掺杂对铬酸镧电子结构影响的第一性原理研究
发布时间：2020-12-21 16:38
本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了未掺杂、A位掺杂与B位掺杂铬酸镧材料的电子结构,揭示了掺杂对材料电子结构影响的微观机理以及对导电性能的影响规律,为铬酸镧材料的开发利用打下基础。通过对自洽计算得出的能带结构、电子态密度分布、重叠布居、Mulliken电荷布居以及差分电荷密度进行分析后,得出主要结论如下:（1）构建了无掺杂铬酸镧模型,研究了无掺杂情况下体系的电子结构。无掺杂铬酸镧为间接带隙半导体材料,费米能级附近的价带与导带由自旋为alpha态的电子能级构成;价带范围-8～0 eV主要由Cr的3d态与O的2p态轨道成键构成;导带范围0～6 eV是由La的5d、Cr的3d以及O的2p态轨道成键构成;La-0键为离子键,Cr-O键为共价键。（2）构建了三种不同Ca掺杂浓度的铬酸镧模型;Ca替位掺杂La后,铬酸镧的晶胞体积变小,晶格常数在Ca掺杂位置发生畸变;费米能级附近的价带与导带仍由自旋为alpha态的电子能级构成,Ca掺杂后费米能级进入价带,材料变成p型掺杂半导体;随着Ca掺杂浓度的增加,价带顶与导带底的间隙逐渐缩小,材料的导电性增强,与文献实验结果一致;由电子态密度分布分...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 铬酸镧材料介绍
1.1.1 概述
1.1.2 结构特性
1.1.3 基本物理、化学性质
1.1.4 研究概述
1.2 第一性原理简介
1.2.1 Hartree-Fock方法
1.2.2 密度泛函理论
1.3 固体能带论简介
1.3.1 Bloch定理
1.3.2 能带
1.4 计算程序简介
1.5 论文主要研究内容和意义
1.5.1 研究意义
1.5.2 主要研究内容
3的电子结构研究">第2章 无掺杂LaCrO3的电子结构研究
2.1 建立模型与计算方法
2.2 计算方法
2.2.1 交换关联函数测试
2.2.2 赝势选取
2.2.3 其它计算参数选择
2.3 计算结果与讨论
2.3.1 晶体结构参数
2.3.2 能带与态密度分析
2.3.3 重叠布居与Mulliken电荷布居分析
2.3.4 差分电荷密度
2.4 本章小结
3电子结构研究">第3章 A位掺杂Ca的LaCrO3电子结构研究
3.1 模型建立
3.2 计算方法
3.3 计算结果与讨
3.3.1 晶体结构参数
3.3.2 能带与态密度分析
3.3.3 重叠布居与Mulliken电荷布居分析
3.3.4 差分电荷密度
3.4 本章小结
3电子结构研究">第4章 B位掺杂Mn的LaCrO3电子结构研究
4.1 模型建立
4.2 计算方法
4.3 计算结果与讨论
4.3.1 晶体结构参数
4.3.2 能带与态密度分析
4.3.3 重叠布居与Mulliken电荷布居分析
4.3.4 差分电荷密度
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]掺杂对LaCrO3的结构及中红外辐射性能的影响[J]. 刘庆生,常晴,李江霖. 化工进展. 2017(07)
[2]Cr,Mo,Ni在γ-Fe（C）中的键合性质及对相结构稳定性的影响[J]. 王明军,李春福,文平,张凤春,王垚,刘恩佐. 物理学报. 2016(03)
[3]钙掺杂对铬酸镧热膨胀系数的影响[J]. 谭威,林旭平,艾德生,马景陶,邓长生,徐景明. 硅酸盐学报. 2012(06)
[4]掺钙铬酸镧陶瓷的导电性能[J]. 朱新德,李胜利,孙良成,刘伟明. 硅酸盐学报. 2006(12)
