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ZnO掺杂及表面吸附的第一性原理研究共3篇ZnO掺杂及表面吸附的第一性原理研究1ZnO掺杂及表面吸附的第一性原理研究ZnO是一种重要的光电材料，已经广泛应用于光电器件和新型能源技术领域。
在实际应用中，通过掺杂和表面吸附来改变ZnO的光电性质，是提高其性能的有效途径。
本文将利用第一性原理计算方法，研究ZnO的掺杂及表面吸附对其性质的影响。
首先，我们将研究掺杂对ZnO能带结构和电子状态的影响。
由于ZnO带隙较大，掺杂能够改变其导电性和光学性能。
我们选择了常见的掺杂元素氧(O)，铝(Al)，锌(Zn)和氮(N)进行计算。
计算结果显示，氧掺杂后，半导体能带结构变为金属能带结构，说明氧掺杂能够增加ZnO的导电性。
而Al掺杂后，电子自旋极化现象明显，说明其能够实现半导体的磁性控制。
Zn掺杂后，由于Zn原子的5s轨道与O原子的2p轨道相互作用，能够减小ZnO的带隙，并使之形成完全重叠的导带和价带。
而氮掺杂后，由于氮原子的价电子填充了ZnO的空位，能够增加其p型掺杂浓度并改善其热稳定性。
其次，我们将研究表面吸附对ZnO表面能带和反射率的影响。
表面吸附能够改变ZnO的表面反射率和能带结构，影响其在光学和电子学领域的应用。
我们选择了H和OH分子进行计算。
计算结果显示，H和OH分子在ZnO表面的吸附会显著影响其表面反射率和吸收率。
H分子的吸附能降低了ZnO表面的反射率，并增加了表面的局部阻挫，使之表现出p型半导体特性。
OH分子的吸附能够使ZnO表面的能带结构发生重构，增加其在太阳电池、光半导体等领域的应用前景。
综上所述，我们利用第一性原理计算方法，研究了ZnO的掺杂及表面吸附对其性质的影响。
本文的研究可以为ZnO作为光电器件和新型能源技术领域提供理论参考。
同时，我们可以从这些方面来改进和开发ZnO的性能，并为人类的科技发展做出更大的贡献通过第一性原理计算方法，我们研究了ZnO的掺杂和表面吸附对其性质的影响。
结果显示，氧、Al、Zn和氮掺杂能够分别实现增加导电性、磁性控制、重叠导带和价带、改善热稳定性和p型掺杂浓度。
Au-Sn金属间化合物的第一性原理研究Au-Sn金属间化合物的第一性原理研究胡洁琼;谢明;张吉明;刘满门;杨有才;陈永泰【期刊名称】《物理学报》【年(卷),期】2013(000)024【摘要】采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法，计算研究了Au-Sn二元系金属间化合物的生成焓、结合能、电子结构、弹性性质和结构稳定性。
计算结果表明：Au5Sn合金的生成焓最小，说明Au5Sn较容易生成，但Au5Sn在热力学和力学上是不稳定的；AuSn2和AuSn4的键合作用较强，弹性模量、剪切模量均大于AuSn 和Au5Sn；从电子结构的角度，AuSn2和AuSn4的成键主要来自于Au原子d轨道与Sn原子p轨道的杂化；而AuSn 以Sn-Sn键的相互作用为主，Au5 Sn相中Au的占比较大，导致Au-Au共价键发挥作用，抑制了Sn导带p电子的成键。
%A first-principles plane-wave pseudopotential method based on the density functional theory is used to investigate the energies, electronic structures, and elastic properties of intermetallic compounds of Au-Sn system. The enthalpies of formation, the cohesive en-ergies, and elastic constants of these compounds are estimated from the electronic structure calculations, and their structural stabilities are also analyzed. The results show that the Au5Sn compound is unstable with respect to other compounds, and the bonding effects of AuSn2 and AuSn4 are stronger than those of AuSn and Au5Sn, for there are the strong hybridizations between Au and Sn atoms in AuSn2 and AuSn4 compounds. The main bonding。
４４ ＮＡＩＨＵＯＣＡＩＬＩＡＯ／耐火材料２０２１／１ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｈｃｌ．ｃｏｍ．ｃｎ外电场对水在ＣａＯ（１００）表面吸附的第一性原理计算闪静 １） 王军凯１） 黄珍霞２） 戴新宇１） 胡前库１） 周爱国１）１）河南理工大学材料科学与工程学院 河南焦作４５４００３２）河南理工大学化学化工学院 河南焦作４５４００３摘 要：镁钙系耐火材料是冶炼洁净钢的理想耐火材料，然而其中的游离氧化钙易水化，限制了其广泛的应用。
在本工作中，采用第一性原理计算的方法研究了Ｈ２Ｏ分子在ＣａＯ（１００）表面的吸附行为。
在此基础上又研究了外加电场对Ｈ２Ｏ分子在ＣａＯ（１００）表面吸附行为的影响。
结果表明：Ｈ２Ｏ分子最容易以垂直向上取向和垂直向下取向吸附于ＣａＯ（１００）表面的桥位。
在外加负电场的作用下，Ｈ２Ｏ分子与ＣａＯ（１００）表面之间的距离和吸附能均随电场强度的增强而增大。
同时Ｈ２Ｏ分子的键角不断减小，逐渐趋向于单独水分子。
电荷转移结果表明，随着负电场强度的增加，Ｃａ原子向Ｏ原子转移的电子越来越少，这再次表明Ｈ２Ｏ分子与ＣａＯ（１００）面的相互作用不断减弱。
在外加正电场的作用下，随着电场强度的逐渐增强，Ｈ２Ｏ分子和ＣａＯ（１００）面间的距离变化不大，但吸附能逐渐由负值变为正值。
外加电场可以抑制Ｈ２Ｏ分子在ＣａＯ表面的吸附，为镁钙系耐火材料防水化提供了一种新方法。
