Geometrical and electronic structures of the (5, 3) single-walled gold nanotube from first-principles calculations
在局域密度近似(LDA)下,基于密度泛函理论研究了直径为4纳米的完整和变形(5,3)单壁金纳米管(SWGT)的几何结构和电子结构.计算出的放松的几何形状显示出明显的显着偏差,从那些理想的轧制三角形金片。结果表明,不同的应变对SWGT的电子结构和态密度有不同的影响。小的剪切应变会降低形变SWGT的单金原子结合能,这与实验观测结果一致。最后,我们发现有限SWGT可以显示金属-半导体的转变。
2007-07-17 cond-mat.mtrl-sci
The electronic structure of the Na$_x$CoO$_2$ surface
表面效应可能在抑制Na $_x$ CoO $_2$ $(0.333 \le x \le 0.75)$上的$e_g'$费米表面口袋中起重要作用的想法经常被提出来解释LDA计算(在体相化合物上进行)和ARPES实验之间的差异,LDA计算发现$e_g$的空穴口袋存在,而ARPES实验没有观察到空穴口袋。由于ARPES是一种表面敏感技术,因此研究表面形成对Na $_{1/3}$ CoO $_2$电子结构的影响是很重要的,以便更准确地比较理论和实验。我们已经计算了能带结构和费米面的分裂Na $_{1/3}$ CoO $_2$和确定的表面非平凡影响的费米学相比,散装。此外,我们研究了可能的羟基污染和表面终止的可能性。我们的研究结果表明,表面形成和污染的影响相结合,可以解决ARPES实验和理论之间正在进行的争议。
2008-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Atomic structure and electronic properties of the cleavage InAs(110) surface
用半经验紧束缚方法研究了解理InAs(110)表面的电子性质。我们计算了表面电子能带结构,并将其作为表面结构参数的函数进行研究。我们描述和讨论的表面电子态的电子特性,我们比较与其他理论方法,并与实验观察。最后,我们讨论哪种原子模型更好地类似于现有的实验数据。
2003-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Sulfur doping effects on the electronic and geometric structures of graphitic carbon nitride photocatalyst: insights from first principles
本文介绍了硫掺杂对石墨碳氮化物(g-C3 N4)电子结构和几何结构影响的第一性原理研究结果。利用从头算热力学方法结合动力学分析,揭示了S掺杂的有利构型。通过对掺杂和未掺杂体系的价电荷密度的分析,我们发现,S部分地向体系贡献了px-和py-电子,同时还向S pz-态反馈了一些电子。为了得到激发电子态的精确描述,我们用GW方法计算了体系的电子结构。计算得到的g-C3 N4的带隙宽度为2.7 eV,与实验结果一致。我们发现,S掺杂导致显着缩小的差距。此外,在掺杂时,刚好在间隙上方的电子状态被占据,这使得材料成为导体。分析的投影局域态密度提供了深入了解的机制,这种戏剧性的变化,在电子结构的g-C3 N4的S掺杂。基于我们的研究结果,我们提出了一个可能的解释S掺杂对g-C3 N4的光催化性能的影响在实验中观察到的。
2012-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Importance of exact exchange to the geometric and electronic structures of Cs$_2$$B$$B'$$X_6$ double perovskites
采用第一性原理计算研究了无铅卤化物双钙钛矿(HDPs)Cs $ _2BB'X_6$($B$ =Ag,Na; $B'$ =In,Bi; $X$ =Cl,Br).我们发现,无论是几何结构和电子结构的HDP的Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE)的混合功能得到的比Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)的功能。重要的是,我们发现DHP的电子结构对其几何形状非常敏感,特别是$B$ - $X$键长。因此,使用PBE优化的几何结构通过HSE泛函计算的电子结构可能仍然显著低估了带隙,而HSE优化的几何结构的计算提供了更令人满意的结果。DHP的带隙对它们的几何形状的敏感性为通过掺杂和合金化的能带结构工程开辟了一条有希望的道路。因此,本工作为进一步改进HDPs材料提供了有用的指导。
2022-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Relationship between Electronic and Geometric Structures of the O/Cu(001) System
