AlB2型结构WB2点阵动力学的第一性原理研究
AlB2型结构WB2点阵动力学的第一性原理研究
AlB2型结构WB2点阵动力学的第一性原理研究超硬材料的高硬度、优良的热传导性和化学稳定性使得它在工业中有着广泛的应用，如精密仪器的和手表表面的抗磨涂层就要使用超硬材料。
金刚石是目前自然界中最硬的材料，但由于它在高温下易于同二价金属发生化学反应，因而很难作为工业切屑工具而广泛使用。
近几年，人们发现了一类新型超硬材料，实验利用过渡金属Os、Re、W原子高的价电子浓度，加入B、C、N等小原子，形成过渡金属化合物，其中WB2就是一类具有超低压缩性的超硬材料[1-3]4 072。
自发现超导体MgB2的超导转变温度（Tc）达到39 K[4]，人们对AlB2型结构的二硼化物的超导进行了大量研究，试图寻找新的高温超导体。
一些关联结构的金属二硼化物XB2（X=Ba，Ti，Zr，Ta，Cr，Mo）先后被发现具有超导电性[5-7]，但超导温度都没有超过MgB2的39 K。
早在2001年，Volkova 等人就报道了二硼金属化合物WB2是一种潜在的电声耦合超导体，且在B-B平面掺杂空穴可以大大提高其超导温度[8]。
由于实验可以直接测定声子频率，所以对WB2的点阵动力学的理论研究十分重要。
本文利用基于密度泛函微扰理论的第一性原理方法计算了AlB2型结构WB2和MgB2的点阵动力学性质，并进行了比较。
1计算方法使用PWscf赝势平面波程序包[9]计算声子频率和电声耦合常数。
在本计算中，电子结构和构型优化采用密度泛涵理论中的广义梯度近似（GGA）交换关联势势，电子和离子的相互作用采用的是Perdew-Wang 91超软赝势。
平面波截至动能为50 hartree。
几何优化在一个9×9×8的k-网格上实现，声子带宽计算采用18×18×16的网格。
测试计算表明这些常数给出很好的总能和声子频率收敛特性。
为了得到声子散射曲线，在一个3×3×2的均匀q-格点上计算了动力学矩阵。
阿尔法铁属于立方晶系,点阵参数_理论说明
阿尔法铁属于立方晶系,点阵参数理论说明1. 引言1.1 概述引言部分旨在对本篇长文进行简要介绍和概述。
在这篇长文中，我们将探讨阿尔法铁属于立方晶系的事实，并通过理论说明来解释其点阵参数的意义。
阿尔法铁是铁的一种同质相，在许多重要领域如材料科学和物理学中具有广泛的应用。
通过研究阿尔法铁的晶体结构特点以及与物理性质之间的关联性，我们可以深入了解该材料的特性和潜在应用。
1.2 文章结构本篇长文将按照以下结构进行组织和展开：第二部分将介绍阿尔法铁的立方晶系，并探讨其晶体结构特点以及相关研究方法。
通过理论说明与研究方法，我们可以全面了解阿尔法铁在晶体级别上是如何组织排列的。
第三部分将聚焦于点阵参数及其意义。
首先，我们将定义并介绍点阵参数的测量方法。
然后，我们会详细分析阿尔法铁的点阵参数，并探讨其与物理性质之间的关联性。
这个部分可以帮助我们理解点阵参数在材料科学中的重要性和应用价值。
第四部分将以实验验证与应用案例为重点。
我们将介绍实验方法和结果分析，以验证之前所述的理论内容。
同时，我们还将讨论阿尔法铁立方晶系的多个应用案例，并展望其未来的发展前景与挑战。
最后，第五部分将总结前文，并回顾我们在研究过程中获得的重要发现。
同时也会指出研究存在的局限性，并提出改进建议以推动领域进一步发展。
1.3 目的本篇文章旨在提供关于阿尔法铁立方晶系及其点阵参数的全面理论说明。
通过深入研究其晶体结构特点和点阵参数与物理性质之间的关联性，我们可以揭示阿尔法铁在不同领域中的潜在应用价值。
对于材料科学、物理学及工程领域从业者来说，这篇长文将为他们提供一个有益且全面了解阿尔法铁及其立方晶系特性的参考文献。
2. 阿尔法铁的立方晶系包括了立方晶系概述、阿尔法铁的晶体结构特点以及理论说明与研究方法。
以下是对该部分内容的详细解释：2.1 立方晶系概述：立方晶系是晶体学中最简单和最常见的一种晶胞结构类型。
其特征在于三个相互垂直且长度相等的边以及四组共面的面。
【豆丁推荐】-》一种基于第一性原理的4H_SiC结构缺陷计算模型
0.引言SiC 材料具有宽禁带、高临界击穿电场、高饱和电子漂移速度和高的热导率等各种优秀特性。
目前，SiC 外延生长技术的主要问题是外延层中高密度的缺陷。
主要包括螺旋位错(TSDS)、刃型位错(TEDS)和基面位错(BPDS)等，其密度分别为104,104~105,104~105cm -2[1]。
在4H-SiC 外延生长工艺中，衬底上的基面位错能够转化成外延层中的刃型位错。
这种转化降低了外延层中基面位错的密度，也就减小了外延层中缺陷对SiC 器件的损害。
通过对基面位错的模拟，可以计算位错的密度和分布，态密度，能带结构，基面位错的转化等[2]。
将结构缺陷模拟应用于PIN 二极管的优化，在实验无法勘察位错外貌和结构，或者研究自然条件下很难出现位错的界面时，用计算机模拟位错可以为位错研究提供依据。
基于计算模拟，人们对碳化硅材料特性进行了广泛的研究。
1986年Bacon ，Liang 等人采用Linnard-Jones 势模拟了多种六角密集结构的金属位错结构；1994年MeijieTang [3]等通过修正Tersoff 势函数，延长粒子之间作用的范围，对晶体SiC 材料的力学性质进行了模拟。
Chang K J [4]等，利用abinitio 分子动力学模拟对SiC 的结构、电子云密度进行了模拟。
目前对于4H-SiC 位错的模拟还很少，它的结构及模型还待于探索和研究。
本文主要介绍了一种4H-SiC 结构位错模型及计算模拟过程中的主要技术细节。
1.4H-SiC 的计算模拟基本模拟过程是在一定系统及已知分子势能函数下，从计算分子间作用力着手，求解牛顿运动方程，来计算作用在原子集团上每个原子的力[5]。
准确确定位错芯原子组态的合理方法是采用半离散模型，即把晶体划分为两个区域：靠近位错芯(包含位错芯)的区域I ，在次以外的区域为区域II 。
在区域I 中引入一缺陷，此时要根据弹性理论所预计的位移来改变原子坐标，然后原子同时弛豫，通过反复迭代方程，使系统中每个原子逐步位移到势能最低位置，从而确定出最小势能的原子组态。
含苯硼酸官能团纤维素膜的制备及性能
ＡｎｅＩｌｉ’ｓ ｏｘｉｄａｔｉｏｆ ｉ
Ｃｅｌｌ ｕｌｏｓｅ
Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ－Ｃ００Ｈ
第 ３２卷第 ６期 ２０１６年 ６月
高分子材料科 学与工ＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖ０１．３２．Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１６
含 苯 硼 酸 官 能 团纤 维 素 膜 的 制 备 及 性 能
余 光华 ，一，张 丹 ，２一，李 洋 一，龙 柱 ，一，董 翠华４，王 斌
本 文 首 先 通 过 ２，２，６，６一四 甲基 哌 啶一ｌ一氧 基 （ＴＥＭＰＯ）氧 化法 ，选 择 性 地 将 纤 维 素 膜 中纤 维 素 Ｃ６ 位上 的 羟基部 分 氧 化 为羧 基 ，随后 利 用 具 有 水溶 性 的 Ｎ （３．二 甲 氨 基 丙 基 ）一Ｎ 乙 基 碳 二 亚 胺 盐 酸 盐 （ＥＤＣ）／ＩＮ一羟基琥珀酰亚胺 （ＮＨＳ）偶合剂将 ３一氨基苯 硼酸小分子接枝到氧化纤维素膜上 ，成功制备出一种 可作为多醇探针的表面改性纤维素膜材 料，并研究 了 氧 化剂 用量 及 氧化 时 间对 于纤 维 素膜 力学 强度 的影 响 与相互关系。最后 ，通过对 ｐＨ值 的控制 ，研究 了该膜
第 ６期
余光华等 ：含苯硼酸官能团纤维素膜 的制备及性能
１３９
对 表 面含有 多 醇 官 能 团 的聚 （甲基 丙 烯 酸甘 油 酯 ）一聚 苯 乙烯胶乳 （ＰＧＭＡ＿ＰＳ）纳米微粒的吸附与解吸过程 ， 这对 于 陕速 简 便 检 测 糖 类 化 合 物 具 有 重 要 的 应 用 价 值 。Ｆｉｇ．１展示 了接枝有苯硼酸官能团的纤 维素膜 的 制 备路 线 。
Ⅱ类超晶格红外探测器技术概述(二)
第５１卷 第５期 激光与红外Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．５ ２０２１年５月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＭａｙ，２０２１ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２１）０５ ０５４８ ０６·综述与评论·Ⅱ类超晶格红外探测器技术概述（二）尚林涛，王 静，邢伟荣，刘 铭，申 晨，周 朋，赵建忠（华北光电技术研究所，北京１０００１５）摘 要：简要归纳总结了Ⅱ类超晶格材料的生长、器件制备方法以及最近新型Ⅱ类超晶格材料体系的演化。
Ⅱ类超晶格理论和工艺技术不断取得进步和完善并呈现出材料体系多样化和更高的性能。
虽然目前及今后较长时间内ＨｇＣｄＴｅ技术仍然是市场主流，但是Ⅱ类超晶格技术在整体系统性能和成本上可以挑战ＨｇＣｄＴｅ，Ⅱ类超晶格技术将在红外应用领域全方位替代ＨｇＣｄＴｅ技术的优势已经越来越清晰。
关键词：Ⅱ类超晶格；Ｔｙｐｅ Ⅱ；Ｔ２ＳＬ；ＳＬＳ；生长及制备中图分类号：ＴＮ２１３ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２１．０５．００２Ｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ⅱ）ＳＨＡＮＧＬｉｎ ｔａｏ，ＷＡＮＧＪｉｎｇ，ＸＩＮＧＷｅｉ ｒｏｎｇ，ＬＩＵＭｉｎｇ，ＳＨＥＮＣｈｅｎ，ＺＨＯＵＰｅｎｇ，ＺＨＡＯＪｉａｎ ｚｈｏｎｇ（ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｄｅｖｉｃｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｈｅｒｅｃｅｎｔｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｎｅｗｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓｓｙｓｔｅｍｓａｒｅｂｒｉｅｆｌｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｓｔｈｅｏｒｙａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｖｅｂｅｅｎｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｈｉｇｈｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＡｌｔｈｏｕｇｈＨｇＣｄＴｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｓｔｉｌｌｔｈｅｍａｒｋｅｔｍａｉｎｓｔｒｅａｍａｔｐｒｅｓｅｎｔａｎｄｆｏｒａｌｏｎｇｔｉｍｅｔｏｃｏｍｅ，ｔｙｐｅ ⅡｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｃｈａｌｌｅｎｇｅＨｇＣｄＴｅｉｎｔｅｒｍｓｏｆｏｖｅｒａｌｌｓｙｓｔｅｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃｏｓｔ Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｙｐｅ ⅡｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｒｅｐｌａｃｉｎｇＨｇＣｄＴｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｉｎｆｒａｒｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｃｌｅａｒ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌａｓｓⅡｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅ；ｔｙｐｅ Ⅱ；Ｔ２ＳＬ；ＳＬＳ；ｇｒｏｗｔｈａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ作者简介：尚林涛（１９８５－），男，硕士，工程师，研究方向为红外探测器材料分子束外延技术研究。
抑郁症中小胶质细胞极化信号通路的研究进展
抑郁症中小胶质细胞极化信号通路的研究进展郭朝，冯素娟综述张毅审校南通大学第二附属医院神经外科，江苏南通226001【摘要】抑郁症是一种具有高发病率的严重精神疾病，涉及了脑内不同的细胞类型，其中包括小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元细胞。