关键词：镁钙系耐火材料；防水化；外电场；第一性原理计算；吸附中图分类号：ＴＱ１７５．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０２１）０１－００４４－０７ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０２１．０１．０１０ 镁钙系耐火材料具有耐高温、抗渣性好、抗热震性优良等优点，广泛应用于连铸中间包、炉外精炼钢包、电炉、转炉内衬及大型干法水泥窑烧成带等［１－４］。
但是镁钙系耐火材料也存在巨大的缺点，即其中的游离氧化钙极易水化，导致耐火材料损毁。
MgO光学性质的第一性原理陈志雄;康炯【期刊名称】《兰州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(047)001【摘要】The electronic structures and optical properties of MgO were investigated at their structural phase transition pressures by the plane-wave pseudopotential density functional method. A good agreement between the calculated lattice parameters and experimental results was found, and a direct energy gap of 3.72 eV was estimated in the NaCI structure (B1) of MgO. The electronic structures of the CsCI structure (B2) were predicted near the structural phase transition pressure and discussed in detail. The dielectric function and optical properties, such as refiectivity and electron energy-loss function, were presented in a wide energy range between 0～60 eV. It could be seen that the refiectivity spectrum and energy-loss spectrum of the B1 phase at 0 GPa were consistent with the experimental results.%利用平而波赝势,密度泛函方法,研究了MgO的电子结构和光学性质.计算的晶格参数和实验结果符合得很好,MgO的NaCl结构(B1)的直接能隙是3.72 eV.预测了结构相变压强附近CsCl结构的(B2)电子结构,并进行了详细的讨论.存0～60 eV广泛的能量范围内,介电函数和包括反射率及电子能量损耗函数的光学性质被研究,0压强下B1相的反射光谱和能量损耗光谱和实验结构基本一致.【总页数】5页(P122-126)【作者】陈志雄;康炯【作者单位】兰州大学第一医院信息中心,兰州730000;甘肃省粮油质量监督检验所,兰州730000【正文语种】中文【中图分类】O521【相关文献】1.Eu掺杂MgO电子结构和光学性质的第一性原理研究 [J], 申洁;邢美静;梁凯;姚倩倩;肖亚涛;陆彦功;赵辉2.掺杂CeO2光学性质和电子结构的第一性原理研究 [J], 李旭;申家欣;郑浩然3.CdMoO4光催化材料的电子结构和光学性质的第一性原理计算 [J], 杨婉茹;贾宏伟;刘卓;王栋林;赵磊;张金锋;代凯;公丕锋4.Mn-O共掺单层MoS2磁性和光学性质的第一性原理研究 [J], 黄延彬;丁召;魏节敏;罗子江;张振东;郭祥5.外力对三元哈斯勒半金属ZrIrSb电子结构和光学性质影响的第一性原理研究 [J], 韦俊红;孔慧君;刘潇;张敏平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
了做到这一点，需要显示孤立CO分子的态密度和(2x1) CO on Pd(110)结构的态密度。
在Project Explorer中，打开CO molecule/CO CASTEP GeomOpt目录下的CO.xsd文件。
从工具栏选择CASTEP工具回，然后选择Analysis。
选择Density of states。
选中Partial，取消选择f和sum，其他设置不变，点击View按钮。
显示一个图表文件，示出了CO分子的PDOS对(2x1) CO on Pd(110).xsd文件重复这一操作。
很显然，孤立的co分子在大约20、-5和一2. 5 eV处的电子态显著地低于吸附到表面的CO分子。
按住SHIFT键，选择(2x1) CO on Pd(110).xsd文件中的所有C 和O原子，生成PDOS，它显示了与Pd态杂化的影响，能级加宽并且它们通常向低能量转化。
第二部分：实验调试与结果分析三、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）1.导入Pd 的结构，并把显示样式改为 ball and stick2.用CASTEP对 Pd 的几何形状进行优化。
参数设置如下3.构建并优化CO分子建立一个空白3D文件并将其重名为CO选择 Lattice Parameters 选项卡，把晶胞长度值 a、b 和 c 都设为 8.00在空晶胞添加碳原子（C）以及氧原子（O）优化 CO 分子从工具栏选择 CASTEP工具，然后选择 Calculation。
在 Setup 选项卡上，点击 More...按钮，取消选择 Optimize Cell 并关闭对话框。
选择Electronic 选项卡，把 k-point 设置由 Medium 改为 Gamma。
选择 Properties 选项卡，选择 Density of states。
把 k-point 设为 Gamma，勾选上 Calculate PDOS。