采用基于第一性原理的局域自洽实空间多重散射方法计算了$(2\sqrt{2}\times\sqrt{2})R45^{\circ}$ O/Cu(001)体系的电子结构.氧原子被发现扰动差分的长程马德隆电位,因此在邻近的铜网站的本地电子子带。结果,氧电子态与其邻居的电子态的杂化导致不同的离子和共价混合物的键合。与c(2 × 2)覆盖层的结果比较表明,c(2 × 2)覆盖层的微扰比$(2\sqrt{2}\times\sqrt{2})R45^{\circ}$相的微扰更强,库仑晶格能也更高。因此,在Cu(001)上形成0.5ML氧表面结构的主要驱动力是长程库仑相互作用,该相互作用还控制系统中的电荷转移和化学结合。
2002-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and magnetic properties of the (111) surfaces of NiMnSb
用从头算电子结构方法研究了半金属NiMnSb合金的(111)面。在所有情况下,少数能隙内都有一个非常明显的表面态,它破坏了半金属性。这种状态在表面以下的几个原子层中存在,与表面态仅位于表面层的(001)表面相反。较低的表面维度通常导致表面自旋力矩的大幅增强。
2004-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Empirical electronic band structure study of silver low-index surfaces
用经验紧束缚方法和表面格林函数匹配方法研究了低指数面心立方Ag表面(001)、(110)和(111)的电子能带结构。我们报告了不同的表面和共振态的能量值,并与现有的实验和理论数据进行比较。
2013-11-22 cond-mat.mtrl-sci
The general electronic principle driving size-dependent surface chemical activities of nanomaterials
尺寸可以广泛地影响纳米材料在化学吸附、催化、表面效应等方面的表面化学活性(SCA),但其潜在的电子性质一直是个谜。我们报告了一个一般的电子原理,驱动器的大小依赖SCA的起源相结合的实验探测和理论建模。以H_2O_2在TiO_2上的化学吸附为模型反应,通过实验揭示了表面化学相互作用的中心电子过程在于表面原子轨道从能带态到表面配位键的竞争性重新分配.通过定义轨道势,一个网站依赖的固有电子特性,决定表面活动,我们进一步建立了一个数学模型,揭示了结构因素如何与SCA相关的物理本质,特别是大小的作用。我们发现尺寸效应的电子本质在于它与轨道势的负相关以及对其他结构因素如缺陷和配位数的放大效应。
2020-07-16 cond-mat.mtrl-sci
C and S induces changes in the electronic and geometric structure of Pd(533) and Pd(320)
我们对C和S在两个不同平台几何形状和宽度的Pd邻位表面上的吸附进行了从头算电子结构计算。我们发现这两种吸附物诱导的表面电子和几何结构的Pd(533)和Pd(320)的显着扰动。特别是吸附在桥位在Pd(320)中的Pd链的边缘处的C被发现穿透表面以形成亚表面结构。吸附能与吸附物-金属键数呈线性关系,C的吸附能在5.31 ~ 8.58eV之间,S的吸附能在2.89 ~ 5.40eV之间。吸附物和表面电子态之间的强杂化导致能带的大分裂,导致邻近吸附物的Pd表面原子在费米能级处的局部电子态密度急剧下降,这可能会毒化表面的催化活性。Pd(533)的结果与先前获得的Pd(211)的结果的比较表明吸附物对Pd表面的几何和电子结构的影响的局部特征。
2006-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Investigation of the electronic properties of the surface and bulk forms of gold and palladium
本文研究了Au和Pd块体金属的电子态密度,它们的表面是纳米厚度的多晶表面层。计算采用全相对论近似下的赝势密度泛函理论。已经发现提供贵金属表面的电子态密度的计算的近似,其描述这些金属的价带的XPS光谱的实验观察特征。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of periodic curved surfaces -- continuous surface versus graphitic sponge
我们研究了束缚在周期曲面上的电子的能带结构。我们已经制定薛定谔方程与维尔斯特拉斯表示时,表面是最小的,这是数值求解。能带和布洛赫波函数基本上是由“管道”连接成网络的方式确定的,其中Bonnet(共形)变换表面具有相关的电子结构。然后,我们检查,作为一个实现的周期性表面,紧束缚模型的原子网络(“海绵”),其中的低能量谱与连续曲面相吻合。
2003-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Layer dependence of geometric, electronic and piezoelectric properties of SnSe
