算效率,可以有多种准则.一种可选的方法是在每一步每隔若干样本监测一次系统中未死亡粒子属性分布对应的香农熵的收敛情况以决定何时停止追加样本,此种方法需要在每一步频繁计算香农熵值.由于在MPI消息传递并行编程环境下香 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • Xe53+离子与Xe原子碰撞过程中的辐射电子俘获和辐射退激发光谱的理论研究
    摘要:基于多组态Dirac-Fock方法和密度矩阵理论,系统地研究了在197MeV/u的碰撞能量下,Xe53+离子与Xe原子的辐射电子俘获过程(REC)以及电子被俘获到激发态后辐射退激发产生的特征谱线.计算了炮弹Xe53+离子俘获电子到不同壳层np1/2,3/2(n=2-5)的总截面与相应的REC光 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • 一维金属光栅嵌入磁性介质纳米结构下的横向磁光克尔效应的增强
    摘要:本文在一维金属光栅嵌入磁性介质的体系中实现了横向磁光克尔效应的增强.通过最优化金属光栅的嵌入深度来有效激发磁性介质中的波导模式与金属条带上的局域等离激元模式,从而使横向磁光克尔效应的响应得到巨大增强.本文提出了一种用于增强横向磁光克尔效应的新型等离激元微纳结构,这种结构可以应用于高性能磁光器件 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • -Fe2O3/NiO核-壳纳米花的合成、微结构与磁性
    摘要:利用溶剂热/热分解的方法合成出微结构可控的-Fe2O3/NiO核-壳结构纳米花.分析表明NiO壳层是由单晶结构的纳米片构成,这些纳米片不规则地镶嵌在-Fe2O3核心的表面.Fe3O4/Ni(OH)2前驱体的煅烧时间对-Fe2O3/NiO核-壳体系的晶粒生长、NiO相含量和壳层致密度均有很大的影 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • 等价电子数组元Heusler合金Fe2RuSi中的原子占位
    摘要:对等价电子数组元Heusler合金Fe2RuSi的原子占位、电子结构与磁性进行了理论与实验研究.第一性原理计算表明,虽然Fe2RuSi中Fe,Ru均有8个价电子,但是Ru仍表现出强烈的占据A,C晶位倾向.基态总能最低的是Fe与Ru分别占据A,C晶位的XA结构,次低的是Fe,Ru在A,C位混乱占 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29
  • 高倍聚光光伏模组中三结太阳电池沿光轴方向光电性能与优化
    摘要:目前,在高倍聚光光伏模组设计中,由于对菲涅耳透镜聚光后各波段的光强分布及其非均匀特性缺乏研究和认识,通常认为在菲涅耳透镜的聚光焦平面处多结太阳电池输出功率最大,本文通过光线跟踪模拟的方法,计算并分析菲涅耳透镜聚光下不同波段的光照能量分布和非均匀特性.同时,结合三结太阳电池电路网络模型,研究在高 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-29