小胶质细胞作为中枢神经系统的原始免疫细胞，是中枢神经系统的第一道防线。
通过不同的信号通路调节M1型和M2型之间的平衡，并产生作用于神经元和星形胶质细胞的相关细胞因子及其代谢产物来调节神经网络。
因此，探究小胶质细胞极化的相关信号通路在抑郁症中的作用十分关键。
本文通过对抑郁症中小胶质细胞极化的相关信号通路做一综述，以此梳理和总结不同信号通路激活小胶质细胞导致抑郁的发病机制，为抑郁症的治疗提供新的策略和方法。
【关键词】小胶质细胞；极化；抑郁；精神系统疾病；信号通路；研究进展【中图分类号】R749.4【文献标识码】A【文章编号】1003—6350（2023）14—2110—04Research progress on microglial polarization signaling pathways in depression.GUO Chao,FENG Su-juan,ZHANG Yi.Department of Neurosurgery,the Second Affiliated Hospital of Nantong University,Nantong 226001,Jiangsu,CHINA【Abstract 】Depression is a severe psychiatric disorder with high prevalence that involves different cell types in the brain,including microglia,astrocytes,and neurons.As the primitive immune cells of the central nervous system,mi-croglia is the first line of defense of the central nervous system.It regulates the balance between M1and M2types through different signaling pathways,and produces related cytokines and metabolites that act on neurons and astrocytes to regulate the neural network.Therefore,it is critical to explore the roles of related signaling pathways of microglial po-larization in depression.This paper reviews the related signaling pathways of microglia polarization in depression,in or-der to sort out and summarize the pathogenesis of depression caused by different signaling pathways activating microg-lia,and provide new strategies and methods for the treatment of depression.【Key words 】Microglia;Polarization;Depression;Mental disease;Signaling pathway;Research progress ·综述·doi:10.3969/j.issn.1003-6350.2023.14.031基金项目：江苏省中医药科技发展计划项目(编号：MS2021060)；江苏省南通市科技计划项目(编号：JC2021179、MS12021041)；江苏省南通市卫生健康委员会科研课题(编号：MB2021026)；南通大学临床基础研究专项一般项目(编号：2022JY003)。
第一性原理计算在相图计算中的应用研究进展
第一性原理计算在相图计算中的应用研究进展李琴;罗洋;叶信宇;黄昕【摘要】相图计算(Calculation of Phase Diagram,CALPHAD)是冶金、化工、材料设计等各个领域的重要研究工具,随着传统材料体系的研究深入和新材料体系的不断被发现,相关的相图和热力学实验数据愈显匮乏.基于电子层面的第一性原理计算(First-principles Calculations),可以从体系基态性质出发,研究亚稳相、金属间化合物的结构、合金的稳定性,促进CALPHAD的发展.文中关注了近年来第一性原理计算在CALPHAD技术当中的应用研究进展,从计算化合物的能量性质,相图,动力学性质等方面进行系统阐述.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2015(006)006【总页数】10页(P37-46)【关键词】CALPHAD;第一性原理计算;能量性质;相图;动力学性质【作者】李琴;罗洋;叶信宇;黄昕【作者单位】江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000;国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心,江西赣州341000;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TG113.14相图是体系处于热平衡条件下的几何描述，是研究凝固、相变、晶体生长、固态相变的基础，能够为材料设计提供重要的结构和性能方面的指导［1］.根据相图所提供信息，可以对材料进行主动设计，从而脱离了过去被动应用材料的阶段，我国无机非金属材料专家郭景坤院士曾预言，材料设计将成为未来六大发展领域之一［2］.20世纪70年代以来，相图与热化学的计算机耦合即相图计算CALPHAD （Calculation of Phase Diagram）［3］技术迅速崛起，成为研究相图的一种新趋势［4-8］. CALPHAD技术避免了传统实验测定所带来的工作量大、耗时长、所得数据不准确等问题，利用热力学和相图的自洽一致性检验相图，由此一大批的二元、三元以至更多元相图的准确性得到了大幅度的提高.然而，CALPHAD技术也存在以下弱点：依赖于实验获得的数据进行计算；无法计算平衡条件下亚稳相、金属间化合物的结构和合金的稳定性；且由于传统数据库中热力学数据匮乏，使得优化相图范围有限，对于很多新发现的体系或化合物，往往找不到相关热力学数据用于CALPHAD计算.随着第一性原理计算方法的出现，CALPHAD研究进入了一个崭新的阶段，许多热力学性质如结合能、形成热和相变热等均可由第一性原理计算得到.其原理是仅通过m0，e，h，c，kB5个基本物理常数，采用密度泛函得到体系的总能量和电子结构，进而机算出结合能、生成能、相变热等热力学参量，为CALPHAD计算平衡相图提供支持.近年来，利用第一性原理计算相图已取得了许多不错的成绩.本文综述了CALPHAD技术及目前存在的问题，第一性原理研究相图的优势，以及第一性原理在CALPHAD当中的应用研究进展，并结合相关实例，对运用第一性原理计算相图的几个方面进行了阐述.利用实验构筑相图的主要方法有差热分析法、化学分析法、金相显微分析法及X 射线衍射分析法等.然而，由于样品纯度达不到实验所需要求，体系内部存在着低温下扩散速度慢，高温液相线难测的阻力，以及低熔点及易挥发金属高温不稳定等各项限制性因素的制约，导致实验测定难以得到真正的相平衡信息.加之，实验测定的人为干扰因素较大，同一个实验，不同的人做出的结果相差甚大，如Sc-Al体系的ScAl2化合物［9］.并且，通过实验测定得到一个完整相图的工作量仍然是相当惊人的，即使只是一个普通的二元系相图，也需要耗费相当长时间的工作量，更何况三元乃至四元系的相图的研究.20世纪70年代以来，从热力学理论出发计算相图成为了相图研究的新趋势，即CALPHAD技术. CALPHAD技术经历了Kaufman［10］和Hillert［11］等的继承和发展，已逐步形成介于相平衡、热化学和溶液理论三者之间的一个成熟分支.由CALPHAD方法计算得到的相图，具有高度的自洽一致性，在很大程度上减少了实验所需工作量，已成为相图研究的热门领域和材料设计的重要工具.由CALPHAD方法计算相图，前提是通过文献调研的方法获取体系所需的相平衡及热力学数据，在此基础上，选择合适的热力学模型对体系各相吉布斯自由能进行合理描述，如对液相，可以采用正规溶液模型、亚正规溶液模型、似化学模型、缔合溶液模型、离子双亚晶格模型等来描述，之后权衡各实验数据，确定优化权重，直至得到的优化参数在误差范围内和实验结果吻合良好.随后可从优化得到的各项参数中提取相关的热力学信息，如各相区组成、相比例、活度及混合焓等.由此可见，CALPHAD技术的基础是合理筛选出体系所需实验数据，进而进行一系列热力学计算，最终得到各相平衡信息.随着传统材料体系的研究深入和新材料体系的不断被发现，相关的相图和热力学实验数据十分匮乏，CALPHAD技术的应用及发展随之遇到了瓶颈.传统CALPHAD技术也无法计算亚稳相、金属间化合物的结构和合金的稳定性，导致运用CALPHAD进行计算时精确度不高，甚至出现错误，无法满足日益增长的材料设计要求.第一性原理，又称为“第一性原理计算”（Firstprinciples Calculations），即从量子力学出发，从电子层面上计算凝聚态和孤立个体中原子和电子的行为.原子之间的成键方式可由量子力学描述并给出合理的量化解释，而成键方式可直接决定材料的内部结构，从而影响材料的各方面性能.因此，从理论上来说，任何材料的性能都可以通过第一性原理进行合理预测，而无需任何经验参数的选取，仅通过求解薛定谔方程来得到.但这种描述只是一种理想化状态，实际上，多体物质中原子与电子之间存在着强烈的相互作用，会造成求解薛定谔方程时出现一定程度的偏差，对此，需引入近似或假设的方法来修正计算结果，使其在误差范围内精确可信［12］.由于原子核的质量与电子质量之比为3个数量级，从动量守恒理论可以推断，原子核与电子的速度相差甚大，因此，出现了以“原子核静止”理论为基础的波恩-奥本海默近似（Bom-Oppenheimer approximation），也称为“绝热近似”［13］，它的原理是把原子和电子的运动分开考虑，即考虑原子核的运动时视电子为静止，同理，考虑电子的运动时视原子核为静止，这样一来，只通过求解电子的薛定谔方程即可.然而，电子之间的相互作用并没有通过波恩-奥本海默近似的引入而真正消失，直到Hartree-Fock［14］近似的出现，它在波恩-奥本海默近似的基础上，提出了“电子等式场”假设，即只考虑一个电子的作用，把周围的其他电子近似处理成分布均匀的等势场，从而把多体问题转换成了单体问题，也称之为平均场近似.Hartree-Fock［14］近似求解的单体系薛定谔方程为非线性，需进行多次自迭代求解，且没有考虑相对效应及电子关联能，即电子间自旋反平衡时存在的排斥作用，因而在精确求解键能反应过渡态问题时仍然存在很大的漏洞，但为之后被广泛应用的密度泛函理论（density function theory，即DFT）［15-16］奠定了理论基础.密度泛函理论这一概念最初源于Thomas-Fermi［17］模型，它在Hartree-Fock近似的基础上取得了一定的进步，但是并没有能够很好的解决上述问题.密度泛函理论的发展，由最初的Thomas-Fermi模型的建立，到Hohenberg-Kohn［18］定理的提出，直至最后Kohn-Sham［19］方程的成型，其理论部分逐步趋于完善，Kohn-Sham方程从形式上把多电子系统基态特性问题转化为有效的单电子问题，其解释比Hartree-Fock近似更加严谨，也更加简单易懂，且由此引入了交换失联能这一概念，而交换失联能又可细分为局域密度近似［20-22］和广义梯度近似［23-25］，后者在前者的基础上有很大的改进，在计算过渡金属和分子晶体体系时也更加精确.Xavier Gonze等提出了密度泛函微扰理论［26］，将局域密度近似用于密度泛函理论，有效预测针对小的原子位移或无穷均匀电场等不同扰动的周期系统响应.利用这种技术，获得了由于绝热扰动的总能量变化，在实验数据的百分之几之内.Gonze X等进一步开发了线性和非线性响应函数计算程序，包含于ABINIT开源计算软件包中［27-28］.用含时密度泛函微扰理论（TDDFT—对分子）或多体微扰理论（GW近似）近似计算激发态.固体中许多与电声相互作用有关的性质如红外、拉曼和中子衍射谱等都可由晶格点阵动力学得到，基于密度泛函微扰理论的线性响应技术，使得对点阵动力学的从头计算成为了可能.经ABINIT得到的声子色散已能直接与中子衍射实验相比，后续经计算得到的声子谱，可以进一步得到体系的许多物理性质.