导读:本文包含了新物相论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:第一性原理计算,第Ⅳ主族金属单硫化物,面内异质结,拉伸应变
新物相论文文献综述
彭磊[1]（2019）在《第Ⅳ主族二维金属单硫化物的电子性质调制及新物相的理论预测》一文中研究指出二维半导体材料磷烯的兴起带动了其等电子体的基于第Ⅳ主族金属单硫化物MXs(GeS、GeSe、SnS和SnSe)的研究进展。具有褶皱蜂窝结构的MXs不仅化学稳定性远高于磷烯,还继承发展了磷烯诸多优异的性质,可广泛地用于光电转换器、光电探测器、锂电、热电和压电等领域。然而,这一类材料的系统理论工作的开展相对较少,尤其是通过构建异质结对该材料性质的调制工作以及对该材料新相态的预测,均亟待进一步探究。基于密度泛函理论,本论文重点研究了应变对于GeS/SnS面内异质结电子性质的影响以及蓝磷相GeSe/石墨烯范德华异质结界面性质的新型调控方法。此外,结合粒子群优化算法,我们还预测一种马鞍状的MXs新相态,并对其电子性质做了初步探讨。本论文的主要内容组织如下:第一章,概述了二维纳米材料和第Ⅳ主族二维金属单硫化物的研究进展以及本论文的研究意义和研究内容。第二章,概括阐述了密度泛函理论并对本论文所使用的第一性原理计算软件包VASP和结构搜索程序CALYPSO做简要介绍。第叁章,将GeS与SnS沿扶手椅方向构建面内异质结,研究了其电子性质及单轴应变对电子性质的影响。结果显示,随着沿锯齿形方向的拉伸应变的增加,半导体带隙显示出非常有趣的变化:在应变增至2.4%前,带隙值单调增加;在2.4%至5.7%应变之间,带隙几乎保持恒定;在异质结拉伸极限内,带隙又线性减小。同时,异质结在叁个应变区域内分别显示为准II型能带对准、直接带隙以及载流子完全分离的II型能带对准。通过载流子有效质量及迁移率的计算,证明了电子和空穴随应变的增大而大幅度分离,并且异质结在7%应变下扶手椅方向的电子迁移率高达11220 cm~2V~(-1)s~(-1)。第四章,我们将石墨烯和自身具有偶极的蓝磷相GeSe分别作为金属电极和沟道材料,构筑范德华异质结,研究界面偶极对肖特基势垒的调控。结果发现,肖特基势垒可以通过施加外部垂直压力(调节层间距)调控,通过对其变化规律的深入研究,揭示了界面偶极是影响肖特基势垒高度的主要因素。进一步,我们创造性地利用GeSe自身的偶极,通过改变堆迭模式影响界面性质,进而实现p型与n型肖特基接触的相互转换,甚至肖特基接触到欧姆接触的转变,其调控方法的原理与施加电场相仿。第五章,基于粒子群优化算法,我们搜索筛选出具有马鞍状的二维t-SnSe稳定构型,通过等电子替换规则,我们还发现SnS在该相态下也能稳定存在。电子结构计算表明,SnSe和SnS的半导体带隙值分别为1.56 eV和1.63 eV,且具有良好的光吸收性能;载流子迁移率的计算显示,SnSe和SnS的空穴迁移率分别达到了642-672cm~2V~(-1)s~(-1)和934-999 cm~2V~(-1)s~(-1)。第六章,对本论文的研究工作做了总结概括,并对未来的研究工作进行展望。(本文来源于《安徽师范大学》期刊2019-04-01）
