Structural and vibrational properties of nitrogen-rich energetic material guanidinium 2-methyl-5-nitraminotetrazolate
采用密度泛函理论对富氮固体含能材料2-甲基-5-硝氨基四唑胍盐(G-MNAT)的晶体结构、状态方程、振动性质和电子结构进行了计算.用色散修正的密度泛函方法计算的基态结构性质与实验符合得很好。计算的平衡晶体结构被进一步用于计算状态方程和带中心的振动频率的材料。计算了电子能带结构,发现该材料为间接带隙半导体,带隙值为3. 04 eV。
2014-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational properties of metastable polymorph structures by machine learning
尽管振动性能是至关重要的从头计算预测的有限温度稳定性和输运性质的固体,其列入从头计算材料库已被昂贵的计算要求所阻碍。在这里,我们解决的挑战,通过显示,一个很好的估计力常数和振动特性,可以快速实现从原子平衡位置的知识,使用机器学习。在$_3$的121个亚稳结构上训练的随机森林算法对于原子间力常数的最大绝对误差为0.17 eV/ $\textrmÅ^2$,并且它比训练这种化合物的完整力场便宜得多。预测的力常数,然后用来估计声子的光谱特征,热容量,振动熵,振动自由能,比较以及与从头算。该方法可用于有限温度下稳定性的快速估计。
2018-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational properties of graphene fluoride and graphane
用从头计算方法研究了氟化石墨烯和石墨烷的振动性质。我们发现,这两个sp3键合的衍生物的石墨烯具有不同的声子色散关系和声子态密度的预期从不同的质量与所附原子氟和氢,分别。这些差异体现在两种化合物的定容比热的预测温度行为中。
2010-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Comments on the paper: Crystal growth and comparison of vibrational and thermal properties of semi-organic nonlinear optical materials
Gunasekaran等人(Pramana J.Phys.75 683-690(2010))报道已经生长了非线性光学晶体脲硫脲氯化汞(UTHC)和脲硫脲硫酸汞(UTHS)。我们认为UTHC和UTHS是可疑的晶体,不是作者提出的。
2015-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio Investigation of Vibrational, Thermodynamic, and Optical properties of Sc2AlC MAX compound
用密度泛函理论计算了具有重要技术意义的弱耦合MAX化合物Sc2AlC的结构、振动、光谱和光学性质。Sc2AlC的结构特性进行了比较与先前报道的结果。振动,晶体学和光学性质的理论估计的第一次。计算了该化合物的声子色散曲线,研究了其动力学稳定性。光学和声学模式被清晰地观察到。由声子态密度计算了Helmholtz自由能(F)、内能(E)、熵(S)和比热容(Cv)。还计算了各种光学参数。反射光谱表明该化合物具有作为太阳反射器的潜力。
2016-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational and thermoelastic properties of bcc iron from selected EAM potentials
使用文献中成熟的半经验嵌入原子方法势,对体心立方铁的振动、热力学和热弹性性质进行了全面、批判性的研究。经典的分子动力学模拟被用来解决温度的影响,其中动态矩阵被构造为原子位移的二阶矩的时间平均。然后,从声速沿倒易空间中的高对称方向获得$C_{11}, C_{44}, C'$弹性常数。结果进行了比较,超声测量和突出的限制,在这里考虑的潜力,在描述热弹性性能。
2018-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational properties and diffusion of hydrogen on graphene
采用路径积分分子动力学模拟研究了氢和氘在单层石墨烯上的化学吸附。在200至1500 K的范围内,通过使用紧束缚势拟合密度泛函计算,这些点缺陷的熔点温度特性进行了分析。一方面,吸附原子的振动性质研究在其平衡位置,连接到C原子。振动显示出明显的非谐性,来自动能和势能之间的比较,以及氢和氘的振动能之间的比较。另一方面,用量子过渡态理论研究了吸附原子的运动。在室温下,发现量子效应将石墨烯片上的氢扩散率提高了20倍。
2009-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Localization properties of vibrational modes in $a$-Si3N4