除ABINIT软件外，第一性原理的计算软件还有MS［29］、VASP软件［30］、SIESTA［31］、Wien2k［32］、ATAT［33］等，其中应用较为广泛的是VASP 软件［30］.VASP采用平面波基组，利用投影缀加波（Projector-augmented wave，PAW）［34］或者超软赝势［35］描述核和电子的相互作用. PAW方法或超软赝势的应用使得计算所需的平面波基组数大大减小，同时，由于采用了高效的矩阵对角化算法［36-37］和Pulay/Broyden电荷密度混合方法［36，38-40］，计算效率和收敛情况一般好于其他采用平面波基组的软件包.ATAT计算程序包则能够与VASP等几种国际主流计算程序结合使用.ATAT是合金理论研究工具的集合体，有MIT Ab-initio Phase Stability（MAPS）、Easy Monte Carlo Code（EMC2）、Constituent Strain Extension（CSE）和gensqs几个主要子代码.在无序合金中的应用较为广泛，准简谐模型、可转移力常数、晶格动力学第一性原理研究、热力学性质、电子激发态计算、部分化合物的预测、多元合金相中寻找新强化相、尤其在相图计算方面有着很大的应用优势.将第一性原理计算应用于相图可以避开一些实验数据不足所带来的困扰，从量子力学的观点出发，通过求解一系列非经验参数，最终得到体系所需的热力学信息，如化合物的形成焓、混合焓、相变热、结合能等，而且，第一性原理计算是唯一可以得到亚稳相信息的工具，这对于CALPHAD及实验方法而言都是不可能实现的，另外，第一性原理计算还可以为CALPHAD提供建模所需如相的短程有序、晶体结构及缺陷等信息.因此，第一性原理的计算与CALPHAD的结合，为材料设计和性能的提升开辟一条新途径，已成为相图计算研究的热点之一.第一性原理计算应用于CALPHAD技术进行相图计算的流程图如图1所示.2001年，Kaufman F等［41］利用第一性原理与CALPHAD相结合计算了Ta-W相图，CALPHAD计算时用到的如生成焓、相变反应热等相关热力学信息均由第一性原理计算得到.随后Colilet C［42］运用类似的研究方法，以表格的形式总结了多个二元合金体系和部分三元合金体系的相图.陈星秋等［43］基于第一性原理的密度泛函理论，计算了MMn2（M：Sr、Y、Lu、Ti、Zr、Hf、Nb）多个体系较低温度下的相变热，同时计算了Ti-A1系中3个中间相化合物TiAl3，TiAl，Ti3Al的生成热，与有关实验数据相比，计算结果在误差范围内吻合良好.近年来，有关第一性原理计算在CALPHAD技术中的应用研究方兴未艾.在合理预测化合物的能量性质、相图、动力学性质等方面，均取得了实质性的进展.以下将从上述3个方面对第一性原理计算在CALPHAD中的应用研究进行阐述.3.1 化合物的能量性质化合物的能量性质包括结构能、生成热、相变热、热力学性质等方面，对化合物能量性质的研究，有利于开发其潜在的应用价值.目前，运用第一性原理计算得到化合物的电子结构及晶格参数，可以很好的预测还未被发现化合物的结合能等一系列能量性质，将预测得到的结果与CALPHAD相结合，来进行新型材料的研究，已成为近年来材料领域研究的热点.稀土（RE）、钨（W）、铜（Cu）是我国的特色资源，相关体系的研究相对集中，以下针对近年来第一性原理在以上3个方面的能量性质计算进行简要概述见表1.3.1.1 RE（稀土）系合金赵燕燕［44］基于第一性原理下的CASTEP模块，研究了M（Ag，Cu，Ni）-Ce 合金的晶格常数、生成焓、结合能及弹性常数，研究结果表明：Ag-Ce体系中，AgCe、Ag2Ce、Ag4Ce的形成焓及结合能均为负值，其中Ag4Ce在热力学的理论上最易形成，且其稳定性也最好；另外，对Cu-Ce体系中间相CuCe、Cu2Ce、Cu3Ce、Cu4Ce、Cu5Ce、Cu6Ce及Ni-Ce体系中间相Ni2Ce、Ni3Ce、Ni7Ce2、Ni5Ce、Ni3Ce7也分别进行了类似的研究；赵沙斐［45］通过对AI4RE和AI2REZn2（RE= La，Ce）合金的研究，发现AI2LaZn2的形成焓及热稳定性都低于AI4La，同理，AI4Ce及AI2CeZn2的性质比较；曾梦雪［46］对Mg12RE（RE=Ce，Pr，Nd）的弹性性能以及电子结构利用第一性原理进行了计算，计算所得的形成焓表明，Mg12RE合金的稳定性随RE的原子序数的增加而降低.另外，通过对电子结构及电态密度分布的研究，证实了tI26型Mg12RE合金中RERE和RE-Mg间共价键的存在.镁稀土合金处具有镁元素带来的高强度、低密度等优点外，还兼备了通过掺杂少量稀土而达到的强化明显增强的效果.在第一性原理的帮助下，苏昕［47］重点研究了Mg-RE（RE=Y，La，Sm）的电子结构及固溶体力学行为，并在此基础上，对Mg-6Sm-0.4Zn-0.3Zr合金在225℃温度下的结晶过程进行了描绘；Chen G等［48］采用VASP软件包对Mg-Zn-Re-Zr合金中的2种二元合金相Mg2Y和Mg2La的电子结构、弹性及热力学性质进行了计算，其中Mg2La的合金化和结构稳定性都最强.王文静等［49］通过第一性原理平面波赝势方法对Mg-Er合金体系中MgEr、Mg2Er和Mg24Er53种中间相化合物的电子结构、形成焓、结合能进行了计算.3种化合物结合能的比较如图2所示，3种中间相化合物的形成热和结合能均为负值，随着化合物中Er成分的增加，化合物越不稳定.此外，Yang Q等［50］通过计算Al-La体系相图，预测了Al4La（I4/mmm）、Al4La（Imm2）、AlLa3（Pm-3m）3个亚稳相存在，并计算了体系中存在的所有振动常数，邹祥宇等［51］利用第一性原理CASTEP软件包计算了Al3Sc的晶体结构和电子结构.计算得到Al3Sc晶格常数为a=0.411 nm，与XRD分析结果吻合.Pang M等［52］在第一性原理的理论支持下，重点研究了不同压强下AlSc2的内能、自由能、熵、热容随温度变化的关系（图3）.3.1.2 Cu系合金Zhang Y等［53］对Cu-Au二元系中化合物总能、有序无序转变温度进行了系统的预测分析，基于GGA和电子密度泛函理论，对中间相化合物Cu3Au和CuAu的结构及电子结构进行了系统的计算；温玉锋等［54］在研究Fe-Cu无序固溶体合金（Cu原子摩尔分数分别为25%、37.5%和50%）的电子结构及基态性质时，采用了平面波投影缀加赝势和广义梯度近似相结合的方法，结果表明，FCC型Fe-Cu固溶体的弹性稳定性随固溶体中Cu含量的增加而增强，后2种成分的合金以亚稳态形式存在于合金相中.Cheng H等［55］利用于密度泛函理论，对Cu11In9的各项性质进行了计算，结果表明，Cu11In9具有低弹性各向异性，低硬度、高韧性和良好的电导率；Du J等［56］采用第一性原理研究了Cu-Zr体系中间相化合物的结构和性质，研究发现，计算所得8种中间相化合物形成焓均为负值，机械稳定性高，其中CuZr2是半金属隙为0.227 eV的半金属导体，其余均为导体；Zhang Y等［57］基于第一性原理，研究了Cu-Sb-Se三元体系的相稳定性，发现中间相化合物Cu4SbSe5在300 K以下稳定存在，Cu3SbSe3高温下不稳定，易转变成新的中间相Cu12Sb4Se13，并预测了Cu12Sb4Se13的市场应用前景.3.1.3 W系合金WC-Co硬质合金及W具有熔点高、硬度高、耐磨、耐腐蚀等优点，被广泛应用航空航天、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子工业等领域.作为金属基复合材料的钨铜合金，兼具钨的高温稳定性和铜良好的导热导电性能，在其基础上发展起来的发汗材料等新型功能材料已显现出重要的应用价值.钨铜合金制备方法单一，一般只能由粉末冶金的方法获得，因此，从钨铜合金的结构及热力学性质出发，来研究其成相机理，已成为当下钨铜合金研究的重点内容之一.庞梦德［58］为优化C-Co-W-Nb四元系，采用第一性原理分别计算了该体系中各中间相在0 K温度下的形成焓，计算结果能够很好的与实验值相吻合.梁超平［60］基于密度泛函理论的VASP软件，采用第一性原理计算方法，对钨铜合金的热力学性能及相的稳定性进行了深入研究，结果表明，所有W100-xCux的形成焓均为正值，这也验证了相图学上钨铜完全不互溶这本质属性；翟东等［61］在对钨铜合金高温高压性质的研究中，基于第一性原理理论计算的方法，分别采用准谐德拜和准简谐近似模型计算了该体系中3种合金Cu3W，CuW和CuW3的热容随温度的变化关系，并综合讨论了压强与相对体积的关系；得出如下结论：在高温区域内，2种计算方法所得热容都与Dulong-Petit极限nNAkB基本相符，3种合金的相对体积与压强成反比关系，且随着温度的升高，反比趋势更加显著.另外，黄多辉等［59］在准谐近似理论的前提下，使用第一性原理的方法，研究了立方结构型W的熵（S）、振动自由能（F）、等压热容（CP）和等容热容（CV）等热力学性质随温度变化的关系.研究结果表明，在0～2 000 K时，S、F、CP等与实验值几乎完全吻合；而CV随温度的变化由于受到热电子效应的影响，在T＜500 K时，与温度成正比迅速增加，之后CV的变化逐渐趋于缓慢（图4）. 采用第一性原理计算方法计算化合物的能量性质不仅仅在以上3个方面，在Ti合金，以及Li合金等领域也已进行了广泛研究.例如，Tan X等［62］在第一性原理的帮助下，对Ti-Si-N体系的体积模量、热容和热膨胀系数等热力学性质进行了计算（如图5），有益于Ti-Si-N三元系的进一步研究工作的进行.3.2 相图Am-U体系作为Pu-U-Am三元体系的一个重要的子二元系，对其热力学参数及性质的研究，至今无人报道，Perron A等［63］基于第一性原理，计算了Am-U 系fcc及bcc相的电子结构，在此基础上，利用CALPHAD方法，得到Am-U二元系相图（如图6），为计算Pu-U-Am三元系相图奠定了理论基础，同时为后续实验指明了方向.Bittner R W等［64］基于密度泛函理论对Ge-Ti二元系中GeTi3，GeTi2，Ge3Ti5，Ge4Ti5，Ge5Ti6，GeTi和Ge2Ti等中间相的总能进行了计算，结合X射线衍射、包括EDX分析在内的扫描电子显微镜及差热分析，发现了一个新的中间相Ge4Ti5的存在，并推断其形成的固态反应方程式为Ge3Ti5+Ge5Ti6=Ge4Ti5，并在上述研究的基础上对Ge-Ti二元系相图进行了优化.Mohri T等［65］采用第一性原理计算和集团变分法模拟计算相结合，系统的研究了以Fe为基的Fe-Ni，Fe-Pd和Fe-Pt 3个二元体系的相平衡关系；另外，在第一性原理的支持下，罗伟［66］计算得到了0 K下该体系中9个化合物的形成焓，结合全面评估得到的实验数据，利用CALPHAD方法优化计算得到了该体系平衡条件下的相图.Xiong W等［67］基于密度泛函理论，计算了Np-Zr 体系中所有稳定存在的化合物及Np、Zr边际端的0 K下的生成焓；利用同样的方法，Rajkumar V［68］，trof J［69］，Berche A等［70］分别计算了Fe-Mo、V-Zr、Gr-Ge-Mn及Gr-Ge-Si系相图，结果均与实验值在合理误差范围内吻合较好.3.3 动力学性质Saunders N和Miodownik A P曾指出“尤其是当使用已在相平衡计算中被证明合理有效的数据时，热力学和动力学的结合是CALPHAD方法合乎逻辑的外延”［71］.其中用于动力学计算的DICTRA软件是通过原子移动性和由热力学数据库获得的热力学因子来描述各种扩散系数随温度和成分的变化规律，原子移动性参数只能通过实测扩散系数进而优化得到，且测定扩散系数的各实验方法均存在较大的局限性，因此，运用第一性原理计算方法，计算包括自扩散系数、互扩散系数及杂质扩散系数在内的动力学性质迅速引起了国内外学者的广泛关注.Mantina M等［72］运用第一性原理计算了纯Al的自扩散系数，计算结果与实测数据十分吻合；Sandberg N等［73］基于相同的原理，对ɑ-Fe进行了研究计算，计算结果与实验结果的比较如图7；Van der Ven A等［74］借助第一性原理的帮助，研究了600 K温度下Al-Li的互扩散系数；基于相同的方法，Ganeshan S等［75］做了关于稀镁合金内的杂质扩散系数的计算，计算结果与实验值在误差范围内吻合很好.第一性原理与CALPHAD的结合是目前相图及热力学研究的热点领域.第一性原理从微观电子层面解释了晶格稳定性影响因素，阐述了结构、性质的作用机理，得到化合物的形成焓、固溶体的混合焓、结合能、相变热等体系所需能量性质，为CALPHAD提供了理论数据支持，促进了CALPHAD技术的发展.然而，合金或化合物中存在元素间的相互作用，第一性原理计算仅从纯元素理论分析外推得到，难免会存在一定程度的偏差，需考虑影响实际结构的影响因子；而且，第一性原理的计算进度通常较缓慢，为了快速的获得计算结果，经常会人为的加入部分经验参数，从而影响了结果的准确度.相信随着第一性原理计算理论的进一步完善和计算机科学的发展，第一性原理计算将会获得更加精确的热力学性质，将会为相图计算的研究发挥更大的作用.【相关文献】［1］乔芝郁，郝士明.相图计算研究的进展［J］.材料与冶金学报，2005，4（2）:83-90.［2］郭景坤.陶瓷晶界应力设计［J］.无机材料学报，1995，10（1）:27-31.［3］Saunders N，Miodownik A P.CALPHAD（calculation of phase diagrams）:A comprehensive guide［M］.Elsevier:Elsevier，1998.［4］Ye X Y，Zhang J，Wang Y，et al.Optimization and calculation of the LaBr3-MBr（M=Na，K，Rb，Cs）phase diagrams［J］.Calphad，2004，28（2）:147-151.［5］Ye X Y，Zhang J，Sun Y M，et al.Thermodynamic optimization of TmCl3-ACl（A=Na，K，Rb，Cs）phase diagrams［J］.Rare Earths，2005，23（1）:88-92.［6］Ye X Y，Sun Y M，Zhang J，et al.Thermodynamic optimization of DyCl3-NaCl system［J］.Journal of Shanghai University（English 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Janus_二维双层MoSSe