朱天飞,辛利鹏,方爱平,李伟,王祥见[2]（2017）在《二氧化硅新物相-斜硅石的研究现状综述》一文中研究指出斜硅石(moganite)是1999年才在国际上被正式承认为二氧化硅的新矿物种类,科学家们对其的研究还不深入。本文综述了斜硅石的晶体结构、高温热力学行为、物理化学性质以及理论计算的研究现状。同时,结合当前研究进展,讨论了斜硅石研究中亟待解决的关键科学问题,并且阐述了斜硅石研究的重大科学意义。斜硅石广泛存在于石英共生矿物中,目前纯相斜硅石还没有被发现。斜硅石有较高的含水量(约2%~4%),主要以自由水和羟基的形式存在,特别地,羟基以缺陷的形式存在于斜硅石晶格中。在高温热行为方面,斜硅石在570 K发生I2/a—Imab的可逆结构相变,类似石英中由软模驱动的α-β位移型相变,然而,由于目前缺少直接的实验证据支撑,其相变机理仍悬而未决,对于斜硅石在二氧化硅相图中的位置仍不明确。地质学上,斜硅石被认为是矿物在蒸发环境下结晶的证据,在成岩过程中具有十分重要的作用。尽管斜硅石在众多二氧化硅矿物中均被发现,但对于斜硅石在其结构演化中的关键作用仍不清楚,认识斜硅石在这些地质过程中的科学价值,需要了解其高温、高压特性和稳定性,而该方面的研究有待深入开展。(本文来源于《矿物学报》期刊2017年Z1期）
王严威[3]（2017）在《硅的新物相以及二维五边形平面结构的理论预测》一文中研究指出自石墨烯发现以来,二维材料就因其独特的物理化学性质以及潜在的应用价值而引起人们广泛的研究热情。二维材料是一类具有一层或几层原子厚度的材料,它的种类也有很多种,常见的六角氮化硼、过渡金属二硫化物以及金属氧化物等。另一方面,近年来,由于能源减少以及环境污染使得人们越来越关注新型可再生能源的开发与应用,尤其是太阳能电池器件的研究。将太阳能转化为电能被认为是最有前途的技术,综合对比来看硅材料毫无疑问成为最佳选择之一。在本文中,以密度泛函理论为基础,一方面,我们预测了两种二维五边形Al_2C和AlC_2结构。另一方面,基于已知的冰结构,我们提议了几种硅的新物相,利用GGA/PBE交换关联泛函对这些结构进行几何优化处理以及相关性质的计算。计算结果如下:在第叁章中,我们以五边形石墨烯为基础原型,首先,将其中的叁配位碳原子替换为铝原子,从而得到Al_2C结构,Al原子和C原子的化学比例为2:1。优化后该结构呈现出单层的准二维平面结构,分子动力学显示该结构在有效温度1372 K时几何框架基本保持完整,可以承受一定程度的高温。电子性质计算中,Al_2C单层片是一个间接带隙的半导体结构,态密度图显示在费米面附近主要贡献来自于C-p轨道和Al-s轨道的杂化。然而,将五边形石墨烯中的四配位的碳原子替换为铝原子,则得到AlC_2结构,Al原子和C原子的比例为1:2。该结构从侧面看呈现出双褶皱状,像一个夹心的叁明治形状。电子性质显示该结构具有金属性,而且还能承受1856 K(有效温度)高温,说明具有良好热稳定性,可以用作耐高温材料。在第四章中,从已知冰的结构出发,将硅原子替换为冰的氧网络结构中的氧原子,并将其中的氢原子去掉,得到新的硅结构。然后,基于密度泛函理论对这几种结构进行优化和相关性质的计算。计算结果表明这些结构中硅原子表现为sp~3杂化特性。能量显示Si_(III)和Si_(Ih)这两种结构的能量比较低。电子性质表明Si_(II)呈现金属性,Si_(Ih)和Si_(XII)结构为间接带隙的半导体,且带隙分别0.68 eV和0.16 eV。而Si_(III)结构则具有1.39 eV的间接带隙,这与Shockley-Queisser极限条件非常接近,有可能提高能量的转化效率,成为潜在的太阳能电池器件最佳选择之一。同时我们还在零压下对这四种结构的X射线衍射谱进行模拟计算,以期为实验研究提供更多的理论数值参考。(本文来源于《河北师范大学》期刊2017-03-16）