利用第一性原理计算,系统地研究了多层SnSe的几何、电子和压电性质。我们发现,这些属性是层相关的,表明层间相互作用起着重要的作用。随着SnSe层数从1层增加到6层,晶格常数沿Z字形方向从4.27 $\mathring{A}$减小到4.22 $\mathring{A}$,沿扶手椅方向从4.41 $\mathring{A}$增大到4.51 $\mathring{A}$,接近体相极限(分别为4.21 $\mathring{A}$和4.52 $\mathring{A}$);带隙从1.45 eV减小到1.08 eV,接近体隙0.95 eV。虽然单层SnSe沿Z字形和扶手椅方向呈现几乎对称的几何和电子结构,但体SnSe具有明显的各向异性,表明层的堆叠增强了SnSe的各向异性特征。由于大块和均匀层SnSe具有反转中心,它们不能表现出压电响应。然而,我们发现,奇数层SnSe的压电系数远高于那些已知的压电材料,这表明奇数层SnSe是一个很好的压电材料。
2016-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Surface effects on the electronic energy loss of charged particles entering a metal surface
在含时密度泛函理论的框架下,利用线性响应理论研究了带电粒子进入金属表面时的表面效应对电子能量损失的影响.有趣的现象发生在损耗谱起源的边界(bregenzung)效应,这是由于表面和体激发模式的正交性。我们的计算表明,在表面的非突变的电子密度分布的存在下,严重影响表面激发的性质,从比较与简化模型推导。
2002-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Spectrum of electronic excitations due to the adsorption of atoms on metal surfaces
在宽带极限下求解了自旋极化吸附质靠近金属表面的含时平均场Newns-Anderson模型。导出了吸附物-金属系统的电子结构随时间的演化方程,得到了电子激发谱,并在一组物理合理的参数下证明了模型的行为。
2006-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Influence of surface chemistry on the electronic properties of graphene related carbon materials
从理论上研究了有机官能团对石墨烯相关碳材料电子性质的影响。在这里,我们报告,使用密度泛函理论和紧束缚的方法,进行超分子器件的最佳候选人可以通过工程这些材料的表面化学和堆叠构象。
2010-05-28 cond-mat.mtrl-sci
The first principles calculations of the atomic and electronic structure of cubic and orthorhombic LaMnO3 surfaces
结合GGA-平面波的方法实现到VASP - 4.6.19计算机代码与平板模型,我们详细研究了LaMnO 3表面的原子和电子结构,在立方相和正交相。所获得的结果进行了比较与其他ABO 3-钙钛矿的类似研究。
2008-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Surface Melting of Electronic Order
本文报道了La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$中轨道有序表面随温度变化的表面X射线散射研究。我们发现,电子有序的界面宽度的增长,从下面接近体有序温度,虽然体相关长度保持不变。在过渡区附近,表面非常粗糙,没有明确的电子表面,尽管存在体电子有序,也就是说电子表面已经熔化。在体转变之上,观察到轨道级的有限尺寸的各向同性波动,其相关长度等于在转变温度下的电子表面的面内相关长度。
2010-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and optical properties of InAs(110)
用半经验紧束缚方法研究了解理InAs(110)表面的电子和光学性质。我们描述和讨论的表面电子态的电子特性,我们比较与其他理论方法,并与实验观察。我们计算了表面电子能带结构和反射各向异性谱,并从表面电子态和原子结构两个方面进行了描述和讨论。
2003-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Optical Properties of Functionalized GaN (10-10) Surfaces using Hybrid-Density Functionals
小分子配体在半导体表面的吸附是一种可能的途径来修饰这些表面,使得它们可以用于生物传感和光电子器件。在这项工作中,我们进行密度泛函理论计算的电子和光学性质的GAN-(10 $\bar1$ 0)表面的小配体。从研究的锚基团,我们表明,巯基引入状态的GAN带隙。然而,这些状态不是光学活性的,至少对于这些完美的表面。这意味着需要考虑更真实的表面,以表明表面改性如何增强GAN非极性表面的光学特性。