第52卷第9期2023年9月人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS Vol.52㊀No.9September,2023Janus 二维双层MoSSe /WSSe 异质结光电性质的第一性原理研究周春起1,张㊀会2,礼楷雨2(1.沈阳大学机械工程学院,沈阳㊀110044;2.沈阳大学师范学院,沈阳㊀110044)摘要:通过第一性原理计算研究了四种二维双层MoSSe /WSSe 范德瓦耳斯异质结的光电性质㊂声子谱表明四种结构具有可靠的热力学稳定性㊂根据堆垛方式的不同,双层MoSSe /WSSe 异质结可以是间接或直接半导体㊂而且,两种Janus 型MoSSe /WSSe 异质结具有1.22和1.88eV 的适中带隙㊁显著的可见光吸收系数㊁跨越了水氧化还原电位的带边位置㊂因此,Janus 型的MoSSe /WSSe 异质结构在光催化水分解领域具有一定的应用前景㊂关键词:第一性原理计算;Janus 二维异质结;光催化水分解;声子色散谱;电子结构;光吸收中图分类号:O482;G312㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1000-985X (2023)09-1668-06First-Principles Study on Photoelectric Properties of Janus Two-Dimensional Bilayer MoSSe /WSSe HeterostructuresZHOU Chunqi 1,ZHANG Hui 2,LI Kaiyu 2(1.College of Mechanical Engineering,Shenyang University,Shenyang 110044,China;2.Normal College,Shenyang University,Shenyang 110044,China)Abstract :The photoelectric properties of four two-dimensional bilayer MoSSe /WSSe van der Waals (vdW)heterostructures were investigated by the first-principles calculations.All four heterostructures have been conformed thermodynamic stable by the phonon spectra.Bilayer MoSSe /WSSe heterostructures can be indirect or direct semiconductor,depending on the stacking routes.Moreover,two Janus MoSSe /WSSe heterostructures show the suitable band gap of 1.22and 1.88eV,notable absorption index on the visible light,and band edge positions straddling the water redox potential.Therefore,Janus MoSSe /WSSe heterostructures are expected to have application prospects in the field of photocatalytic water decomposition.Key words :first-principle calculation;Janus two-dimensional heterostructure;photocatalytic water splitting;phonon dispersion spectrum;electronic structure;light absorption ㊀㊀收稿日期:2023-03-06㊀㊀基金项目:辽宁省自然科学基金(2020-MS-306)㊀㊀作者简介:周春起(1995 ),男,黑龙江省人,硕士研究生㊂E-mail:1620222420@ ㊀㊀通信作者:张㊀会,博士,教授㊂E-mail:huizhangsy@0㊀引㊀㊀言二维(two-dimensional,2D)材料(例如黑磷㊁氮化碳㊁过渡金属二卤化物等)因其超大比表面积㊁较好的载流子迁移率和良好的导电性能[1-3],在光催化水分解领域具有非常好的应用前景㊂但是,光催化水分解反应在半导体带隙大小㊁载流子迁移率㊁太阳光吸收效率等诸多方面对光催化剂有着苛刻的要求㊂因此,探索新型的二维光催化材料具有重要的意义㊂垂直堆垛两个相同或不同的材料构成二维双层材料,是设计电子产品的有效方式[4-7]㊂它打破了二维单层材料在器件应用中的局限性,扩展了单一材料体系的光吸收范围,加快了界面处载流子的传输和分离速率[8-10]㊂例如,Wang 等[11]构建了具有较强光吸收系数与光催化性能的范德瓦耳斯异质结MoSe 2/SnSe 2和WSe 2/SnSe 2㊂㊀㊀第9期周春起等:Janus 二维双层MoSSe /WSSe 异质结光电性质的第一性原理研究1669㊀最近,通过垂直堆垛两个Janus 型单层WSSe 而得到WSSe-WSSe 的三种二维双层材料被报道[12],其光吸收性能优异,同时带边电位可跨越水的氧化还原电位,具有出色的光催化水分解能力㊂本工作应用第一性原理计算方法在单层MoSSe 和WSSe 的基础上,通过不同的垂直堆垛方式构建了MoSSe-WSSe 的四种二维双层范德瓦耳斯异质结,并对它们的晶体结构㊁电子性质和光催化性质进行了研究,研究结果表明上述异质结具有可靠的结构稳定性和优越的光催化水分解性能㊂1㊀计算方法本研究基于第一性原理计算,在VASP 软件包中进行[13-14]㊂使用具有PBE 函数的广义梯度近似(GGA)[15]进行结构优化㊂利用HSE06杂化泛函[16]计算了材料的电子性质与光学性质㊂设定HF /DFT 杂化函数计算中的精确交换分数α为默认值0.25㊂用投影缀加波(PAW)[17]赝势处理电子-离子的相互作用㊂为消除层间相互作用,垂直方向设置不小于1.5nm 的真空空间㊂用vaspkit [18]代码处理计算结果㊂为保证总能量在10-5eV 的计算精度,将截止能量设置为600eV㊂用Monkhorst-Pack(MP)方案在布里渊区(BZ)[19]进行K 点取样,网格为14ˑ14ˑ1㊂晶体结构优化收敛标准设置为每个原子上的受力小于0.1eV /nm㊂采用Phonopy 软件包计算材料的声子色散曲线[20-21],并将原子扩胞至2ˑ2ˑ1㊂2㊀结果与讨论2.1㊀晶体结构与稳定性单层MoSSe 或WSSe 在二维空间中具有六边形晶格对称性,每个单元包含三个原子(一个Mo 或W 原子㊁一个S 原子和一个Se 原子)㊂结构优化后单层WSSe 的晶格常数为0.32nm,W S 键长为0.24nm,W Se 键长为0.25nm㊂单层MoSSe 和WSSe 的晶格参数接近㊂以上结果与已有报道非常接近[22-23],表明计算结果是可靠的㊂根据已有报道,与AA 堆垛方式相比,AB 堆垛的双层MoSSe-WSSe 能量更低[24]㊂如图1所示,二维双层材料MoSSe-WSSe 是由单层MoSSe 和WSSe 在垂直方向上通过AB 方式排列堆垛得到的㊂如表1所示,四种异质结构的层间距离为0.31~0.32nm,与双层WSSe 接近[25]㊂本研究通过层间吸附能来验证材料双层结构的稳定性,计算公式为E ad =(E MoSSe +E WSSe )-E BL ,式中E ad ㊁E MoSSe ㊁E WSSe 和E BL 分别代表双层MoSSe-WSSe 的层间吸附能,单层MoSSe㊁单层WSSe 和双层MoSSe-WSSe 的总能量㊂㊂不同堆垛方式构成的双层MoSSe-WSSe 异质结的层间吸附能差别很小,为0.22~0.29eV,而且与双层WSSe 的层间吸附能相当(0.27~0.31eV)[12]㊂层间距离和吸附能表明双层MoSSe-WSSe 异质结层间为范德瓦耳斯结合,而且能够以不同的堆垛方式存在㊂如图2所示,双层MoSSe-WSSe 异质结中,MoSSe 与WSSe 的原子振动没有相互关联,这是由于层间为范德瓦耳斯作用,未形成化学键㊂它们的声子谱中各有18条色散曲线,其中6条声学支与12条光学支皆在零以上分布,进一步表明上述材料具有良好的结构稳定性㊂图1㊀二维双层MoSSe-WSSe 异质结晶体结构侧视图Fig.1㊀Side views of 2D bilayer MoSSe-WSSe heterostructures1670㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷表1㊀二维双层MoSSe-WSSe 异质结的晶格常数㊁层间距(d int )和层间吸附能(E ad )Table 1㊀Lattice constant ,interlayer distance (d int )and interlayer adsorption energy E ad of 2D bilayer MoSSe-WSSe heterostructuresMaterial Lattice constant /nm d int /nm E ad /eV AB 10.3220.3190.22AB 20.3210.3150.26AB 30.3210.3100.29AB 40.3220.3180.23图2㊀二维双层MoSSe-WSSe 异质结的声子谱Fig.2㊀Phonon dispersion spectra of 2D bilayer MoSSe-WSSe heterostructures 2.2㊀电子能带结构与性能本研究利用杂化泛函(HSE06)计算了二维双层MoSSe-WSSe 异质结的电子能带结构㊂如图3所示,AB 2和AB 3的带隙大小分别为1.88和1.89eV,它们的价带顶(valence band maximum,VBM)处于K 点,导带底(conduction band minimum,CBM)则位于K 和Г点之间,因此为间接带隙半导体㊂AB 1和AB 4的带隙值分别为1.22和1.85eV,VBM 与CBM 都在K 点,所以是直接带隙半导体㊂2.3㊀光催化性质材料的带边位置跨越水的氧化还原电位是光催化水裂解反应的必要条件,即CBM 大于-4.44eV(氢H +/H 2的还原电位),而VBM 必须小于-5.67eV(水O 2/H 2O 的氧化电位)[26]㊂由于对称破缺,单层MoSSe 上下表面的静电势不同,可称为Janus 结构㊂如图4所示,AB 1和AB 2异质结上下表面不对称,静电势差(ΔΦ)分别为1.46和1.49eV;而AB 3和AB 4异质结上下表面对称,静电势相等㊂因此,四种MoSSe-WSSe 异质结中,只有AB 1和AB 2为Janus 