王力力,孙忠,王晖,李婵娟[4]（2016）在《聚铝碘化物新物相[Al_4(OH)_6(H_2O)_(12)][Al(H_2O)_6]_2I_(12)的晶体结构》一文中研究指出铝是地壳中含量最高的金属元素,约占地壳重量的8%。由于其化学形态多变,具有可迁移性、生物可给性和一定的生态活性,因而在生物地球化学循环和生态环境中起着十分重要的作用。另外,随着酸雨沉降的不断增加,导致土壤及地表水中溶解态铝含量大增。因此,铝的溶液化学特别是铝水解产物的形态化学已成为地球化学、环境科学、生物化学、催化及水污染控制化学等众多学(本文来源于《第十叁届全国水处理化学大会暨海峡两岸水处理化学研讨会摘要集-S1物理化学法》期刊2016-04-22）
[5]（2013）在《科学家成功解析硫氧镁水泥新物相结构》一文中研究指出日前从中科院青海盐湖研究所获悉,该所余红发课题组与德国马普固体物理实验室合作,成功解析了课题组合成的特种硫氧镁水泥的新型水化产物物相的晶体结构。研究人员通过在硫氧镁水泥中添加合适的改性剂,改变了其物相组成,发现了一种重要的新强度相。目前,该物相的结构已经成功解析,物相的晶体学数据已经进入国际无机晶体结构数据库。有关该物相的晶体(本文来源于《化工中间体》期刊2013年06期）
赵荟艳[6]（2013）在《碳/硅纳米体系与碳/硅新物相的理论研究》一文中研究指出如果说大自然选择了碳构造了生命的框架，那么人类选择了硅支撑了当代社会的高科技产业。碳元素和硅元素对人类的生存和发展尤为重要，近年来，研究者一直致力于对新的碳、硅材料的研究并且极大地促进了人类社会的进步和经济的发展。本文基于密度泛函理论，从多个角度出发构建了新的碳或硅的sp~3键合形成的晶体结构并对其结构的稳定性以及性质进行了分析研究。早在1887年，Kelvin伯爵提出了着名的“开尔文问题”，即如何将全空间进行等体积划分而使其表面积最小。对于这样一个复杂的数学问题，人们发现泡泡的周期性排列恰好就是它的一个物理实现并借此寻找可能的解。出乎意料地，我们发现周期性的泡泡和碳、硅的sp~3键合的结晶相有着相似的“four-connected”的框架结构。基于开尔文问题的解和sp~3键合的碳相在拓扑上的相似性，我们构建了一系列新的sp~3杂化的碳结构并将其命名为“开尔文碳（”Kelvin carbons）。理论计算表明我们讨论的十一个开尔文碳结构是稳定的宽带隙半导体，其密度和硬度大约是金刚石的81%～87%。其中，该系列中的第七个结构是继石墨、金刚石，六方碳和第二类型的碳的插合物之后的又一个稳定的碳的同素异形体结构。开尔文碳是联系宏观的泡沫结构和微观碳结构之间的一座“桥梁”，结合近来预测的新的碳相，丰富了有关碳同素异形体的研究。我们从开尔文问题的解出发也构建了一系列新的硅结构并将其命名为“开尔文硅”（Kelvin silicons）。利用密度泛函理论，我们研究了这一系列新的硅同素异形体的结构稳定性和电子特性。计算结果表明开尔文硅是结构稳定的间接带隙半导体并且带隙的大小介于0.17到1.40eV之间，其体弹模量约是金刚石相的75.9%～88.5%。此外，我们计算了这一系列硅结构的X射线衍射谱，期望它能为将来的实验观测和制备提供参考。人们赖以生存的水可以凝结成不同形态的冰。到目前为止，大约十六种冰的结晶相和叁种无定形的冰被发现。在冰的结晶相中，氧原子处于相对有序的位置而氢原子则处于遵循“ice rules”的有序或无序状态。结晶相中的水分子通过氢键与相邻的四个水分子相连从而形成周期性的网格结构。这种网格结构与碳/硅的sp~3键合形成的晶体相有着拓扑上的相似性。基于冰的结晶相中不同拓扑结构的氧原子网格，我们构建了一系列sp~3键合的碳结构。利用第一性原理计算，我们得到了五个新的sp~3键合的碳相，并命名为“Ice carbons”。