2018-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of the (111) and (-1-1-1) surfaces of cubic BN: A local-density-functional ab initio study
采用局域密度泛函方法对立方氮化硼的(1 - 1 - 1)面和(-1-1-1)面进行了电子结构的从头计算.研究了能量稳定的重构,即(1 - 1 -1)面上的N吸附原子、N3三角形模型、(2x 1)面上的(-1-1-1)硼和氮三角形模型.详细讨论了表面态的能带结构和性质。
1999-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Distinct Effects of Cr Bulk Doping and Surface Deposition on the Chemical Environment and Electronic Structure of the Topological Insulator Bi2Se3
在这份报告中,它表明,Cr掺杂到块体和Cr沉积在表面上的Bi_2Se_3薄膜的分子束外延(MBE)生产的电子结构和化学环境有显着不同的影响。
2017-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Identification of the surface features in the electronic structure of Cr
利用光电子能谱研究了W(110)表面生长的高质量Cr(110)薄膜的电子结构。对不同老化样品的实验揭示了电子结构中表面和体积特征的不同特征。据观察,吸附的氧形成共价键与表面铬原子在较高的温度下,而它们在低温下几乎保持未反应。除了自旋密度波跃迁引起的带折叠在整个体尼尔温度,我们发现一个弱分散的尖锐的功能出现附近的费米能级在低温下,大概是由于相关诱导效应。
2015-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of the atomic and electronic structures for ABO3 perovskite (001) surfaces
我们提出了对SrTiO 3(STO)、BaTiO 3(BTO)和PbTiO 3(PTO)钙钛矿晶体的(001)表面的两种可能的终端的第一性原理计算的结果。采用混合(B3PW)交换相关技术和重新优化的原子(高斯)轨道基组,计算了不同化学计量比和非化学计量比二维平板的原子结构和电子组态.结果与以前的计算和现有的实验数据进行了比较。详细讨论了这三种钙钛矿的表面附近的电子密度分布和共价效应。
2004-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure and Stability of the CH3NH3PbBr3 (001) Surface
采用密度泛函理论研究了甲基铵铅溴(CH 3 NH3 PbBr 3)钙钛矿(001)表面的能量和电子结构.通过研究表面巨势,我们预测,在本体CH 3 NH3 PbBr 3的热力学平衡条件下,CH 3 NH3 Br-终止的(001)表面比PbBr 2-终止的(001)表面在能量上更有利。这两个不同的表面终端的电子结构保留了一些散装的特性,而新的表面状态被发现附近的带边,这可能会影响光伏性能的太阳能电池的基础上CH 3 NH3 PbBr 3。计算出的CH 3 NH3 PbBr 3的电子亲和势揭示了两个表面终端的相当大的差异,表明通过适当的界面工程调整卤化物钙钛矿和相邻电极之间的能带偏移的可能性。
2016-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of the c(4 x 2) reconstructed Ge(001) surface
我们采用基于密度泛函理论和广义梯度近似的能带结构计算方法研究了c(4 x 2)重构Ge(001)表面的电子结构.特别是,我们考虑到表面重建的细节,以及放松的晶体结构。的表面电子状态的识别和本地的状态密度进行比较,最近的数据从扫描隧道光谱。我们获得了几乎完美的协议之间的理论和实验的占领和未占领的状态,这使我们能够澄清的实验数据的解释。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Competing electronic states emerging on polar surfaces
离子化合物的极性表面上的过量电荷通常由二维电子气(2DEG)模型描述,二维电子气模型是在空间上被限制在几个原子层中的电荷的均匀分布。在这里,通过结合扫描探针显微镜与密度泛函理论计算,我们表明,在极性TaO $_2$终止KTaO $_3$(001)的过剩电荷形成更复杂的电子状态与不同程度的空间和电子本地化:电荷密度波(CDW)共存的强本地化的电子极化子和双极化子。这些表面电子重建,源自电子-晶格相互作用和电子相关性的联合作用,在能量上比2DEG解决方案更有利。它们表现出不同的光谱信号和对表面性质的影响,表现为铁电畸变的局部抑制。控制电荷有序化程度和铁电态到顺电态的转变对于电子学应用中载流子的产生和输运具有重要意义。
2022-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Electronic nature of coverage-dependent nanosurface effect by cooperative orbital redistribution