本文用第一性原理研究了非晶氮化硅($a$ -Si $_3$ N $_4$)中振动模的局域化性质。我们的研究进一步证实,在氮化硅的红外光谱中,在$\sim$ 471 cm $^{-1}$处的峰的振动模式主要由垂直于由三个Si最近邻定义的平面的方向上的氮运动组成。在$\sim$ 700 cm $^{-1}$以上,N-Si键的面内拉伸变得主要。特别地,在825 cm $^{-1}$处的红外峰下的振动模式由N-Si键拉伸运动产生。如果N-N同极键存在,我们表明,N-N键拉伸发生以上$\sim$ 1100厘米$^{-1}$。此外,我们还通过计算振动模的逆参与比(IPR)和相商,研究了振动模的局域化特性。从这一分析中,我们推断,模式以上600 cm $^{-1}$显示出逐步增加的本地化程度和光学行为,特别是超过1000 cm $^{-1}$。在大约650 cm $^{-1}$处,考虑到相当大的IPR值,并且基于对NSi $_3$单元的硅呼吸式运动的投影分析,我们认为振动模式可能涉及相邻SiN $_4$四面体的相关运动。
2018-09-05 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of the vibrational properties of bulk CdSe and CdSe nanowires
我们目前的第一性原理计算体的CdSe和直径高达22微米的CdSe纳米线。密度泛函线性组合的原子轨道和平面波计算的电子和结构特性的介绍和讨论。我们使用一个迭代的,基于量子力学的方法来松弛的结构到基态。我们发现带隙取决于表面终止。计算和分析了体材料CdSe的整个布里渊区的振动特性和纳米线的带心振动。我们发现强烈的尺寸依赖性和几乎恒定的模式,这取决于位移方向。与现有的实验拉曼数据的比较。
2008-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational properties of sodosilicate glasses from first-principles calculations
在密度泛函理论的框架下研究了三种钠硅酸盐玻璃的振动性质。计算了所有系统的纯振动态密度,并将不同的振动模式分配给特定的原子或结构单元。结果表明,Na含量影响几个振动特性的$R$带的位置和强度或混合的摇摆和弯曲的原子运动的Si-O-Si桥。计算得到的拉曼光谱与实验结果一致,其分解表明非桥氧对光谱的贡献占主导地位,特别是在800 cm $^{-1}$以上的高频带.高频拉曼特征分解为解聚四面体(即$Q_n$ -单元)的振动,揭示了部分贡献的光谱形状,这些部分贡献不能用简单的高斯函数来解释,因为在处理实验获得的拉曼光谱时经常假设这些高斯函数。
2019-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Electric field dependent structural and vibrational properties of the Si(100)-H(2 \times 1) surface and its implications for STM induced hydrogen desorption
本文用第一性原理研究了Si(100)-H(2 \times 1)表面在电场中的结构和振动性质.计算出的振动参数被用来模拟振动模式的存在下,对应于一个现实的STM针尖表面的几何形状的电场。我们发现,本地的单声子激发有短的寿命(10 ps在室温下),由于不相干的横向扩散,而扩散的本地多声子激发被抑制,由于非谐频移,并有更长的寿命(10 ns在室温下)。我们计算电流诱导解吸的H使用最近开发的电子非弹性散射的第一性原理模型的影响。计算结果表明,非弹性散射事件与能量转移$n \hbar ω$,其中n>1,在解吸过程中起着重要的作用。
1999-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Numerical studies of the vibrational isocoordinate rule in chalcogenide glasses
合金化硫系玻璃的许多性质与这些化合物的平均配位密切相关。例如,超声波常数、电阻软化温度和振动态密度就是这种情况。然而,令人惊讶的是,在给定的平均配位下,这些性质几乎与组成无关。在这里,我们报告的一些数值验证这一实验规则适用于振动态密度。
1999-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational and magnetic properties of crystalline CuTe2O5
本文采用密度泛函理论方法对CuTe_2O_5的振动性质进行了从头计算。为了验证所得到的结果,我们将计算值与拉曼光谱和红外光谱的已知实验数据进行了比较。晶格贡献的热容量,从从头算模拟得到的磁贡献从简单的自旋哈密顿模型计算,以获得总的热容量。所得结果与实验数据吻合较好。因此,DFT方法可以补充低维磁性系统,如CuTe2O5的实验和理论研究。
2014-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic Studies of the Vibrational and Electronic Properties of Solid Hydrogen to 285 GPa
本文报道了在85-140 K、285 GPa静压下固体氢的拉曼散射和可见-近红外吸收光谱。我们得到的振动子和声子模式的压力依赖性与先前确定的较低的压力。结果表明,有序的分子相III的最高压力达到的稳定性,并提供对绝缘体到金属的过渡压力的约束。
2001-10-04 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of vibrational and dielectric properties of β-Si3N4
采用第一性原理计算研究了β-Si 3 N4的结构、振动和介电性质。本文用密度泛函微扰理论计算了带心光学模频率(包括LO-TO分裂)、各原子的玻恩有效电荷张量和介电常数。完全放松的结构参数被发现是在良好的协议与实验数据。所有的光学模式被识别和理论与实验的一致性是极好的。静态介电张量被分解成由单个红外激活声子模式产生的贡献。结果表明,高频模式对晶格介电常数的影响较大。