材料㊂光催化剂带边位置与氧化还原电位的差值可用来描述材料的光催化能力㊂AB 3异质结带边位置与水的氧化还原电位大致相等,催化反应的驱动力较弱;AB 4异质结的VBM 高于水的氧化电位,不具备氧化能力;AB 2异质结由于上下表面静电势的不同,可分别在下表面(WSSe 侧)产生增强的还原反应驱动力,在上表面(MoSSe 侧)产生增强的氧化反应驱动力㊂AB 1可分别在上表面(MoSSe 侧)产生增强的还原反应驱动力,在㊀第9期周春起等:Janus 二维双层MoSSe /WSSe 异质结光电性质的第一性原理研究1671㊀下表面(WSSe 侧)产生较弱的氧化反应驱动力㊂图3㊀二维双层MoSSe-WSSe 异质结的能带结构Fig.3㊀Band structures of 2D bilayer MoSSe-WSSeheterostructures 图4㊀二维双层MoSSe-WSSe 异质结的静电势和带边位置Fig.4㊀Electrostatic potentials and the band edge positions of 2D bilayer MoSSe-WSSe heterostructures1672㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第52卷图5㊀二维双层MoSSe-WSSe 异质结的吸收光谱Fig.5㊀Optical absorption spectra of 2D bilayer MoSSe-WSSe heterostructures 最后,通过材料的光吸收谱探讨光催化材料对可见光的利用效率,光吸收系数通过频率相关的介电函数[27-28]计算㊂ε(ω)=ε1(ω)+i ε2(ω),α(ω)=2(ω)[(ε12(ω)+ε22(ω))-ε1(ω)](1)如图5所示,四种异质结在2.0eV 开始出现明显光吸收,与VBM-CBM 跃迁对应,而更高能量吸收与更高级别的跃迁对应㊂四种MoSSe-WSSe 异质结在可见光范围(1.6~3.2eV)和紫外光范围(>3.2eV)吸收系数能够达到105量级,表明上述四种异质结能够有效吸收太阳光能量㊂3㊀结㊀㊀论本工作在单层二维材料MoSSe 和WSSe 的基础上,构建了四种MoSSe-WSSe 异质结㊂层间吸附能和声子谱表明,MoSSe-WSSe 异质结层间通过范德瓦耳斯吸附,能够稳定存在㊂杂化泛函计算得到四种异质结构的带隙值分别为1.22㊁1.88㊁1.89和1.85eV㊂由于二维双层异质结AB 1和AB 2具有结构不对称性,在其结构内部会产生一个内建电场,在电场的作用下,它的上下表面真空能级之间产生了一个较大的静电势差㊂内建电场和静电势差的存在导致AB 1和AB 2分别在不同的表面跨越了水的氧化还原电位㊂吸收光谱表明,四种异质结具有较强的光吸收能力,因此它们在光催化领域有着较大的潜力㊂参考文献[1]㊀LU Q P,YU Y F,MA Q L,et al.2D transition-metal-dichalcogenide-nanosheet-based composites for photocatalytic and electrocatalytic hydrogenevolution reactions[J].Advanced Materials,2016,28(10):1917-1933.[2]㊀NOVOSELOV K S,FALᶄKO V I,COLOMBO L,et al.A roadmap for graphene[J].Nature,2012,490(7419):192-200.[3]㊀RAN J R,ZHU B C,QIAO S Z.Phosphorene co-catalyst advancing highly efficient visible-light photocatalytic hydrogen production [J].Angewandte Chemie,2017,129(35):10509-10513.[4]㊀LOPEZ-SANCHEZ O,ALARCON LLADO E,KOMAN V,et al.Light generation and harvesting in a van der Waals heterostructure[J].ACSNano,2014,8(3):3042-3048.[5]㊀ROY T,TOSUN M,CAO X,et al.Dual-gated MoS 2/WSe 2van der Waals tunnel diodes and transistors [J].ACS Nano,2015,9(2):2071-2079.[6]㊀WANG Q X,ZHANG Q,LUO X,et al.Optoelectronic properties of a van der waals WS 2monolayer /2D perovskite vertical heterostructure[J].ACS Applied Materials &Interfaces,2020,12(40):45235-45242.[7]㊀YU Z H,PAN Y M,SHEN Y T,et al.Towards intrinsic charge transport in monolayer molybdenum disulfide by defect and interface engineering[J].Nature Communications,2014,5:5290.[8]㊀CHE W,CHENG W R,YAO T,et al.Fast photoelectron transfer in (C ring )-C 3N 4plane heterostructural nanosheets for overall water splitting[J].Journal of the American Chemical Society,2017,139(8):3021-3026.[9]㊀XU Q L,ZHANG L Y,YU J G,et al.Direct Z-scheme photocatalysts:principles,synthesis,and applications[J].Materials Today,2018,21(10):1042-1063.[10]㊀YANG S X,WU M H,WANG B,et al.Enhanced electrical and optoelectronic characteristics of few-layer type-ⅡSnSe /MoS 2van der waalsheterojunctions[J].ACS Applied Materials &Interfaces,2017,9(48):42149-42155.[11]㊀FAN Y C,WANG J R,ZHAO M W.Spontaneous full photocatalytic water splitting on 2D MoSe 2/SnSe 2and WSe 2/SnSe 2vdW heterostructures[J].Nanoscale,2019,11(31):14836-14843.[12]㊀JU L,QIN J Z,SHI L R,et al.Rolling the WSSe bilayer into double-walled nanotube for the enhanced photocatalytic water-splitting performance[J].Nanomaterials,2021,11(3):705.[13]㊀KRESSE G,FURTHMÜLLER J.Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set[J].PhysicalReview B,Condensed Matter,1996,54(16):11169-11186.[14]㊀KRESSE G,FURTHMÜLLER J.Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set[J].Computational Materials Science,1996,6(1):15-50.㊀第9期周春起等:Janus二维双层MoSSe/WSSe异质结光电性质的第一性原理研究1673㊀[15]㊀PERDEW J P,BURKE K,ERNZERHOF M.Generalized gradient approximation made simple[J].Physical Review Letters,1996,77(18):3865-3868.[16]㊀MARSMAN M,PAIER J,STROPPA A,et al.Hybrid functionals applied to extended systems[J].Journal of Physics:Condensed Matter,2008,20(6):064201.[17]㊀KRESSE G,JOUBERT D.From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented-wave method[J].Physical Review B,1999,59(3):1758-1775.[18]㊀LU C,TANG C G,ZHANG J C,et al.Progressively discriminative transfer network for cross-corpus speech emotion recognition[J].Entropy,2022,24(8):1046.[19]㊀MONKHORST H J,PACK J D.Special points for brillouin-zone integrations[J].Physical Review B,1976,13(12):5188-5192.[20]㊀TOGO A,OBA F,TANAKA I.First-principles calculations of the ferroelastic transition between rutile-type and CaCl2-type SiO2at high pressures[J].Physical Review B,2008,78(13):134106.[21]㊀PARLINSKI K,LI Z Q,KAWAZOE Y.First-principles determination of the soft mode in cubic ZrO2[J].Physical Review Letters,1997,78(21):4063-4066.[22]㊀WEI D H,ZHOU E,ZHENG X,et al.Electric-controlled tunable thermal switch based on Janus monolayer MoSSe[J].NPJ ComputationalMaterials,2022,8:260.[23]㊀JU L,BIE M,TANG X A,et al.Janus WSSe monolayer:an excellent photocatalyst for overall water splitting[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2020:acsami.0c06149.[24]㊀GUO W Y,GE X,SUN S T,et al.The strain effect on the electronic properties of the MoSSe/WSSe van der Waals heterostructure:a first-principles study[J].Physical Chemistry Chemical Physics,2020,22(9):4946-4956.[25]㊀JU L,TANG X A,LI J A,et al.Breaking the out-of-plane symmetry of Janus WSSe bilayer with chalcogen substitution for enhancedphotocatalytic overall water-splitting[J].Applied Surface Science,2022,574:151692.[26]㊀YU Y D,ZHOU J A,GUO Z L,et al.Novel two-dimensional Janus MoSiGeN4and WSiGeN4as highly efficient photocatalysts for spontaneousoverall water splitting[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2021,13(24):28090-28097.[27]㊀SAHA S,SINHA T P,MOOKERJEE A.Electronic structure,chemical bonding,and optical properties of paraelectric BaTiO3[J].PhysicalReview B,2000,62(13):8828-8834.[28]㊀PENG B,ZHANG H,SHAO H Z,et al.The electronic,optical,and thermodynamic properties of borophene from first-principles calculations[J].Journal of Materials Chemistry C,2016,4(16):3592-3598.。