由于纳米材料具有较大的表面积与体积比,其表面状态可以有效地改变甚至支配其物理和化学性质。这种表面效应高度依赖于颗粒尺寸和配体覆盖率,但潜在的电子水平机制仍然未知。以TiO2纳米片为模型体系,通过改变配体的覆盖度,利用近边X射线吸收精细结构探测改性后的表面成键和电子能带结构,揭示了覆盖度依赖的纳米表面效应的电子本质.实验发现,表面配体可以竞争性地将表面Ti原子的3d轨道转变为化学吸附态,这与配体覆盖率的增加是协同的。这种覆盖度依赖的合作轨道重新分布解释了各种纳米表面效应对调节纳米材料的电子结构、表面反应性、光学性质和化学吸附的影响。
2018-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Bond relaxation, electronic and magnetic behavior of 2D metals structures Y on Li(110) surface
采用键级长度强度(BOLS)关联和密度泛函理论(DFT)相结合的方法研究了钇原子在锂(110)表面吸附的键、电和磁行为。我们发现Y原子在Li(110)表面的吸附形成了六边形、九边形、实心六边形、四边形和三角形的二维几何结构。与磁矩一致的分别为6.66μ B,5.54 μ B,0.28 μ B,1.04 μ B,2.81 μB。此外,这项工作可以为设计新的2D金属电子和磁性铺平道路。
2018-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Sb2Se3 and SbBiSe3 Surface Capping and Biaxial Strain Co-Engineering for Tuning the Surface Electronic Properties of Bi2Se3 Nanosheet- A Density Functional Theory based Investigation
本文采用DFT研究Sb2Se3或SbBiSe3覆盖与最高5%双轴应变对Bi2Se3纳米片表面电子结构及自旋输运性质的协同调控。
2024-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Periodically modulated geometric and electronic structure of graphene on Ru(0001)
我们在这里报告的方法来制造和表征高度完美的,周期性的波纹石墨烯单层和岛屿,外延生长在单晶金属基板上的控制超高真空条件下。波纹的周期性由石墨烯和衬底的晶格参数的差异决定,因此,它是可调节的。我们通过STM在原子尺度上表征了它的完美性,并通过局域隧道谱确定了它在真实空间中的电子结构。石墨烯单层的几何结构和电子结构存在周期性变化。我们观察到电荷分布的不均匀性,即在波纹的较高部分有较大的占据态密度。周期性波纹石墨烯可能代表耦合石墨烯量子点的有序阵列的物理实现。然而,数据显示,对于Ru(0001)上的波纹石墨烯,波纹的低部分和高部分都是金属的。周期性波纹石墨烯层的制造与可控的特征长度和不同的键合与基板的相互作用,将允许系统的实验测试这个基本问题。
2009-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Optoelectronic and Electronic properties of cubic bulk and 001 surface of CsPbBr3
利用第一性原理计算对CsPbBr 3的立方体及其(001)面进行了计算,揭示了其电子和光电性质.各种计算方案,如GGA,GGA+SOC和高精度的修正贝克约翰逊势(mBJ)的应用。从mBJ得到的电子能带隙的计算结果与现有的实验结果接近。立方体相的机械稳定性进行了研究,并发现绕过其他结构相。体相和表面的光吸收都超过了非铅基立方卤化物和锌基有机-无机杂化物。
2021-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Electronic states and magnetic structure at the Co3O4 (110) surface: a first principles study
四氧化三钴(Co 3 O 4)是一种重要的催化剂,而Co 3 O 4(110)是Co 3 O 4纳米材料中经常暴露的表面。我们采用密度泛函理论结合原位库仑排斥U项研究了该表面两种可能的终端A和B的原子结构、能量、磁性和电子性质。这些计算预测A作为稳定的终止在很宽的范围内的氧化学势,与最近的实验观察一致。Co ~(3+)离子在体相中不具有磁矩,但在表面具有磁性,导致表面磁序与体相中不同。表面电子态存在于体带隙的下半部分,并导致两个表面终端的部分金属化。这些状态负责稳定两个极性终端的电荷补偿机制。计算出极性补偿的临界厚度为4层。
2012-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Precise quantum-geometric electronic properties from first principles
本研究在赝势平面波程序中实现基于Sternheimer方程微扰理论的布洛赫电子量子几何性质计算,通过多体系验证方法精度并评估两带模型的适用性。