2011-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational properties of graphene nanoribbons by first-principles calculations
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了石墨烯纳米带的振动性质。我们证实了具有扶手椅型和锯齿型边缘的石墨烯纳米带的声子模式可以被解释为基本振荡及其泛音。这些示出了对纳米晶宽度的特征依赖性。此外,我们表明,纳米带的计算出的伽玛点声子频率到石墨烯的声子色散的映射对应于纳米带的布里渊区到石墨烯的布里渊区的“展开”。我们考虑了自旋态对锯齿形纳米带声子谱的影响,并将我们的结果与过去的研究进行了比较。
2009-05-07 cond-mat.mtrl-sci
{\it Ab-initio} study of structural and vibrational properties of KN$_3$ under pressure
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算和对DFT进行半经验色散修正以处理范德华相互作用,研究了KN $_3$在压力下的结构稳定性和振动性质.与标准密度泛函理论相比,色散修正计算的结构性质与实验结果符合较好。晶格模式和叠氮离子弯曲模式的频率被发现很好地再现我们的计算。随着压力增加,E $_g$模式变得软化,如实验中所观察到的。尽管E $_g$模式软化,但分子内相互作用的增强保持晶格稳定。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational and dielectric properties of the bulk transition metal dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物的电子、光伏和光学性质引起了人们的兴趣,并使其在许多技术应用中得到了应用。我们提出了一个系统的调查,他们相互联系的振动和介电性能,使用密度泛函理论和密度泛函微扰理论,研究的自旋轨道相互作用和远程e $^-$ - e $^-$相关的影响,作为我们的调查的一部分。本研究证实了自旋-轨道相互作用在这些物理性质中起着很小的作用,而色散修正的直接贡献在描述原子间力常数中是至关重要的。在这里,我们的结构和振动特性的分析,包括拉曼光谱,以及比较实验测量。展示了三种具有不同点群的材料,并展示了十五种现有六方、三方和三斜材料的数据趋势。这一总体情况将使由这些材料组成的器件能够用于新的应用。
2018-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational averages along thermal lines
本文提出了一种从第一性原理出发计算振动量子和热物性期望值的方法。热线路介绍:这些是由温度参数化的配置空间中的线,使得沿着它们的任何物理性质的值近似等于该性质的振动平均值。当全部振动密度被热线代替时,探索振动相空间所需的采样点的数量减少了一个数量级。几个属性和系统的振动平均值的计算报告,即内能和金刚石和硅的电子带隙,和L-丙氨酸的化学屏蔽张量。热谱线为振动平均值的复杂计算铺平了道路,包括超越半局域密度泛函理论的大型系统和方法。
2015-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio structural, elastic, and vibrational properties of carbon nanotubes
采用从头算方法研究了不同半径和手性的单壁碳纳米管的结构、弹性和振动性质。我们使用SIESTA,赝势密度泛函理论的一种实现,它允许每个细胞具有大量原子的系统上的计算。不同的数量,如键距,杨氏模量,泊松比和不同的声子分支的频率与管半径进行监测。基于石墨的期望的有效性进行了探讨,小半径,出现一些偏差与曲率效应。对于声子谱,结果与简单的带折叠近似的预测进行了比较。除了在低频振动区域这种近似的已知偏差之外,它提供了相当精确的结果,即使对于相对较小的半径。
1998-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic, vibrational and transport properties of pnictogen substituted ternary skutterudites
采用第一性原理计算研究了磷属元素取代的三元方钴矿的电子能带结构和振动光谱。我们比较的结果与原型的二元组合物CoSb $_3$,以确定Sb网站上的替代的影响,并评估热电应用的三元方钴矿的潜力。电子输运系数计算玻尔兹曼运输形式主义假设一个恒定的弛豫时间内,使用一种新的方法,最大限度地本地化的Wannier函数插值的基础上。我们的研究结果表明,电子输运系数对载流子浓度和与增强的极性相关的散射机制具有很大的敏感性。键的离子特性被用来解释热电性能的不利影响。
2011-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Electronic, magnetic, and vibrational properties of the molecular magnet Mn4 monomer and dimer