计算结果表明所得的碳结构的硬度约为金刚石硬度的88.5%~98.5%，说明了我们所得的新碳相为超硬材料。特别指出的是，在所得结构中新的“Ice-carbon-II”结构具有最大的硬度，约为94.1GPa。而使用同一硬度模型得到碳的金刚石相的硬度值为95.5GPa。比较之后，表明新的“Ice-carbon-II”相具有与金刚石相相同的硬度。另外一点值得关注的是，在所提议的Ice-carbon结构中具有最低能量的“Ice-carbon-IV”相的能量仅比碳的金刚石相高了0.205eV/atom。此外，模拟得到的X射线衍射谱期望为以后的实验观测和制备提供可参考的信息。沸石是人们广泛关注的氧化物骨架结构材料，在石油化工和精细化工等工业上有着重要的应用。并且，沸石与石英有着结构上关联，它们都是有顶点共享的SiO_4的四面体连接形成的周期性骨架结构。每个四面体通过位于四面体顶点处的氧原子与相邻的四个四面体相连。结构中硅原子呈现出了sp~3的杂化特征。由此我们由沸石结构出发构建了叁个sp~3键合形成的碳结构，研究了它们的结构稳定性。计算的结果表明本部分工作中所研究的结构为直接带隙半导体。它们的密度约是立方金刚石结构密度的78%~84%，其体弹模量大小近似等于碳的插合物结构和CFS结构的体弹模量，其硬度约为金刚石硬度的76%~77%。星际分子的研究和探测对于探索恒星演化晚期、星系结构和生命的起源有着非常重要的意义。到目前已经有超过160种星际分子被确认并且在光谱上被指认。其中，小尺寸的硅碳团簇由于能够在星际介质中稳定存在而受到研究者的广泛关注。本文的第五部分工作给出了对于可能的星际分子SiC_4H的结构和光谱的理论研究。基于课题组已有在B3LYP/6-311+G(d, p)级别上对于可能的星际分子SiC_4H的研究结果，我们对能量较低的SiC_4H的前叁个同分异构体在MP2/6-311+G(2df,2p)和CCSD (T)/6-311+G(2df,2p)级别上进行了结构优化并给出了更加精确的单点能。结果预测出直线型的Si-C-C-C-C-H为SiC_4H的最稳定结构。在MP2/6-311+G(2df,2p)级别上的光谱计算给出了最稳定的结构的转动常数为1.40316GHz。有关SiC_4H的结构和光谱性质的高精度级别的计算可能为将来在实验室和星际介质中对SiC_4H团簇的指认提供可参考的信息。Kroto等人对于富勒烯的首次发现使人们对碳的同素异形体有了新的认知进而开创了人工合成碳的同素异形体的新时代。在人工合成碳的同素异形体的结构中，富勒烯是分子形态的碳。而足球烯C60是碳的富勒烯家族中最稳定和最值得关注的。其较大的笼内空间从而成为了许多金属分子和小尺寸团簇的很好的驻扎地。目前，人们已经对于这类内嵌的富勒烯结构进行了广泛的研究。本文的第六部分工作研究了一个客体原子准静态地进出足球烯C60的过程细节。我们以铁原子作为客体原子的代表，探索了原子沿富勒烯的叁度旋转轴或五度旋转轴进出富勒烯的准静态过程，调查了整个过程中几何构型、电子结构以及势能的变化。结果发现原子通过叁度旋转轴更加容易形成稳定的内嵌金属富勒烯。铁原子沿叁度旋转轴进入富勒烯过程中需要跨越两个势垒，其中最高的势垒对应于原子位于富勒烯笼的内部。(本文来源于《河北师范大学》期刊2013-04-06）