2025-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Low Temperature Nanoscale Electronic Transport on the MoS_2 surface
在低温(30 K)和超高真空条件下,用双探针法测量了二硫化钼(MoS_2)表面的电子输运。两个扫描隧道显微镜针尖被精确地定位在隧道接触中以测量表面电流-电压特性。尖端之间的间隔可控地变化,并使用高分辨率扫描电子显微镜测量。在探针间距为50 nm时测得MoS_2表面的电子能隙(E_S)为1.4eV。此外,在电子间隙外测量的双探针电阻显示出具有双探针分离的2D样行为。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unoccupied electronic band structure of the semi-metallic Bi(111) surface probed with two-photon photoemission
虽然许多光电发射研究已经处理了体能带结构和各种表面态和共振,但尚未直接测量Bi(111)表面的费米能级以上的未占据电子结构,尽管对这种模型半金属的理解对于拓扑绝缘体、自旋电子学和相关领域具有极大的兴趣。我们使用角分辨双光子光电子能谱直接研究了Bi的占据和未占据p带,包括T点处的体空穴袋,以及Bi(111)的像势态和表面态。
2013-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Geometric phase in external electromagnetic fields
电场极化的变化是由Resta等人量化的介电性质,并发现是电子子系统的Berry相。为了继续以前的研究,我们写了一个标量相位Φ作为极化场的环流,或者以一种更一般的形式作为一个新的矢量场的通量,称为宏观旋转场。后者表明是一个更一般的标量Berry相位有关的电子子系统与外部电磁场的相互作用。
2008-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electronic band structure of platinum low--index surfaces: an {\it ab initio} and tight--binding study. II
作为前一篇论文的第二部分,本文用密度泛函理论和经验紧束缚方法计算了Pt(100)和Pt(110)表面的电子能带结构。详细讨论了表面态和共振态。计算结果表明,理想Pt(100)表面的表面态和共振态与已有的实验数据符合得很好。对于Pt(110),一些表面和共振态是表面低对称度的特征,并且被识别为与表面重构效应无关。与前一篇论文一样,密度泛函计算使用全势线性缀加平面波方法进行,经验计算使用紧束缚方法和表面格林函数匹配方法进行。
2011-08-25 cond-mat.mtrl-sci
s-d Electronic interactions induced H2 dissociation on the γ-U(100) surface and influences of niobium doping
用密度泛函理论方法系统地研究了氢分子在γ-U(100)面上的解离.通过势能面计算,发现氢分子在清洁的γ-U(100)表面上可以无势垒解离。经过仔细的电子学分析,发现氢和铀的d电子态之间的电荷转移导致了解离,这与氢分子在其它锕系金属表面上的解离有很大不同。考虑到3d过渡金属原子的掺杂可以稳定U的α相,我们还研究了Nb掺杂对氢解离过程的影响。我们发现Nb的3d电子态也参与了与H的s电子态的杂化,导致了H分子在掺杂U表面也发生了解离,没有任何能垒。此外,自由电子能量降低更快地接近掺杂的U表面的氢分子。
2011-10-26 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Screening Highly Effective Electrocatalyst for N2 Reduction on Anatase TiO2(101) Surface: By Tuning Electronic and Geometry Features
工业规模的氨生产主要采用哈伯-博世法,但其能耗高,CO2排放严重。电化学N2还原反应(NRR)是目前节能型NH3合成的主要方法,需要高效的电催化剂来活化N2。在本工作中,我们计算研究了影响VO 2c修饰的TiO 2(101)表面上N2分子活化和NRR过程的主要因素,通过改变其结构或电子特性。此外,成功地预测了一种有前途的NRR电催化剂。
2019-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Broken Screw Rotational Symmetry in the Near-Surface Electronic Structure of $AB$-Stacked Crystals
本文利用ARPES和第一性原理计算研究2H-NbS₂与h-BN,发现近表面螺旋旋转对称性部分破缺导致能带打开带隙,揭示了近表面电子结构与体相的定性差异。