一种新型的单分子磁体[Mn_4O_3Cl_4(O_2CEt)_3(py)_3]形成二聚体。最近对这种单分子磁体的磁滞测量揭示了有趣的现象:在零磁场下没有量子隧穿,而在磁场反转之前没有隧穿。这归因于不同单体之间的显著反铁磁交换相互作用。为了研究该体系,我们采用广义梯度近似下的密度泛函理论计算了该体系的电子结构、磁性、分子内和分子间的交换作用.我们的计算与实验相符.我们还计算了单体的振动红外吸收和拉曼散射强度,可以通过实验进行测试。
2003-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational properties of single-wall nanotubes and monolayers of hexagonal BN
我们报告的BN单壁纳米管和BN单层的振动特性的详细研究。我们的研究结果已经从一个完善的紧束缚模型补充静电模型来解释所产生的材料的极性性质的长程相互作用,这是不包括在紧束缚模型。我们的研究为BN单层和纳米管提供了丰富的数据,如声子能带结构,振动态密度,弹性常数等。对于纳米管,我们获得了作为结构参数的函数的光学活性模式的行为,并且我们将它们的频率与应用于BN单层的声子频率的区域折叠处理所获得的频率进行比较,发现两者之间普遍存在良好的一致性。
2002-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Investigation on Vibrational, Optical and Structural Properties of an Amorphous Se$_{0.80}$S$_{0.20}$ Alloy Produced by Mechanical Alloying
用Raman光谱、X射线衍射、扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)和光学吸收光谱研究了机械合金化法制备的非晶态Se $_{0.80}$ S $_{0.20}$合金,并对其总结构因子和EXAFS数据进行了反向蒙特卡罗模拟。它的振动模式,光学间隙和平均原子间距离和平均配位数的结构特性进行了测定和比较,发现为非晶硒$_{0.90}$ S $_{0.10}$合金。结果表明,配位数,原子间距离和间隙能量依赖于硫浓度。
2010-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational and dielectric properties of monolayer transition metal dichalcogenides
二维过渡金属二硫属化合物的第一性原理研究对理解它们的介电、光学、弹性和振动性质有很大贡献。迄今为止,大多数作品都集中在单一的材料或物理属性上。在这里,我们使用一个单一的第一性原理方法论的整个家庭的系统,深入研究不同的物理性质之间的关系,潜在的对称性和这些材料的组成,并观察趋势。我们比较散装同行显示强的层间效应在三斜化合物。以前未观察到的这些单层化合物之间的关系变得明显。然后,这些趋势可以被材料科学、纳米科学和化学社区利用,以更好地设计用于特定功能的器件和异质结构。
2019-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Al4SiC4 vibrational properties: Density Functional Theory calculations compared to Raman and Infrared spectroscopy measurements
Al 4SiC 4是一种宽带隙半导体,具有许多潜在的技术应用。本文首次报道了用高温溶液法生长的Al_4SiC_4单晶的拉曼光谱和红外光谱的振动特性。的实验结果进行了比较与完整的理论分析的振动特性的基础上密度泛函理论计算,在这里重新访问。我们得到了一个很好的协议之间的实验和计算的拉曼声子模式,这允许所有测量的拉曼模式的对称性分配。我们重新审视了红外主动声子模的DFT计算,我们的LO-TO分裂的结果表明,与以前报道的计算相比,ω(LO-TO)的变化大大减少。此外,通过比较实验的红外光谱与相应的拉曼光谱以及计算的Al_4SiC_4声子模,对大部分的红外模进行了对称性归属。
2016-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Vibrational Properties of gamma-AlH3
氢化铝AlH_3是一种重要的储氢材料。AlH_3以多晶型存在,其中$α$ -AlH_3最稳定,具有六方结构。最近对$γ$ -AlH_3的实验研究表明,它是一种正交晶系结构,在Al和H原子之间存在独特的双桥键。这在$α$ -AlH_3或其它多晶型物中未发现。本文用密度泛函理论研究了新报道的$γ$ -AlH_3结构的能量、结构、电子和声子振动性质。计算结果表明,$γ$ -AlH_3的稳定性比$α$ -AlH_3低2.1 KJ/mol.有趣的绑定功能与独特的几何$γ$ -AlH 3的电子性质和声子振动模式的计算进行了讨论。H-s与高能Al-p,d轨道的结合在双桥排列中得到增强,从而为系统带来更高的电子能量。$γ$ -AlH_3体系的振动光谱中出现了一些新的特征,它们是由双桥和六方环结构引起的。
2007-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Electronic, vibrational and magnetic properties of a novel C_{48}N_{12} aza-fullerene