GaSbⅡ型超晶格显微结构研究的开题报告
InAs/GaSbⅡ型超晶格显微结构研究的开题报告
1.研究背景
II型超晶格是一种重要的半导体材料，由于具有优异的电学、光学
和磁学性质，已经被广泛应用于光电子领域。
InAs/GaSbⅡ型超晶格是其中比较典型的一个，由于其宽的能带间隙，可以用于制备中红外探测器
和量子点激光器等器件。
在InAs/GaSbⅡ型超晶格中，由于其特殊的结构，其能带隙随着厚
度的增加而周期性变化，形成了量子阱，量子条和量子点等结构。
这些
结构的形成和性质对InAs/GaSbⅡ型超晶格器件的电学和光学性能具有重要的影响。
因此，对InAs/GaSbⅡ型超晶格的显微结构进行研究，对于深入理
解其电学和光学特性，以及制备高性能的光电子器件具有重要意义。
2.研究内容
本课题将对InAs/GaSbⅡ型超晶格的显微结构进行研究，具体内容
包括以下几个方面：
（1）超晶格样品制备：使用分子束外延技术制备InAs/GaSbⅡ型超晶格样品，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对样品进行表征。
（2）量子结构的形成和性质研究：分别对InAs/GaSbⅡ型超晶格的量子阱、量子条和量子点等结构的形成和性质进行研究，包括其尺寸、
形状、分布、能带结构和激发态等。
（3）电学和光学性质研究：通过光电流和荧光光谱等手段对
InAs/GaSbⅡ型超晶格的电学和光学性质进行研究，包括其载流子输运性质和荷载子重组过程等。
3.研究意义
本研究将深入探究InAs/GaSbⅡ型超晶格的显微结构及其电学和光学性质，为进一步理解其性能提供了基础。
此外，该研究还有助于对InAs/GaSbⅡ型超晶格器件的制备和性能优化提供指导，具有重要的应用意义。
含空位的二维GaN电子结构和光学性质的第一性原理研究
含空位的二维GaN电子结构和光学性质的第一性原理研究张丽丽;王晓东;马磊;张文;卫来;黄以能
【期刊名称】《电子元件与材料》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】基于密度泛函理论,计算了二维GaN及其Ga、N空位体系的电子结构和光学性质,通过形成能的计算分析了空位缺陷体系的稳定性,然后进一步计算了各体系的电子结构,分析并讨论了空位缺陷对吸收光谱的影响。
计算结果表明:Ga-N空位体系形成能最小,该结构最容易形成;Ga空位体系产生的缺陷能级使二维GaN呈现p型半导体特性,反之N空位缺陷呈现n型半导体特性,缺陷能级的出现有利于提高二维GaN电子迁移率以及光响应能力;各空位体系的吸收光谱均发生红移,其吸收系数在低能区域均大于本征二维GaN,这说明Ga、N空位的产生可以提升二维GaN对可见光的吸收能力。
【总页数】7页(P299-305)
【作者】张丽丽;王晓东;马磊;张文;卫来;黄以能
【作者单位】伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室;南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O469
【相关文献】
1.N空位、Ga空位对GaN∶Mn体系电磁性质和光学性质影响的第一性原理研究∗
2.含氧空位立方HfO2电子结构和光学性质的第一性原理研究
3.空位浓度对纤锌矿CdS电子结构和光学性质影响的第一性原理研究
掺杂氧空位的α-
Bi_(2)O_(3)电子结构和光学性质的第一性原理研究5.空位浓度对纤锌矿BN电子结构和光学性质影响的第一性原理研究
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Sr_(2)MoBO_(6)(B=Os、Re、W)的电子结构与光学性质的第一性原理
为了准确地描述 d 电子的库伦关联作用,计算采用“ 旋转不变” 法对 Mo 4d 和 B 5d 轨道进行了“ + U” 计
算 [15] 。 通过对一系列合理 U 值的测试( Mo:2 ~ 6 eV;B:1 ~ 4 eV) ,发现得到的主要结论是一致的。 因此,选
质进行理论计算,并分析能带结构与介电函数、吸收系数之间的联系,以期得到在可见光波段具有宽光谱、强
吸收的双钙钛矿材料。
1 计算方法
本文采用 VASP 软件包 [16-17] 对 Sr2 MoBO6 ( B = Os、Re、W) 进行晶体结构优化。 其中电子间的交换关联
能由广义梯度近似( GGA) 的 PBE 泛函 [18] 处理,电子与离子间的相互作用由投影缀加平面波( PAW) [19] 方法
( College of Science, Qiqihar University, Qiqihar 161000, China)
Abstract:Double perovskite oxides Sr2 MoBO6 ( B = Os,Re,W) have been predicted to be half metals with high magnetic
2 结果与讨论
2. 1 晶体结构与电子结构
Sr 2 MoBO 6 ( B = Os、 Re、 W) 的 晶 体 结 构 均 为 立
方结构, 空 间 群 为 Fm-3 m ( No. 225 ) , 晶 格 常 数 约
为0 . 8 nm,结 构 示 意 图 如 图 1 所 示。 三 种 晶 体 的
以发现,三种 Mo 基化合物的磁转变温度均高于室温,且 Sr2 MoWO6 和 Sr2 MoOsO6 展现出半金属性质。 另外,
基于第一性原理计算OsB2的点阵动力学
ｉ ｄ ｃ ｔ ｇ ｔ ａ Ｂ２ｗａ ａ ｎ ｉａ ｉ ｈ ｔＯｓ ｓ ａ ｗｅ ｋ ＥＰＣ ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｔ ｒ ｎ ｕ ｅ ｃ ｎ ｕｃｏ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｏｓ Ｂ２；ｆｒｔ ｒｎ ｉ ｅ ｉｓ —ｐ ｉ ｃｐｌｓ；ｌｔｉｅ ｄ ｎａ ｉｓ；ｅｅ ｔｏ ｐｈ ｎ ｎ ｃ ｕ ｌｎ ｕｐ ｒ ｏ ｄ ｃ ｏ ａｔｃ ｙ ｍ ｃ ｌ ｃｒ ｎ— ｏ ｏ ｏ ｐ ｉ ｇ ｓ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔｒ
图 １ Ｏｓ ２ 晶 胞 结 构 Ｂ的
Ｆｉ １ Ｃｒ ｓａｌｓｒ ｔ ｅ ｏｆＯ ｓ ｇ． ｙ ｔ ｔ ｕｃｕｒ Ｂ２
示结 果 ， 它们 分别 为 能量 与布里 渊 区 的关 系 、 电子态 密度 与 能量 的关 系． ２ 总 图 ａ中的几 条能 带穿 过 费米 能级 ， 明 Ｏ Ｂ 具 有金 属性 行 为． 带沿 Ｎ Ｋ方 向是 双 重简并 的 ， 说 ｓ 能 — 形成 Ｐ形带 结构 ． 电子 态 密度 如图 ２ ｂ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂｙ ｔ ｉｓ ｒｎ ｉ ｅ ｌ ｎ — ｖ ｓ ｕ ｏ ｏｅ ｔａ ａｃ ｌｔｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｎ ｉ ｕ ｃｉ ｎ ｌ ｓｒ ｃ ： ｈｅ ｆ ｔｐ ｉ ｃｐｌｓ ｐ ａ ｅ ｗａ ｅ ｐ ｅ ｄ ｐ ｔ ｎ ｉｌｃ ｌ ｕ ａｉｎｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｓｔ ｆ ｎ ｔｏ ａ ｒ ｙ
耦合超导体． 关键 词 ： ｓ ，第一性原理 ； ＯＢ ； 点阵动力学 ； 电声耦 合超导体
李松军
团队成员
郭丽教授，校金山特聘教授、江苏省特聘教授 袁新华教授，江苏省青蓝工程、江苏省双创博士 曹顺生教授，欧洲“玛丽·居里”学者、江苏省双创博士、省“六大人才高峰” 周志平教授，JSPS学者、江苏省青蓝工程 胡杰教授 吉海燕教授，省“六大人才高峰”、镇江市金山英才2025领军人才 盛维琛副教授 闵春英副教授，省“博士集聚计划” 李素敏副教授 朱琳副教授 朱脉勇副教授
李松军
俄罗斯工程院院士、乌克兰国家工程院院士、俄罗斯自然科学院院士、英 国皇家化学会会士
01 工作概述
03 外聘教授Leabharlann 目录02 团队成员
李松军，九三学社社员，英国、美国留学归国学者 ，中国当代知名高分子材料科学家 、数学物理专家 ,俄罗 斯自然科学院院士、俄罗斯工程院院士、 乌克兰国家工程院院士、英国皇家化学会会士 ；江苏省双创团队领军 人才 、江苏大学教授、江苏大学高分子材料研究院院长、博士生导师，材料学院教授委员会主任、高分子学科带 头人 ；Springer出版社SCI统计源期刊Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials常 务副主编 、先进材料国际会议品牌主要创始人、江苏省双创人才联合会副会长、海南省博士·院士产业促进会顾 问 、BTRAC高等智库首席科学家 、九江市政协智库专家 、“一带一路”工业通信业智库联盟专家委员会成员 ； 为欧洲“玛丽·居里”学者、江苏省特聘教授、江苏省双创人才；系国际分子印迹学会常务理事 、国际材料物理 模拟与数值模拟联合会常务理事 、中国机械工程学会(总会)理事 、中国化工学会化工新材料专业委员会理事 、 中国机械工程学会材料分会理事 ；以第一完成人获得2020中国技术市场协会金桥奖二等奖（国科社字0056） 、 2020中国科技产业化促进会科学技术奖二等奖（国科社字0255） 、2020中国商业联合会科学技术奖三等奖（国 科社字0042） 、2017中国产学研合作创新奖（国科社字0191） ；担任第一届、第二届、第三届、第四届、第 五届先进材料国际会议 、第二届国际院士大会 和第八届国际分子印迹会议大会主席或执行主席 。
利用理论与实验结合确定WB2的晶体结构
第３７卷㊀第７期㊀吉㊀林㊀化㊀工㊀学㊀院㊀学㊀报Ｖｏｌ.３７Ｎｏ.７㊀２０２０年７月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＪＩＬＩＮＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＪｕｌ.㊀２０２０收稿日期:２０２０￣０５￣０５基金项目:吉林化工学院校级项目(２０１８０２０)ꎻ吉林化工学院重大科技项目(２０１８０１７)ꎻ吉林省教育厅 十三五 科学技术项目(ＪＪＫＨ２０１９０８２６ＫＪ)ꎻ博士科研启动资金项目(２０１９００５)作者简介:王常春(１９８８￣)ꎬ男ꎬ黑龙江哈尔滨人ꎬ吉林化工学院讲师ꎬ博士ꎬ主要从事硬质材料的合成与性能探究方面的研究.Ｅ￣ｍａｉｌ:ｏｎｌｙｗａｎｇｓｏｎｇ＠１６３.ｃｏｍ.㊀㊀文章编号:１００７￣２８５３(２０２０)０７￣０００６￣０４利用理论与实验结合确定ＷＢ２的晶体结构王常春ꎬ花扬扬(吉林化工学院理学院ꎬ吉林吉林１３２０２２)摘要:过渡金属硼化物一直作为多功能硬质材料被广泛应用于工业生产中ꎬ但目前尚有一些材料的晶体结构受到争议.这些材料利用常规的测试方法(ＸＲＤ㊁ＥＤＳ等)不能对其进行区分ꎬ需要利用复杂且昂贵的测试手段来确定.合成纯相的材料也是一个难题ꎬ这对样品晶体结构的确定带来了更大的麻烦.利用高温高压法合成了曾经具有争议晶体结构的ＷＢ２.利用理论和实验相结合的方法确定了其晶体结构为ＷＢ２而不是Ｗ２Ｂ５.此种方法对确定具有争议晶体结构材料的晶体结构具有重要的指导意义.关键词:过渡金属硼化物ꎻ硬质材料ꎻ晶体结构ꎻ第一性原理中图分类号:Ｏ４６９文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.１６０３９/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｎ２２－１２４９.２０２０.０７.