【摘 要】
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Mo2C是构建Mxene基器件的重要材料之一,对Mo2C二维材料声子输运的理解非常必要.文章结合第一性原理方法和声子玻尔兹曼输运方程,研究了二维Mo2C材料的晶格热导率.研究表明,室温下二维Mo2C导热系数非常低,其锯齿方向和扶手椅方向的晶格热导率分别为7.20和5.04 W/mK.计算了声学振动和光学振动模式对晶格热导率的贡献,揭示总热导率主要由面内声学横波的振动模式所贡献.还进一步计算了声子群速度、声子弛豫时间、三声子散射空间和模式格林艾森参数,发现二维Mo2C中的声子群速度和声子弛豫时间对晶格传输有
【机 构】
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西南民族大学 电子信息学院 信息材料四川省高校重点实验室,成都610041;成都信息工程大学 光电工程学院,成都610225;西南民族大学 电子信息学院 信息材料四川省高校重点实验室,成都610041
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Mo2C是构建Mxene基器件的重要材料之一,对Mo2C二维材料声子输运的理解非常必要.文章结合第一性原理方法和声子玻尔兹曼输运方程,研究了二维Mo2C材料的晶格热导率.研究表明,室温下二维Mo2C导热系数非常低,其锯齿方向和扶手椅方向的晶格热导率分别为7.20和5.04 W/mK.计算了声学振动和光学振动模式对晶格热导率的贡献,揭示总热导率主要由面内声学横波的振动模式所贡献.还进一步计算了声子群速度、声子弛豫时间、三声子散射空间和模式格林艾森参数,发现二维Mo2C中的声子群速度和声子弛豫时间对晶格传输有重要的影响.
其他文献
电离能下降的现象与等离子体的成分、电离分布、热力学、输运性质息息相关,其精确测量值对于整个实验的模型检验和方案设计都至关重要.本文考虑粒子数的涨落,对经典的Stewart和Pyatt的模型进行修正,并耦合进先前发展的等离子体模型.利用修正的模型对熊刚等人的实验进行了解释,发现当前模型所得结果要优于其他理论结果,与实验更加一致.
对非旋波近似下两量子比特与单模光场耦合系统进行了求解.在定态问题中精确计算了系统能谱与耦合强度g的关系,通过解析求解可以发现,系统能谱中总有一条能级始终为常数与耦合强度g无关.在动力学问题中,研究了初始时刻纠缠在Bell态的两个原子与单模真空态腔场耦合时量子纠缠的演化问题,讨论了纠缠的突然死亡现象.结果表明:量子纠缠的演化具有周期性,随着耦合强度g逐渐增大,纠缠周期T随之减小,第一次出现纠缠突然死亡的时间不断缩短;在耦合强度较小时,随着原子间偶极相互作用参数η的增大纠缠演化周期逐渐增加,并且不会出现纠缠突
采用密度泛函理论系统研究了硼烯-石墨烯异质结中缺陷态对体系电子结构特性的影响.发现缺陷态存在于石墨烯一侧时会破坏异质结结构;但缺陷态存在于硼烯一侧时异质结结构仍然会稳定存在,并且体系电子结构随缺陷态密度改变而发生明显变化:从无缺陷态时的金属特性变为多缺陷态时的半导体特性.常温下的分子动力学模拟进一步验证了相关体系的动力学稳定性.