我们利用密度泛函理论和限制性Hartree-Fock理论研究了一种新型的氮杂富勒烯${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的结构、电子、振动和磁性。计算了该富勒烯的优化几何构型和总能量。我们发现${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的基态总能量约为-67617 eV,HOMO-LUMO能隙约为1.9 eV,在振动频率处有5条强红外谱线,461.5 ${\rm cm}^{-1}$,568.4 ${\rm cm}^{-1}$,579.3 ${\rm cm}^{-1}$,1236.1 ${\rm cm}^{-1}$,1338.9 ${\rm cm}^{-1}$,拉曼散射活性和去偏振比为零,预测了10个NMR谱信号。计算了${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的抗磁屏蔽因子、静态偶极极化率和超极化率。
2003-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Ab Initio calculation of the vibrational spectrum and thermodynamic properties of rhombohedral P4O10
采用平面波赝势方法和密度泛函微扰理论计算了h-P4 O 10的声子态密度和热力学函数。计算的振动光谱与测量的光谱非常一致,但计算表明在光谱的解释中有一些修改,主要是表明用于拟合一些观察到的峰的组分数量发生了变化。计算的低温热容量与测量的热容量非常一致,系统偏移约为-5 J mol-1 K-1,与温度无关。.与分子计算结果的比较表明,分子贡献约占h-P4 O 10热容的80
2011-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous Boron Nitride: Ab initio Study of its vibrational properties
氮化硼(BN)是一种结构通用的绝缘体,因为它可以在几种具有有趣的机械和电气性能的晶体结构中找到,使这种材料对技术应用具有吸引力。为了改善非晶相(a-BN)的特性,一些研究小组进行了非晶相(a-BN)的实验和模拟研究,主要集中在电学和结构性能、压力诱导相变和氢化a-BN等方面。在这项工作中,两个非晶结构的计算产生和研究使用从头算分子动力学上的216个原子的超级电池具有两种不同的密度,2.04和2.80克厘米$^{-3}$。遵循我们的欠熔淬火方法,因为它已被证明可以为无序材料及其性能提供良好的结构。报道了这两个样品的拓扑结构、振动态密度和一些热力学性质,并与已有的实验结果进行了比较。一些计算结果也被重新审视。
2022-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Interface-related magnetic and vibrational properties in Fe/MgO heterostructures from nuclear resonant spectroscopy and first-principles calculations
我们结合$^{57}$ Fe穆斯堡尔谱和$^{57}$ Fe核共振非弹性X射线散射(NRIXS)在纳米级多晶[bcc-$^{57}$ Fe/MgO]多层膜中,具有不同的Fe层厚度和基于层分辨密度泛函理论(DFT)的(001)取向[Fe(8 ML)/MgO(8 ML)](001)异质结构的第一性原理计算来解开界面-多层膜系统的相关原子振动特性。在理论和实验中,我们观察到一贯增强的超精细磁场相比,散装这是与Fe/MgO界面层。NRIXS和DFT都揭示了一个强烈的纵向声学(LA)声子峰的降低,结合低能量振动态密度(VDOS)的增强,这表明界面的存在和相关的层分辨磁矩的增加导致Fe部分VDOS的剧烈变化。从实验和计算的VDOS,振动热力学性质已被确定为Fe厚度的函数,并被发现是非常好的协议。
2020-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational properties of graphdiynes as 2D carbon materials beyond graphene
二维(2D)sp-sp2杂化碳体系是一个极具吸引力的科学和技术课题。对于这些材料,拓扑结构和结构显著影响电子和振动性质。本文采用周期性的密度泛函理论(DFT)计算方法,研究了石墨二炔(GDY)家族中具有不同结构和拓扑结构的二维碳晶体的拉曼光谱和红外光谱。通过加入DFT计算与对称性分析,我们分配的IR和拉曼模式的光谱中的所有调查系统。在此基础上,我们讨论了拉曼和红外活性带的调制如何依赖于sp和sp2域之间的不同相互作用。基于拓扑的分类允许识别对不同特有拓扑敏感的标记带。这些结果显示了振动光谱用于表征新纳米结构的有效性,加深了对这些2D材料中发生的微妙相互作用的了解。
2022-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational band structure of nanoscale phononic crystals
采用大规模分子动力学模拟和有限元方法研究了二维声子晶体的振动特性。由分子动力学模拟得到的振动能带结构显示了沿$Γ$ -M方向的部分声学带隙的存在。能带结构与有限元模型计算结果吻合较好,证明了分子动力学模拟可用于研究此类复杂系统的振动性质。的振动模式的结构的分析揭示了声学模式如何偏离较短的波长的均匀的散装行为,并暗示在声子晶体中的振动去耦。
2017-11-24 cond-mat.mtrl-sci
2D vibrational properties of epitaxial silicene on Ag(111) probed by in situ Raman Spectroscopy