[5]铬酸镧电热元件的结构特征研究[J]. 刘伟明,李胜利,孙良成,李德辉,敖青,刘娜. 金属热处理. 2002(12)
[6]LaCrO3导电陶瓷的研制[J]. 王永增,杨国武,张昂,李忠升,周騄騄. 河北陶瓷. 2000(01)
[7]铬酸镧发热元件的性质[J]. 孙良成,徐晓刚,廖晓丽,成宇. 工业加热. 1999(02)
[8]铬酸镧质红外辐射导电材料的研制[J]. 潘儒宗,蔡中伟. 红外技术. 1993(05)
[9]铬酸钙(钅兰)的合成[J]. 张天瑞,贾文武,范淑琴,兰兆义. 稀土. 1980(03)
本文编号：2930150
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 铬酸镧材料介绍
1.1.1 概述
1.1.2 结构特性
1.1.3 基本物理、化学性质
1.1.4 研究概述
1.2 第一性原理简介
1.2.1 Hartree-Fock方法
1.2.2 密度泛函理论
1.3 固体能带论简介
1.3.1 Bloch定理
1.3.2 能带
1.4 计算程序简介
1.5 论文主要研究内容和意义
1.5.1 研究意义
1.5.2 主要研究内容
3的电子结构研究">第2章 无掺杂LaCrO3的电子结构研究
2.1 建立模型与计算方法
2.2 计算方法
2.2.1 交换关联函数测试
2.2.2 赝势选取
2.2.3 其它计算参数选择
2.3 计算结果与讨论
2.3.1 晶体结构参数
2.3.2 能带与态密度分析
2.3.3 重叠布居与Mulliken电荷布居分析
2.3.4 差分电荷密度
2.4 本章小结
3电子结构研究">第3章 A位掺杂Ca的LaCrO3电子结构研究
3.1 模型建立
3.2 计算方法
3.3 计算结果与讨
3.3.1 晶体结构参数
3.3.2 能带与态密度分析
3.3.3 重叠布居与Mulliken电荷布居分析
3.3.4 差分电荷密度
3.4 本章小结
3电子结构研究">第4章 B位掺杂Mn的LaCrO3电子结构研究
4.1 模型建立
4.2 计算方法
4.3 计算结果与讨论
4.3.1 晶体结构参数
4.3.2 能带与态密度分析
4.3.3 重叠布居与Mulliken电荷布居分析
4.3.4 差分电荷密度
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]掺杂对LaCrO3的结构及中红外辐射性能的影响[J]. 刘庆生,常晴,李江霖. 化工进展. 2017(07)
[2]Cr,Mo,Ni在γ-Fe（C）中的键合性质及对相结构稳定性的影响[J]. 王明军,李春福,文平,张凤春,王垚,刘恩佐. 物理学报. 2016(03)
[3]钙掺杂对铬酸镧热膨胀系数的影响[J]. 谭威,林旭平,艾德生,马景陶,邓长生,徐景明. 硅酸盐学报. 2012(06)
[4]掺钙铬酸镧陶瓷的导电性能[J]. 朱新德,李胜利,孙良成,刘伟明. 硅酸盐学报. 2006(12)
[5]铬酸镧电热元件的结构特征研究[J]. 刘伟明,李胜利,孙良成,李德辉,敖青,刘娜. 金属热处理. 2002(12)
[6]LaCrO3导电陶瓷的研制[J]. 王永增,杨国武,张昂,李忠升,周騄騄. 河北陶瓷. 2000(01)
[7]铬酸镧发热元件的性质[J]. 孙良成,徐晓刚,廖晓丽,成宇. 工业加热. 1999(02)
[8]铬酸镧质红外辐射导电材料的研制[J]. 潘儒宗,蔡中伟. 红外技术. 1993(05)
[9]铬酸钙(钅兰)的合成[J]. 张天瑞,贾文武,范淑琴,兰兆义. 稀土. 1980(03)
本文编号：2930150
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/2930150.html