黄种乐,毛少瑜,宓锦校,赵景泰,詹梦雄[7]（1999）在《新物相Eu_2P_2Se_6的合成与表征》一文中研究指出用高温固相反应合成新物相Ｅｕ２Ｐ２Ｓｅ６．Ｅｕ２Ｐ２Ｓｅ６的晶体结构由ＸＲＤ经Ｒｉｅｔｖｅｌｄ方法修正得到，其空间群为Ｐ２１／ｎ，晶胞参数：ａ＝０．９７９０（１７）ｎｍ，ｂ＝０．７７７５（４）ｎｍ，ｃ＝０．６９２７（１２）ｎｍ，β＝９１．４５（３）°，Ｚ＝２．阴离子基团Ｐ２Ｓｅ６４－由Ｒａｍａｎ光谱确证；磁性研究结果表明标题化合物的顺磁离子为Ｅｕ２＋．(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊1999年03期）
贾寿泉,牛宏达,蒋培植,范先河,李德臻[8]（1980）在《Mg(IO_3)_2-H_2O体系的一个新物相Mg(IO_3)_2·2H_2O和溶解度-温度相图》一文中研究指出在Mg(IO_3)2-H_2O体系中发现了一个新的物相二水碘酸镁Mg(IO_3)2·2H_2O.用称重法测定了Mg(IO_3)2,Mg(IO_3)2·2H_2O和Mg(IO_2)2·4H_2O的溶解度随温度变化的曲线。(本文来源于《物理学报》期刊1980年11期）
新物相论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
斜硅石(moganite)是1999年才在国际上被正式承认为二氧化硅的新矿物种类,科学家们对其的研究还不深入。本文综述了斜硅石的晶体结构、高温热力学行为、物理化学性质以及理论计算的研究现状。同时,结合当前研究进展,讨论了斜硅石研究中亟待解决的关键科学问题,并且阐述了斜硅石研究的重大科学意义。斜硅石广泛存在于石英共生矿物中,目前纯相斜硅石还没有被发现。斜硅石有较高的含水量(约2%~4%),主要以自由水和羟基的形式存在,特别地,羟基以缺陷的形式存在于斜硅石晶格中。在高温热行为方面,斜硅石在570 K发生I2/a—Imab的可逆结构相变,类似石英中由软模驱动的α-β位移型相变,然而,由于目前缺少直接的实验证据支撑,其相变机理仍悬而未决,对于斜硅石在二氧化硅相图中的位置仍不明确。地质学上,斜硅石被认为是矿物在蒸发环境下结晶的证据,在成岩过程中具有十分重要的作用。尽管斜硅石在众多二氧化硅矿物中均被发现,但对于斜硅石在其结构演化中的关键作用仍不清楚,认识斜硅石在这些地质过程中的科学价值,需要了解其高温、高压特性和稳定性,而该方面的研究有待深入开展。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
新物相论文参考文献
[1].彭磊.第Ⅳ主族二维金属单硫化物的电子性质调制及新物相的理论预测[D].安徽师范大学.2019
[2].朱天飞,辛利鹏,方爱平,李伟,王祥见.二氧化硅新物相-斜硅石的研究现状综述[J].矿物学报.2017
[3].王严威.硅的新物相以及二维五边形平面结构的理论预测[D].河北师范大学.2017
[4].王力力,孙忠,王晖,李婵娟.聚铝碘化物新物相[Al_4(OH)_6(H_2O)_(12)][Al(H_2O)_6]_2I_(12)的晶体结构[C].第十叁届全国水处理化学大会暨海峡两岸水处理化学研讨会摘要集-S1物理化学法.2016
[5]..科学家成功解析硫氧镁水泥新物相结构[J].化工中间体.2013
[6].赵荟艳.碳/硅纳米体系与碳/硅新物相的理论研究[D].河北师范大学.2013
[7].黄种乐,毛少瑜,宓锦校,赵景泰,詹梦雄.新物相Eu_2P_2Se_6的合成与表征[J].厦门大学学报(自然科学版).1999
[8].贾寿泉,牛宏达,蒋培植,范先河,李德臻.Mg(IO_3)_2-H_2O体系的一个新物相Mg(IO_3)_2·2H_2O和溶解度-温度相图[J].物理学报.1980
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