二维硅的同素异形体,硅烯,可以刺激硅基纳米技术的新的和原始的概念的发展。迄今为止,硅烯只能在Ag(111)衬底上外延生长。尽管这些外延硅烯层的结构和电子特性已经被深入研究,但对其振动特性知之甚少。在这里,我们使用\textit{in situ}拉曼光谱对Ag(111)上的外延硅烯进行了详细的研究,这是表征2D材料(如石墨烯、过渡金属二硫属化物和黑磷)的最广泛采用的实验技术之一。外延硅烯的振动指纹,在所有以前的解释相反,其特征在于由三个不同的声子模式与A和E对称性。这些模式的温度依赖的光谱演化表明,独特的热性能的外延硅烯和显着的电子-声子耦合。这些结果明确地支持外延硅烯的纯二维特征,直到约$300^{\circ}C$,于是发生2D到3D的相变。
2016-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Pressure Dependence of Electronic, Vibrational and Optical Properties of wurtzite-Boron Nitride
本文通过第一性原理研究了纤锌矿型氮化硼在宽压力范围内的电子、振动和光学性质,为其在光电及恶劣环境中的介电应用提供理论依据。
2023-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic stability and vibrational properties of multi-alkali antimonides
本文利用密度泛函理论结合机器学习研究多碱金属锑化物的热力学稳定性与振动性质,发现SCAN泛函在精度与成本间取得最优平衡,且高Cs浓度体系具有更强的非谐性。
2024-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Optical, vibrational, and electronic properties of semiconducting YbN
Robinson Research Institute, Victoria University of Wellington(罗宾逊研究所,惠灵顿维多利亚大学);The MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology, Victoria University of Wellington(麦克迪亚米德先进材料与纳米技术研究所,惠灵顿维多利亚大学)
研究通过拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和电输运测量,结合密度泛函理论,探讨了绝缘YbN薄膜的振动、光学和电子性质,发现其电阻率与绝缘基态一致,并发现费米能位于无序导带最小值中。
2026-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of structural, vibrational and optical properties of solid oxidizers
本文报道了五种离子-分子固体氧化剂MNO $_3$(M = Li,Na,K)和MClO $_3$(M = Na,K)的结构、弹性和振动性质。色散校正方法通过处理长程电子相关效应,可以更准确地预测KNO $_3$多晶型物的结构性质和相稳定性。所获得的弹性模量显示了这些材料的柔软性,并且与超声脉冲回波测量结果一致。我们对振动模式进行了完整的指认,并与已有的实验结果进行了比较。从计算的红外光谱和拉曼光谱中发现,硝酸盐(氯酸盐)的振动频率分别从Li -> Na -> K(Na -> K)和N -> Cl红移,这是由于金属原子和非金属原子的质量增加所致。电子结构的计算表明,材料是宽带隙绝缘体,金属与NO $_3^-$ /ClO $_3^-$离子之间以离子键为主,硝酸根和氯酸根阴离子基团之间以共价键(N-O和Cl-O)为主.从计算的光谱,我们观察到,电偶极跃迁是由于硝酸盐/氯酸盐基团低于20 eV和阳离子跃迁发生在20 eV以上。计算得到的反射率谱与已有的实验谱一致。
2016-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational and electronic properties of Al$_{12}$M (M=Cu, Zn) clusters: DFT calculations
本研究基于 DFT 计算分析了 Al$_{12}$M (M=Cu, Zn) 团簇的振动与电子性质,发现其倾向低自旋态,且掺杂团簇相比中性 Al$_{13}$ 具有更低的电离能和电子亲和能,同时 Al$_{12}$Cu 的杂化程度更高。
2024-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Atomic structure and vibrational properties of icosahedral B$_4$C boron carbide
二十面体B $_4$ C碳化硼的原子结构是通过比较现有的红外吸收和拉曼扩散测量与准确的{ \it从头计算}晶格动力学计算的预测进行不同的结构模型。这使我们能够明确地确定硼二十面体中碳原子的位置,这是目前X射线和中子衍射能力所无法完成的任务。通过研究间和内二十面体的贡献的刚度,我们表明,相反,最近的approachures,内二十面体债券更难。
1999-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Vibrational and Thermodynamic Properties of AgnCu34-n Nanoparticles