００２㊀㊀过渡金属硼化物由于具有很多优良的物理化学性质ꎬ例如:高导电性㊁高硬度㊁耐磨㊁耐腐和高抗压缩性等ꎬ而被广泛应用为多功能硬质材料[１￣４].然而在过渡金属硼化物的合成中ꎬ经常需要硼过量才能合成出等化学计量比的样品[５￣８].这就导致有些具有相同ＸＲＤ衍射峰样品的晶体结构很难确定.例如ＷＢ２和Ｗ２Ｂ５具有相同的ＸＲＤ衍射峰[９￣１０].两种材料的晶体结构中ꎬＷ２Ｂ５的晶体结构中只比ＷＢ２多了一个Ｂ４原子占位.然而在ＸＲＤ测试中这个原子占位却测不出来.因为轻元素原子对Ｘ光的散射不明显.如果想测出区别需要利用中子衍射才能测出ꎬ中子衍射测试复杂且昂贵.因此ꎬ前期人们一直认为被合成出来的ＷＢ２是Ｗ２Ｂ５.此外ꎬ在过渡金属氮化物中也同样存在很多具有争议的晶体结构尚未确定.如果能找到一种简单的方法来区分两种有争议物质具有重要的意义.以具有争议晶体结构的ＷＢ２为例ꎬ发现了一种简单的区分样品是ＷＢ２还是Ｗ２Ｂ５的方法.首先利用实验对材料进行合成.其合成前驱物中钨原子和硼原子的摩尔比例为１２.２.利用ＸＲＤ数据通过结构精修发现不能确定合成样品的晶体结构.创新的计算了样品的密立根电荷分布ꎬ并与测试的ＸＰＳ数据进行对比ꎬ利用理论计算与实验测试数据结合的方法确定了合成的样品为ＷＢ２.１㊀实验部分反应物为高纯钨粉和非晶硼粉ꎬ其摩尔比为１２.２.将反应物分压成型后放在六面顶液压机中进行样品合成.其具体合成过程可参见考文献[１１].合成条件为:压力５ＧＰａꎬ温度１６００ħꎬ保温时间１５ｍｉｎ.利用型号为ＲｉｇａｋｕＤ/ｍａｘ￣２５００Ｘ￣ｒａｙ￣ｄｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ的ＸＲＤ设备对样品进行晶体衍射测试.利用ＧＳＡＳ软件对测得的ＸＲＤ数据进行了结构精修.利用型号为ＥＳＣＡＬＡＢ２５０的ＸＰＳ设备对样品表面的化合态进行分析.基于ＤＦＴ(局部密度泛函)方法的ＣＡＳＴＥＰ软件包ꎬ计算了样品的密立根电荷分布.２㊀结果与讨论２.１㊀ＸＲＤ数据分析首先对合成样品进行ＸＲＤ测试ꎬ测试结果如图１所示.从图中可看出合成样品的ＸＲＤ峰与ＰＤＦ卡片中ＷＢ２和Ｗ２Ｂ５两种样品的ＸＲＤ峰相同.为了确定合成的样品是哪种材料ꎬ尝试了对衍射数据进行ＸＲＤ精修处理.图２为以ＷＢ２为导入晶体结构的ＸＲＤ精修图.图３为以Ｗ２Ｂ５为导入晶体结构的ＸＲＤ精修图.图４为ＷＢ２和Ｗ２Ｂ５的晶体结构图.从图中可以看到ꎬ利用两种晶体结构进行精修结果基本没有差别.表１为利用两种结构进行精修得到的参数.从表中可以看到ꎬ两种结构的精修数据都是复合标准的.因此ꎬ利用ＸＲＤ精修不能确定样品的晶体结构.ＴｗｏＴｈｅｔａ(ｄｅｇ.)图１㊀合成样品的ＸＲＤ测试图ＴｗｏＴｈｅｔａ(ｄｅｇ.)图２㊀ＷＢ２为导入晶体结构的ＸＲＤ精修图ＴｗｏＴｈｅｔａ(ｄｅｇ.)图３㊀以Ｗ２Ｂ５为导入晶体结构的ＸＲＤ精修图如图左侧为Ｗ２Ｂ５的晶体结构图右侧为ＷＢ２的晶体结构图图４㊀样品的晶体结构图表１㊀结构精修所得实验参数ＣｏｍｐｏｕｎｄｓＷ２Ｂ５ＷＢ２ＣｒｙｓｔａｌｓｙｓｔｅｍＨｅｘａｇｏｎａｌＨｅｘａｇｏｎａｌＳｐａｃｅｇｒｏｕｐＰ６３/ｍｍｃＰ６３/ｍｍｃａꎬｂ/Ａ２.９８５８２.９８６８６ｃ/Ａ１３.８９０５１３.８９５７１ＡｔｏｍｓｐｏｓｉｔｉｏｎＷｙｃｋｏｆｆ(ｘｙｚ)Ｗｙｃｋｏｆｆ(ｘｙｚ)Ｗ(１)４ｆ(０.３３３３００ꎬ０.６６６７００ꎬ０.１３７３９４)４ｆ(０.３３３３００ꎬ０.６６６７００ꎬ０.１３７３７３)Ｂ(１)２ｂ(０.００００００ꎬ０.００００００ꎬ０.２５０００)４ｆ(０.３３３３００ꎬ０.６６６７００ꎬ０.９７７９７４)Ｂ(２)２ｄ(０.３３３３００ꎬ０.６６７００ꎬ０.７５００００)２ｄ(０.３３３３００ꎬ０.６６７００ꎬ０.７５００００)Ｂ(３)４ｆ(０.３３３３００ꎬ０.６６７００ꎬ０.０２０９００)２ｂ(０ꎬ０ꎬ０.２５００００)Ｂ(４)２ａ(０.００００００ꎬ０.００００００ꎬ０.０００００)ＲｅｓｉｄｕａｌｓａＲｗｐ:０.９９９Ｒｐ:０.７８３Ｒｗｐ:０.９２６Ｒｐ:０.７１５χ２:５.７５９χ２:４.８５０２.２㊀理论计算数据分析为分析两种晶体结构的不同ꎬ对两种晶体结构进行了密立根电荷分布的计算ꎬ计算结果如图５所示.从图中可以看到ꎬ在ＷＢ２结构中ꎬ钨原子７㊀㊀第７期王常春ꎬ等:利用理论与实验结合确定ＷＢ２的晶体结构㊀㊀㊀向硼原子转移了０.８７ｅ的电荷.Ｂ原子有３种价态ꎬＢ原子分别得到了０.５１ｅ㊁０.４９ｅ㊁０.３７ｅꎬ３种价态的原子占的比例为２１１.在Ｗ２Ｂ５晶体结构中ꎬ钨原子向硼原子转移了更多的电荷ꎬ转移量为１.０３０ｅꎬ硼原子有４种价态.四种价态的硼原子所得到的电荷数为０.５２ｅ㊁０.５１ｅ㊁０.２９ｅ㊁０.３７ｅ.如果合成的材料中ꎬ硼原子具有３种价态ꎬ那么该材料即为ＷＢ２.如果合成的材料中ꎬ硼原子具有４种价态ꎬ那么该材料即为Ｗ２Ｂ５.然而ꎬ从实验上确定合成材料中硼原子的价态是很难的一件事.寻找一种方法从试验测试上确定材料中硼原子的价态是确定合成样品晶体结构的关键点.图５㊀两种晶体结构密立根电荷分布图２.３㊀ＸＰＳ数据分析ＸＰＳ测试能够分析样品表面原子的结合能.通过分析原子结合能的大小可以分析此原子的价态.样品的ＸＰＳ测试数据如图６所示.从图６中可见ꎬ钨原子的结合能出现了双峰ꎬ双峰的出现是过渡金属钨具有的一个特点ꎬ双峰为Ｗ４ｆ的结合能峰.从峰位来分析ꎬ峰值比单质钨中钨原子的峰值大ꎬ说明合成材料中的钨原子失去了大量的电子.这与理论计算结果相一致.从硼４ｆ结合能峰可以看到峰宽较宽ꎬ是多个峰合在一起的总效果.因此利用分峰软件ｐｅａｋｆｉｔ对硼原子结合能的峰进行了分峰.从分峰结果中可以看到.硼原子可以分成３个峰ꎬ说明硼原子具有３种价态.并且元素比例为２１１.这与理论计算中的ＷＢ２相一致.因此说明合成的样品为ＷＢ２.Ｂｌｎｄｉｎｇｏｎｏｒｇｙ/ｅＶ(ａ)为Ｗ元素的４ｆ轨道Ｘ射线光电子能谱图Ｂｌｎｄｉｎｇｏｎｏｒｇｙ/ｅＶ(ｂ)为Ｂ元素的１ｓ轨道的Ｘ射线光电子能谱图图６㊀计算所得ＸＰＳ数据图３㊀结㊀㊀论利用高温高压法合成了具有争议晶体结构的ＷＢ２.通过ＸＲＤ精修发现ꎬ利用两种晶体结构作为导入晶体结构都能得到较好的精修结果ꎬ说明利用ＸＲＤ精修不能确定晶体的结构.利用理论计算确定了两种不同晶体结构中硼原子的价态数.并且利用ＸＰＳ测试确定了合成样品中具有３种不同硼原子的价态ꎬ说明合成的样品为ＷＢ２.参考文献:[１]㊀宋乐乐ꎬ王常春.硬质材料二硼化钼硬度机理的研究[Ｊ].吉林化工学院学报ꎬ２０１９ꎬ３６(３):１０１￣１０４.[２]㊀刘宝良ꎬ季杨ꎬ冯晓艳ꎬ等.硼化物基超高温复合陶瓷超高速撞击作用下破坏模式研究[Ｊ].吉林化工学院学报ꎬ２０２０ꎬ３７(１):５８￣６１.[３]㊀ＷＡＮＧＣꎬＳＯＮＧＬ.ＥｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｔｅｒｌａｍｅｌｌａｒｂｉｎｄｉｎｇｍｏｄｅｓｏｎｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆＲｅＢ２ａｎｄＭｏＢ２ｗｉｔｈ８㊀㊀吉㊀林㊀化㊀工㊀学㊀院㊀学㊀报㊀㊀２０２０年㊀㊀ｌａｍｉｎａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ[Ｊ].ＣａｎａｄｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓꎬ２０１７ꎬ９５(６):６２１￣６２４[４]㊀ＷＥＩＮＢＥＲＧＥＲＭꎬＬＥＶＩＮＥＪꎬＣＨＵＮＧＨꎬｅｔａｌ.Ｉｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍｅｔａｌｄｉｂｏｒｉｄｅｓ:Ｏｓ１－ｘＲｕｘＢ２[Ｊ].Ｃｈｅｍｉｎｆｏｒｍꎬ２０１０ꎬ４０(３２):１９１５￣１９２１.[５]㊀ＩＮＧＯＬＥＳꎬＬＩＡＮＧＨꎬＵＳＴＡＭꎬｅｔａｌ.Ｍｕｌｔｉ￣ｓｃａｌｅｗｅａｒｏｆａｂｏｒｉｄｅｃｏａｔｉｎｇｏｎｔｕｎｇｓｔｅｎ[Ｊ].Ｗｅａｒꎬ２００５ꎬ２５９(７):８４９￣８６０.[６]㊀ＫＡＷＡＮＯＷＡＨꎬＧＯＴＯＨＹꎬＯＴＡＮＩＳꎬｅｔａｌ.ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＷＢ２(０００１)ｓｕｒｆａｃｅ[Ｊ].ＳｕｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ１９９９(９９):６６１￣６６５.[７]㊀ＫＨＯＲＫꎬＹＵＬꎬＳＵＮＤＡＲＡＪＡＮＧ.Ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｈａｒｄｔｕｎｇｓｔｅｎｂｏｒｉｄｅｌａｙｅｒｂｙｓｐａｒｋｐｌａｓｍａｓｉｎｔｅｒｉｎｇｂｏｒｉｄｉｎｇ[Ｊ].ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ２００５ꎬ４７８(１):２３２￣２３７.[８]㊀ＵＳＴＡＭ.Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｂｏｒｉｄｅｄｐｕｒｅｎｉｏｂｉｕｍ[Ｊ].Ｓｕｒｆａｃｅ＆ＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００５ꎬ１９４(２):３３０￣３３４.[９]㊀ＣＡＩＫＦꎬＮＡＮＣ.ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＷ２Ｂ５ａｄｄｉｔｉｏｎｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＢ４Ｃ[Ｊ].ＣｅｒａｍｉｃｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌꎬ２０００ꎬ２６(５):５２３￣５２７.[１０]ＹＩＮＳꎬＨＥＤꎬＸＵＣꎬｅｔａｌ.ＨａｒｄｎｅｓｓａｎｄｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｉｏｆｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄＭｏＢ２ａｎｄＷＢ２ｃｏｍｐａｃｔｓ[Ｊ].ＨｉｇｈＰｒｅｓｓｕｒｅＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１３ꎬ３３(２):４０９￣４１７.[１１]ＷＡＮＧＣꎬＳＯＮＧＬꎬＸＩＥＹ.ＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＷＢ２ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄａｔｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ[Ｊ].Ｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０２０ꎬ１３(５):１２１２.ＤｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅＣｒｙｓｔａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＷＢ２ｂｙＵｓｉｎｇａＭｅｔｈｏｄＣｏｍｂｉｎｅｄＴｈｅｏｒｙｗｉｔｈＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＷＡＮＧＣｈａｎｇｃｈｕｎꎬＨＵＡＹａｎｇｙａｎｇ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅꎬＪｉｌｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＪｉｌｉｎＣｉｔｙ１３２０２２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍｅｔａｌｂｏｒｉｄｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｗｉｄｅｌｙａｓｍｕｌｔｉ￣ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｈａｒｄｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ.Ｈｏｗｅｖｅｒꎬｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｏｍｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓｓｔｉｌｌｃｏｎｔｒｏｖｅｒｓｉａｌ.