硫化鎘團(tuán)簇與S摻雜纖鋅礦ZnO的第一性原理研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本論文在第一章介紹了計(jì)算材料科學(xué)中幾種主要的計(jì)算方法;在第二章介紹了Dmol<'3>和CASTEP模擬軟件所基于的理論基礎(chǔ);在第三章簡要介紹了基于密度泛函理論的模擬軟件包Dmol<'3>中的一些參數(shù),并對利用Dmol<'3>研究的Cd<,n>S<,n>(n≤9)團(tuán)簇的最低能量結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)進(jìn)行了理論分析;在第四章介紹了利用基于第一性原理的超軟贗勢軟件包CASTEP模擬的S摻雜纖鋅礦ZnO所形成的纖鋅礦ZnO<,1-x>S<,x>化合物的

2、帶隙隨S摻雜量的增加先減小后增加的原因。 本文在廣義梯度近似和全電子非限制自旋的基礎(chǔ)上對硫化鎘團(tuán)簇進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和電子性質(zhì)模擬,計(jì)算結(jié)果表明Cd<,n>S<,n>(n≤9)團(tuán)簇的最低能量結(jié)構(gòu):當(dāng)n=2,3時(shí)為二維環(huán)狀結(jié)構(gòu);當(dāng)n=4-9時(shí)為三維籠狀結(jié)構(gòu)。更有意思的是這些三維籠狀結(jié)構(gòu)可以看成是由Cd<,2>S<,2>和Cd<,3>S<,3>團(tuán)簇的最低能量結(jié)構(gòu)組合而成。Cd<,n>S<,n>(n≤9)團(tuán)簇的總能量二階有限差分和能隙都顯示

3、,團(tuán)簇的幻數(shù)為3和6。當(dāng)n=9時(shí),最低能量結(jié)構(gòu)下的硫化鎘團(tuán)簇的大小為0.72 nm。這和試驗(yàn)上制備的硫化鎘量子點(diǎn)的大小具有一定的可比性。研究硫化鎘團(tuán)簇可以為我們理解硫化鎘量子點(diǎn)的微觀生長機(jī)理以及發(fā)光特性等提供理論依據(jù)。 在使用CASTEP模擬軟件包研究本征纖鋅礦ZnO、ZnS以及S摻雜ZnO所形成的纖鋅礦ZnO<,1-x>S<,x>化合物的電子性質(zhì)時(shí),我們的計(jì)算結(jié)果顯示纖鋅礦ZnO<,1-x>S<,x>化合物的晶格常數(shù)隨S的摻雜

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