我们报告的结果的系统研究的结构,振动和结晶性能的34原子的AgnCu 34-n家庭使用模型的相互作用势来自嵌入原子的方法和晶格动力学的谐波近似。系统的键长和动力学性质的趋势,可以解释很大程度上基于本地协调和元素环境的参数。因此,在一个给定的邻域中的银原子的数目的增加引入键长的单调增加,而铜含量的增加做相反的。此外,基于最低配位(6和8)铜原子与其最近邻(Cu原子)的键长,我们发现纳米颗粒分为两组,其平均键长接近(~ 2.58 A)或小于(~ 2.48 A)比块体铜,伴随着其振动态密度的特征。对于整个纳米粒子组,振动模式被发现以上的铜/银的散装带。此外,随着纳米颗粒中铜原子数量的增加,高频端的蓝移被追踪到键长从体积值的收缩。对于单元素纳米颗粒,在光谱的低频端处的状态的振动密度与频率成线性比例,然而,对于这些纳米合金,效果更明显。发现纯铜和银纳米颗粒的德拜温度约为本体德拜温度的三分之一,并且随着纳米合金中铜原子数量的增加而非线性增加。
2008-08-11 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of the structural, electronic, vibrational and magnetic properties of C_{60} and C_{48}N_{12}: a comparative study
在这项工作中,我们对新型${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$氮杂富勒烯的结构、电子、振动和磁性进行了第一性原理计算。完全几何优化表明,${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$具有几个显著特征:每个五边形只有一个氮原子,两个氮原子优先位于一个六边形中,${\rm S}_{6}$对称性,6个独特的氮-碳键长和9个独特的碳-碳键长。${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的最高占据分子轨道是$a_{g}$对称性的双简并能级,最低未占据分子轨道是$a_{u}$对称性的非简并能级。振动频率分析预测,${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$有总共116个振动模式:58个红外活性和58个拉曼活性模式。${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$的特征还在于8个$^{13}{\rm C}$和2个$^{15}{\rm N}$ NMR光谱信号。与${\rm C}_{60}$相比,${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$具有更强的三阶非线性光学特性,在光限幅和光子学方面具有潜在的应用前景。
2003-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Influence of cumulenic chains on the vibrational and electronic properties of sp/sp2 amorphous carbon
我们报道了一种具有sp/sp2杂化(sp杂化物种的原子分数> 20%)的非晶碳膜的制备和表征,其中主要的sp键合似乎是(=C=C=)n cumulene。通过原位拉曼光谱和电导率测量研究了其振动和电子性质。累积链在低于250 K的温度下基本上是稳定的,并且它们通过将费米能级钉扎到更靠近迁移率间隙边缘之一的自掺杂机制来影响sp/sp2碳的电输运性质。当加热到250 K以上时,累积多烯物质衰变以形成嵌入sp2非晶基质中的石墨纳米畴,从而降低材料的活化能。这是纯碳系统中sp杂化影响整体性质的第一个例子。
2007-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Structural and vibrational properties of two-dimensional $\rm Mn_xO_y$ nanolayers on Pd(100)
使用不同的实验技术结合基于密度泛函理论的方法,我们已经探索了形成界面稳定的锰氧化物结构生长在Pd(100)(子)单层覆盖。在实验观察到的众多阶段中,我们将注意力集中在四种结构上,这些结构可以分为两个不同的制度,其特征在于不同的构建块。两个富氧相被描述为MnO(111)类O-Mn-O三层,而其他两个具有较低的氧含量,并基于MnO(100)类单层结构。计算和实验扫描隧道显微镜图像和振动电子能量损失谱之间的良好协议允许探索模型的详细原子描述。
2008-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Importance of van der Waals interaction on structural, vibrational, and thermodynamics properties of NaCl
热状态方程(EoS)在许多科学领域中是必不可少的。然而,实验测定的EoS参数可能在极端条件下受到限制,因此,{ \it ab~initio}计算已成为获得EoS参数的重要方法。密度泛函理论(DFT)及其对交换和相关(XC)能量的各种近似度的扩展是选择的方法,但是EoS参数中的大误差仍然是常见的。碱金属卤化物从这一领域的开始就存在问题,并且对于这种离子和相对弱键合的系统的适当DFT泛函的追求仍然是研究的活跃主题。在这里,我们使用DFT +范德华泛函计算振动特性,热EoS,热力学性质,和B1到B2相界的NaCl。我们的结果表明:i)对于所有这些性质和相变边界,相对于标准局域密度近似和广义梯度近似泛函的性能有了显著的改善; ii)XC泛函的选择对非谐效应有很大的敏感性.