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算和分析Ag(111)/Al(111)界面体系的能量与电子结构,讨论Ag中加入的Be、Mg、Al、Ca、Ni、Sn合金化元素对Ag/Al界面性质的影响.结果表明:Ni原子倾向于界面处的取代位置,而Be、Mg原子倾向于靠近界面处的取代位置,Al、Ca、Sn原子倾向于远离界面处的取代位置;合金元素Be、Mg、Al、Ca、Ni、Sn的加入均会使Ag/Al界面的稳定性降低,其中Ca元素的影响程度最大,分离功降低到0.923 J/m2,界面能增至0.703 J/m2;通过电子
针对双尺度结构表面疏油特性的优异性,采用分子动力学的方法建立油液流体正十六烷烃分子模型,研究双尺度结构壁面润湿性影响下的纳米通道内流体的流动特性,通过对通道壁面亲疏油性下的双尺度结构的构建,与光滑壁面和单尺度壁面进行比较来探究双尺度纳米通道表面结构影响下油液流体在纳米通道内密度分布、速度分布、速度滑移和滑移长度的影响.模拟结果表明:对于亲油通道壁面,双尺度结构壁面亲油性明显加强,主流区域流体密度、流体速度和速度滑移都减小,甚至出现负滑移;而对于疏油通道壁面,双尺度分层结构能加强壁面的疏油性,通道内壁面形成
采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对本征GaAs以及3d过渡金属Mn、Fe、Co单掺杂GaAs晶体的电子结构及其光学性质进行理论计算以及对比研究.计算结果表明:能带结构中三种掺杂体系均引入新的能级,能带条数增多,导带底与价带底顶向深能级移动,带隙减小;费米能级附近出现了杂质能级,导致掺杂体系光子能量位于0时介电函数虚部便有所响应,掺杂体系相较于本征体系的静介电常数有所提升;Mn、Fe、Co三种掺杂体系相较于本征体系在红外以及远红外区域吸收系数得到了明显的提升,其中Fe掺杂GaAs的光催化特性最好.
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,对新型稀磁半导体Li1±y(Ca1-x Eux)N(x=0,0.125;y=0,0.125)进行几何结构优化,计算并分析了体系的电子结构、磁性和光学性质.结果表明:可以通过掺入稀土元素Eu和改变Li的计量数来调控体系的磁性和电性.Eu掺入后,带隙值减小,在费米能级附近发生了强烈的p-f轨道杂化,体系获得了比Mn掺LiCaN更大的磁矩,磁矩主要来源于Eu4f态能级的引入.Li缺陷时,体系变为半金属性,杂化作用减弱,磁矩减小.Li过量时,体系发生了杨-泰勒效应
文章研究了两个杂质浸入玻色凝聚体中的相互作用.通过使用微扰法,计算了在弱杂质-玻色子相互作用区域中的基态能量.结果表明基态能量与两杂质之间的相对距离有关.从基态能量出发,研究发现不管杂质与玻色子相互作用是处在排斥状态还是吸引状态,两杂质之间都有保持吸引趋势;而当一个杂质与玻色子相互作用是吸引时,另一个为排斥时,两个杂质之间呈现出了排斥的效果.通过杂质之间有效力的计算也验证了上述现象,进一步研究凝聚体密度背后的力学机制,再次得出了一致结论.
采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法研究了Bi、Te掺杂对Ge光学性质的影响.结果表明:(1)Bi单掺使介电函数虚部、吸收率、光电导率实部峰值变大且向低能方向移动;介电函数实部变小且向低能方向移动;(2)Te单掺使介电函数实部、虚部、吸收率、电导率实部峰值变小且向低能方向移动;(3)所有掺杂体系的静态介电常数都变大.这些结果为研制高性能光电器件用新型功能材料提供了理论依据.
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了H原子在α-Fe和α-Fe-Me(Me=Cr、Mo、Ni、Cu、Mn)晶胞中的扩散行为,建立了α-Fe和α-Fe-Me中氢扩散系数与温度间的关系表达式,探讨了合金元素Me对α-Fe中H扩散行为的影响作用.研究结果表明:合金原子Me与H原子间存在一定的键合作用,并且这种键合作用主要由Me价电子的d、s轨道与H的1s轨道所贡献;Cr、Ni、Cu、Mn元素将降低H原子扩散激活能,而Mo元素会提高氢扩散激活能,显著降低氢扩散系数,这说明添加适量Mo元素将有利于防止铁