2024-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Termination-dependent surface properties in the giant-Rashba semiconductors BiTeX (X = Cl, Br, I)
非中心对称半导体BiTeX(X = Cl,Br,I)在其电子结构中表现出大的Rashba型自旋轨道分裂,使其成为自旋电子学的候选材料。然而,BiTeI(0001)单晶表面通常由Te和I终端的堆垛层错诱导域,这意味着空间上不均匀的电子结构。本文结合扫描隧道显微镜(STM)、光电子能谱学(ARPES,XPS)和密度泛函理论(DFT)计算,系统地研究了BiTeX(0001)表面的结构和电子性质。对于X = Cl,Br,我们观察到宏观单端表面。我们讨论了三种材料之间的化学特性的成键特性,表面电子结构,和表面形貌。
2015-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Structure Stability and Electronic Property for Alkaline-Earth Metals Induced Si(111)-3x2 Surfaces
用从头算方法研究了碱土金属(Ca,Sr,Ba)诱导Si(111)-3x2表面的结构稳定性和电子性质。吸附能和电荷密度差的计算表明,由于强的化学键合,高的结构稳定性。电子能带结构和能带分解电荷密度分布的分析表明,第三个价带来自顶部Si和金属原子,而最顶部的两个价带来自体硅。这些结果表明,一个较大的表面带隙为1.65-1.68 eV,这是很好的一致,最近的实验发现Sr/Si(111)-3x2表面。这些结果揭示了相关实验观察的自然解释,并激发了表面科学的进一步实验和理论探索。
2018-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of periodic curved surfaces -- topological band structure
本文对束缚在周期极小曲面上的电子的能带结构进行了微分几何表示和数值计算。我们专注于最小的表面,因为它们不仅是数学上优雅(与表面特征完全在“肚脐”),但代表真正的系统,如沸石和负曲率富勒烯的拓扑结构。能带结构主要由表面的拓扑结构决定,即,波函数如何在多连通表面上发生干涉,使得能带几乎不受我们将电子限制在表面上的方式(薄板极限或从一开始就为零厚度)的影响。另一个奇怪的是,不同的最小表面连接的邦纳变换(如施瓦茨的P-和D-表面)拥有一对一的对应关系,在他们的频带能量在布里渊区边界。
2001-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Positron studies of surfaces, structure and electronic properties of nanocrystals
本文对金属和半导体纳米晶体的正电子研究作了简要的综述。介绍了正电子湮没作为一种灵敏的测量超导(NC)特性的方法所提供的前景,并与其它实验方法进行了比较。纳米晶体的电子结构的可调谐性是其在许多领域应用的巨大潜力的基础。由于其大的表面积与体积比,纳米碳的表面和界面在决定其性能方面起着至关重要的作用。在这里,我们专注于正电子2D角相关湮没辐射(2D-ACAR)和(双探测器)多普勒研究调查表面和电子性质的CdSe纳米粒子。
2007-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Geometric, electronic, and magnetic structure of Co$_2$FeSi: Curie temperature and magnetic moment measurements and calculations
在这项工作中,一个简单的概念被用于系统地寻找具有高自旋极化的新材料。它基于两个半经验模型。首先,Slater Pauling规则用于估计磁矩。该模型得到了电子结构计算的支持。第二个模型被发现特别是钴$_2$为基础的Heusler化合物时,比较它们的磁性。结果表明,这些化合物的居里温度似乎与磁矩呈线性关系。在这些模型的刺激下,重新审视了Co $_2$ FeSi。通过X射线衍射、X射线吸收光谱、穆斯堡尔谱以及高、低温磁谱等手段详细研究了该化合物的几何结构和磁性结构。测量结果表明,它是目前在Heusler化合物和半金属铁磁体中具有最高磁矩($6μ_B$)和居里温度(1100 K)的材料。详细的电子结构计算支持的实验结果。
2005-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological surface electronic states in candidate nodal-line semimetal CaAgAs
我们采用角分辨光电子能谱和密度泛函计算方法系统地研究了半金属CaAgAs的体电子结构和表面电子结构。我们观察到一个金属的,线性的,非$k_z$色散的表面带,与理论拓扑表面状态的高结合能部分相吻合,证明了系统的拓扑非平凡性。实验费米能级的整体下移指向一个刚性带样的$p$掺杂的样品,可能是由于在生长的晶体中的Ag空位。