2017-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational properties of photochromic yttrium oxyhydride and oxydeuteride thin films
本研究结合FTIR光谱与DFT计算,揭示YHO/YDO薄膜的氢氘振动同位素位移及紫外光照后的宽波段吸收特征。
2025-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational Properties of the Bi2Se3 Orthorhombic Metastable Phase
该研究结合原位拉曼光谱与密度泛函理论计算,揭示电化学沉积Bi2Se3正交亚稳相的热致晶化、相变及其特征拉曼模式。
2020-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and vibrational properties of low-dimensional perovskites Sr$_{1-y}$La$_y$NbO$_{3.5-x}$
利用角分辨光电子能谱和偏振相关红外反射率测量研究了低维钙钛矿结构$_{1-y}$ NbO $_{3.5-x}$沿不同晶向的电子和振动性质。电子行为强烈依赖于氧和La含量,包括准一维金属和铁电绝缘行为。在低温下,SrNbO $_{3.41}$和SrNbO $_{3.45}$在沿导电方向的费米能级处存在一个极小的能隙,表明其具有Peierls型不稳定性.尽管类似的名义载流子密度,为Sr $_{0.8}$ La $_{0.2}$ NbO $_{3.50}$的准一维金属字符被抑制,没有观察到间隙开口,这可以解释的晶体结构的差异。电子-声子相互作用似乎在这一系列化合物中起着重要的作用。
2005-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational signatures of diamondoid dimers with large intramolecular London dispersion interactions
我们用拉曼光谱分析了金刚烷类化合物的振动性质。这些化合物通过碳-碳单键相互连接,这些碳-碳单键表现出高达1.71 A的异常大的键长。吸引力的分散体相互作用所造成的良好排列的分子内H-H接触表面决定的金刚烷衍生物的整体结构。强范德华相互作用改变了化合物的振动性质相比,原始金刚烷。在色散校正的密度泛函理论(DFT)计算的支持下,我们分析和解释了它们的实验拉曼光谱相对于未官能化的金刚石。我们发现一组新的色散诱导的振动模式,包括特征CH/CH $_{2}$振动具有非常高的能量。此外,我们发现结构诱导的二聚体模式,指示的二聚体的大小。
2019-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational and thermodynamic properties of high-pressure phases in LiYF_4
利用准谐晶格动力学和分子动力学模拟的互补技术,研究了LiYF $_{4}$在几次压力诱导相变后由于结构变化而引起的动力学行为的可能变化.在整个布里渊区的声子谱和各自的吉布斯自由能计算的三个高压多晶型的LiYF $_{4}$是稳定的T = 0,目的是了解它们的相对稳定性作为压力和温度的函数的体积压缩和振动熵。分子动力学模拟提供了关于温度驱动的二级转变以及随后的压力驱动的一级相变中的动力学效应的定性印象。此外,计算还预测了I相和IIa相在低温下的反常热膨胀,而在随后的压力释放过程中,II相$\to$向III相转变的不可逆性。
2004-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Atomically precise incorporation of BN doped rubicene into graphene nanoribbons
本研究通过表面化学在Au(111)表面自下而上合成内嵌BN掺杂红荧烯的石墨烯纳米带,经表征发现周期性BN掺杂可增大带隙,为光电用半导体石墨烯纳米带的理性设计提供新方向。
2023-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Comparison of Raman spectra and vibrational density of states between graphene nanoribbons with different edges
采用密度泛函紧束缚方法和非共振键极化理论研究了石墨烯纳米带的振动性质。我们表明,最近发现的重建锯齿形边缘可以确定从出现的高能量振动模式,由于强的三键在边缘。这种模式在拉曼光谱中也是可见的。观察到重建的锯齿形边缘的状态的总振动密度类似于扶手椅的状态的振动密度,而不是锯齿形的石墨烯纳米颗粒。边缘相关的振动态的能量增加,这证实了增加ridigity的重建锯齿形边缘。
2008-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Vibrational Properties of Layered Boron Nitride Polymorphs
本研究通过第一性原理计算,系统研究了四种层状氮化硼多型体的电子与振动性质,发现范德华相互作用对晶格常数和层间声子模式至关重要,且$b$-BN具有直接带隙,$r$-BN因对称性破缺增强红外和拉曼活性,为多型体识别与应用提供理论依据。
2025-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Shell-model and first-principles calculations of vibrational, structural and ferroelectric properties of KH$_2$PO$_4$
我们开发了一个壳模型(SM)的磷酸二氢钾(KDP),这是适合从头算(AI)的结果,包括非局部范德华修正。通过结构、振动和铁电性质的测试结果与人工智能和实验数据的比较,对SM进行了全面的测试。松弛的结构参数与AI结果和现有的实验数据非常一致。与相应的AI和实验数据的整体一致性良好的$Γ$点声子和总声子态密度(DOS)的铁电和顺电相的计算与开发的SM。我们还计算了有效德拜温度作为$T$的函数,这表明与相应的AI和实验结果符合良好。经典的分子动力学(MD)模拟与开发的SM得到的FE-PE相变在$\approx 360$ K显着的协议与从头算MD计算。
2023-01-04 cond-mat.mtrl-sci