Ｔｈｅｓｅｍａｔｅｒｉａｌｓｃａｎ ｔｂｅｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄｂｙｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓ(ＸＲＤꎬＥＤＳꎬｅｔｃ.).Ｔｈｅｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄａｒｅｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｅｘｐｅｎｓｉｖｅ.Ｂｕｔꎬｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇｐｕｒｅｐｈａｓｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓａｌｓｏａｃｈａｌｌｅｎｇｅꎬｗｈｉｃｈｂｒｉｎｇｓｍｏｒｅｔｒｏｕｂｌｅｔｏｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅ.ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬＷＢ２ｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｖｅｒｓｉａｌｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅｔｈｏｄ.ＴｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｏｂｅＷＢ２ｉｎｓｔｅａｄｏｆＷ２Ｂ５ｂｙｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｒｙａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ.Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏｎｔｒｏｖｅｒｓｉａｌｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍａｔｅｒｉａｌｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍｅｔａｌｂｏｒｉｄｅｓꎻｈａｒｄｍａｔｅｒｉａｌꎻｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ９㊀㊀第７期王常春ꎬ等:利用理论与实验结合确定ＷＢ２的晶体结构㊀㊀㊀。
二维铁电材料LaOBiS2的第一性原理研究
扎根中国、融通中外,立足时代、面向未来——探索医学院生物医学工程人才培养思路
生物医学工程（Biomedical Engineering）是多学科融合具有特定内涵的学科。
其主要特点是运用工程学和应用科学的知识和技术解决生物学和医学领域的科学问题，从分子、细胞、组织、器官、生命系统等不同层面深入探索生命现象、充分研究生命行为，为疾病的预防、诊断、治疗和康复各个阶段提供新策略、研发新材料、制造新设备，最终实现促进人类健康、延长人类寿命的伟大使命[１]。
20世纪60年代初，美国最早开始了生物医学工程研究生教育[２]；我国的生物医学工程教育始于20世纪70年代末。
近年来，随着医学、生命科学和工科专业发展，“医工结合”模式兴起，大量医学类院校也开设了生物医学工程专业。
温州医科大学生物医学工程专业于2002年设立，2016年获批省一流学科。
在树立文化自信的大背景下，我国的教育改革也应探索适合自己的道路。
习近平总书记强调：“我国有独特的历史、独特的文化、独特的国情，教育必须坚定不移走自己的路。
要扎根中国、融通中外，立足时代、面向未来，发展具有中国特色、世界水平的现代教育。
”[３]生物医学工程是一个具有鲜明特点的交叉学科，它依托于医学、生物学、工学等基础学科，这些学科体系本身在中西方之间就有很大差异，因而生物医学工程教育不能照搬西方模式，应从实际出发，发展、壮大我国特色的生物医学工程专业。
本文以习近平总书记提出的“扎根中国、融通中外，立足时代、面向未来”为纲，分析了生物医学工程教育的现状、中外对比现状，并提出医学院校生物医学工程人才培养体系的建设思路。
一、扎根中国———我国生物医学工程专业现状分析目前，我国约有110所高校设立了生物医学工程专业[４]。
不同学校根据自身办学条件、师资队伍、学科基础与研究领域等条件，依托自然科学、工程技术或医学等方面的优势发展本专业，因此，扎根中国、融通中外，立足时代、面向未来王佰亮，陈浩（温州医科大学眼视光学院〔生物医学工程学院〕，浙江温州325027）［摘要］从习近平总书记提出的“扎根中国、融通中外，立足时代、面向未来，努力建设中国特色、世界水平的现代教育”理念出发，通过分析我国生物医学工程专业教育现状，对比中美两国之间专业差异，认为我国现行生物医学工程教学模式存在学科融合程度欠佳、缺乏跨学科课程资源等问题。
第5章-第一性原理计算-2-CASTEP
在Add Atoms对话框中选择Options标签，确定Coordinate system为Fractional。如上所示。选择Atoms标签，在Element文
本框中键入Al，然后按下Add按钮。铝原子就添加到结构中了。 在Element文本框中键入As。在a, b, c文本框中键入0.25。按 Add按钮。关闭对话框。 原子添加完毕，我们再使用对称操作工具来构建晶体结构当中 剩余的原子。这些原子也显示在邻近的单胞中。当然，我们也可以 通过重新建造晶体结构来移去这些原子。 从菜单栏中选择Build | Crystals | Rebuild Crystal...，按下 Rebuild按钮。在显示出的晶体结构中那些原子就被移走了。我们 可以把显示方式变为Ball and Stick。 在模型文档中右键单击，选择Display Styles，按下Ball and stick按钮。关闭对话框。 在3D视窗中的晶体结构是传统的单胞，它显示的是格子的立方 对称。如果存在的话，CASTEP使用的则是格子的全部对称. 既包含有两个原子的原胞和包含有8个原子的单胞是相对应的.不 论单胞如何定义，电荷密度，键长，每一类原子的总体能量都是一 样的，并且由于使用了较少的原子 ,使计算时间得以减少。
CASTAP动力学任务
CASTAP动力学任务允许模拟结构中原子在计算力的影响下将 如何移动。 在进行CASTAP动力学计算以前，可以选择热力学系综和相应 参数，定义模拟时间和模拟温度。 选择热力学系综 对牛顿运动定律积分允许探索体系恒值能量表面（NVE动力学）。 然而，在体系与环境进行热交换条件下发生最本质的现象。使用 NVT系综（或者是确定性的Nosé 系综或者是随机性的Langevin 系综） 可模拟该条件。
第五章
第一性原理计算 First-principles Calculations
华东师范大学张利东教授课题组：化学“一步法”构筑复杂多支凝胶微管
华东师范大学张利东教授课题组：化学“一步法”构筑复杂多支凝胶微管传递最新鲜的科研资讯点击上方蓝字CBG资讯加关注近日，华东师范大学化学与分子工程学院张利东教授课题组在“一步法”构筑复杂多支凝胶微管方面取得重要进展，相关成果以“Hollow hydrogel networks for temperature-controlled water fluidics”为题发表于Chemical Communications （DOI: 10.1039/C8CC05396K），第一作者为博士一年级学生陈清。
水凝胶微管在生物及化学工程方面具有非常高的利用价值。
通过对管内壁的修饰，可以实现有效的细胞粘附、催化分离、可控的流体力学等。
然而，如何将普通的水凝胶薄膜转化为中空的凝胶微管一直是难以攻克的瓶颈。
对于制备水凝胶中空管，已报道的方法多是采用模板法、挤出法或者是直接“film-to-tube”卷曲法。
这些方法可以构筑1D结构的中空管，但很难实现3D多支化水凝胶微管的构筑。
为此，张利东教授课题组开发了一种经济便捷的溶液法来构筑复杂多支水凝胶微管。
首先，作者通过薄膜切割或直接的溶液印刷制备出六元环网状结构的薄膜，然后将该单层水凝胶薄膜浸入CuSO4和H2O2的Tris-HCl 缓冲溶液10-30 min后，薄膜快速吸水溶胀，并在薄膜溶胀体系内产生大量气体。
气体溢出导致了溶胀的薄膜转化成为具有多孔壁的中空管，从而形成了相应形状的中空水凝胶微管（图1）。
图一、多支网络水凝胶微管的制备（来源：Chem. Commun.）作者利用该方法制备出的中空水凝胶微管可以完全保持薄膜的原始几何形状，因此，研究人员可以通过设计任意形状的薄膜来制备任意形状的水凝胶中空管。
这种方法无需模板和模具，克服了以往方法的种种限制。
图二、该方法可以制备任意形状的水凝胶中空管。
(a)多支中空管，(b) 蜂窝状中空管，(c) 扇形中空管，(d) 双星型中空管。
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Ｖ ｏ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． １
Ｍａ ｒ ． ２ １ ５
Ａ １ Ｂ ２型 结构 ＷＢ ２点 阵 动 力 学 的第 一 性 原 理 研 究
汪 月琴 ，严 少平
（ 安徽理工大学理学 院 ， 安徽 淮南 ２ ３ ２ ０ ０ １ ）
摘 要： 对Ａ １ Ｂ 型 结构 的二硼 化物 的超 导进 行 了大量研 究 ， 试 图寻 找新 的 高温超 导体 。 为 了 研 究硬 材料 ＷＢ ： 的超 导 电性 ， 利 用基 于密度泛 函理 论 的第一 性原 理 计算 ， 研究 了Ａ Ｉ Ｂ 型 结构 ＷＢ 的点 阵动 力 学性质 ， 并与 高温超 导 体 Ｍｇ Ｂ ：的相 关性 质作 了 比较 。ＷＢ ：的 能 带在 费米 能 级沿 ｒ—Ａ方 向有 两条 双重 简并 的能带 。 带心 声子 计 算 结果 表 明 ， 声 子频 率全部 来 源 于 Ｂ原
子振 动关联 模 式的 贡献 。 高频 率 的 Ｂ 和 Ｅ 两种 声 学模 式 的 电声耦合 作 用较 强且 对超 导 电性 起 着决定 性 的作 用。ＷＢ 有 着 与 Ｍｇ Ｂ ２ 类似 的 高温超 导性 质 。
关键 词 ： 第一性原理； 点阵动力学； 超导电性
中 图分类 号 ： ０ ５ １ １ ． ４
ｆ ｅ ｒ ｍｉ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｈ ａ ｓ ｔ ｗ ｏ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｙ —ｄ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｌ ｏ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｆ —Ａ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｚ ｏ ｎ ｅ— ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｈ ｏ ｎ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ａ ｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｏ ｎ ｏ ｎ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂ —ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ—ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｍｏ ｄ ｅ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｅ —
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第 ３ ５卷 ３月 第１ 期 ２ ０ １ ５年
安 徽理 工大 学学报 （ 自然科 学版 ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
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文献 标 志码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ — １ ０ ９ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ — ０ ０ ２ ８ — ０ ４
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