2017-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Surface and electronic structure of MOCVD-grown Ga(0.92)In(0.08)N investigated by UV and X-ray photoelectron spectroscopies
用光电发射方法研究了MOCVD生长的Ga(0.92)In(0.08)N薄膜的表面和电子结构。在价带边缘的一个额外的功能,这可以归因于在层中的存在下,已被揭示。通过氩离子溅射和退火制备清洁的(0001)-(1x 1)表面。通过X射线光电子能谱分析,证明了经过类似离子刻蚀的被测表面的化学组成的稳定性。
2004-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Surface-electronic structure of La(0001) and Lu(0001)
大多数研究金属表面电子结构的光谱方法都有一个缺点,要么只能探测到被占据态,要么只能探测到未被占据态,信号在费米边缘被切断。当状态非常接近费米能级时,这会导致显著的不确定性。通过低温扫描隧道谱和从头计算,我们研究了La(0001)和Lu(0001)的表面电子结构,证明了通过这种方法可以高精度地得到与费米能级非常接近的表面电子结构的详细信息。
2005-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Anomalies in the electronic structure of Bi(2)Se(3)
采用密度泛函理论研究了Bi(2)Se(3)的电子结构.计算结果表明,狄拉克态主要由表面和次表面五重层界面处的态组成,狄拉克态的出现依赖于表面终止,这与系统的表面性质形成了鲜明的对比。这反映了实际材料的复杂性和在实际材料中实现拓扑有序是一个突出的问题。我们发现,狄拉克态的表面特性可以通过吸附的Bi终端表面由于共价性的相对更电负性的氧的变化。
2015-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Ligand effects on the electronic structure and magnetism of magnetite surfaces
我们解决功能化的磁铁矿表面的电子和磁性的影响,作为一个指标,在纳米粒子太大的直接从头算方法相同的属性。使用成熟的方法和参考文献(即LDA + U磁铁矿表面),我们可以验证我们的方法的有效性,并使用两个典型的配体,多巴胺和柠檬酸盐,即π和σ电子供体,我们可以预测,这些配体将诱导不同的变化的电子性质的系统,但在这两种情况下的磁化强度的增强。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exploring the effect of varying regime of ion fluence on optical and surface electronic properties of CVD Grown Graphene
在这项工作中,依赖于离子注量的缺陷的形成对石墨烯表面的电子和光学性质的改性的效果进行了研究。采用不同注量的快重离子(70 MeV Si+5)辐照化学气相沉积(CVD)石墨烯,研究了其表面缺陷的形成机制及其对石墨烯表面电子性质如功函数的调节作用.在低离子剂量下,观察到通过空位产生的受体掺杂;而在较高剂量下实现了密集的电子激发主导的扩展缺陷,这随后将结晶石墨烯转化为无定形碳。紫外-可见光谱、拉曼光谱和扫描开尔文探针显微镜(SKPM)的结果支持这一事实。因此,探索了一种新的途径,在SHI辐照下的石墨烯的转变,离子剂量可能是实现在石墨烯中的几个效果的主要因素。
2022-06-12 cond-mat.mtrl-sci
The structural and electronic properties of tin oxide nanowires: an {\it ab initio} investigation
我们对金红石型氧化锡(SnO $_{x}$)纳米线的性质进行了{ \it ab initio}研究。我们计算了几种导线尺寸和表面小平面配置的导线属性,确定平衡几何形状,结合能和电子能带结构。结果允许建立缩放律的结构特性,在纳米线周长。结果还表明,表面态控制了纳米线的大部分电子性质。纳米线表面的氧掺入钝化了表面相关的电子态,由此产生的量子特性和标度律与纳米线内部的电子完全一致。此外,线表面中的氧掺入产生了自旋向上和向下电子的不平衡浓度,导致纳米线的磁性状态。
2012-04-11 cond-mat.mtrl-sci
A hierarchical research by large-scale and ab initio electronic structure theories -- Si and Ge cleavage and stepped (111)-2x1 surfaces --
采用密度泛函理论和平面波理论对大尺度(N阶)电子结构理论(T. Hoshi,Y. Iguchi和T. Fujiwara,Phys.Rev.B72(2005)075323)。目前的从头计算证实了预测的阶梯结构和它的偏置依赖的STM图像。此外,两个(Meta)稳定的台阶边缘结构的发现和比较。同时也对Ge(111)-2x1面进行了研究,以建立元素间的共识。本研究表明了大规模和从头算电子结构理论之间分层研究的普遍重要性。
2009-12-25 cond-mat.mtrl-sci