本文利用基于密度泛函理論的第一性原理方法,研究了未摻雜、A位摻雜與B位摻雜鉻酸鑭材料的電子結(jié)構(gòu),揭示了摻雜對材料電子結(jié)構(gòu)影響的微觀機理以及對導(dǎo)電性能的影響規(guī)律,為鉻酸鑭材料的開發(fā)利用打下基礎(chǔ)。通過對自洽計算得出的能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度分布、重疊布居、Mulliken電荷布居以及差分電荷密度進行分析后,得出主要結(jié)論如下:（1）構(gòu)建了無摻雜鉻酸鑭模型,研究了無摻雜情況下體系的電子結(jié)構(gòu)。無摻雜鉻酸鑭為間接帶隙半導(dǎo)體材料,費米能級附近的價帶與導(dǎo)帶由自旋為alpha態(tài)的電子能級構(gòu)成;價帶范圍-8～0 eV主要由Cr的3d態(tài)與O的2p態(tài)軌道成鍵構(gòu)成;導(dǎo)帶范圍0～6 eV是由La的5d、Cr的3d以及O的2p態(tài)軌道成鍵構(gòu)成;La-0鍵為離子鍵,Cr-O鍵為共價鍵。（2）構(gòu)建了三種不同Ca摻雜濃度的鉻酸鑭模型;Ca替位摻雜La后,鉻酸鑭的晶胞體積變小,晶格常數(shù)在Ca摻雜位置發(fā)生畸變;費米能級附近的價帶與導(dǎo)帶仍由自旋為alpha態(tài)的電子能級構(gòu)成,Ca摻雜后費米能級進入價帶,材料變成p型摻雜半導(dǎo)體;隨著Ca摻雜濃度的增加,價帶頂與導(dǎo)帶底的間隙逐漸縮小,材料的導(dǎo)電性增強,與文獻實驗結(jié)果一致;由電子態(tài)密度分布分... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鉻酸鑭材料介紹
        1.1.1 概述
        1.1.2 結(jié)構(gòu)特性
        1.1.3 基本物理、化學(xué)性質(zhì)
        1.1.4 研究概述
    1.2 第一性原理簡介
        1.2.1 Hartree-Fock方法
        1.2.2 密度泛函理論
    1.3 固體能帶論簡介
        1.3.1 Bloch定理
        1.3.2 能帶
    1.4 計算程序簡介
    1.5 論文主要研究內(nèi)容和意義
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
3的電子結(jié)構(gòu)研究">第2章 無摻雜LaCrO₃的電子結(jié)構(gòu)研究
    2.1 建立模型與計算方法
    2.2 計算方法
        2.2.1 交換關(guān)聯(lián)函數(shù)測試
        2.2.2 贗勢選取
        2.2.3 其它計算參數(shù)選擇
    2.3 計算結(jié)果與討論
        2.3.1 晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)
        2.3.2 能帶與態(tài)密度分析
        2.3.3 重疊布居與Mulliken電荷布居分析
        2.3.4 差分電荷密度
    2.4 本章小結(jié)
3電子結(jié)構(gòu)研究">第3章 A位摻雜Ca的LaCrO₃電子結(jié)構(gòu)研究
    3.1 模型建立
    3.2 計算方法
    3.3 計算結(jié)果與討
        3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.3.2 能帶與態(tài)密度分析
        3.3.3 重疊布居與Mulliken電荷布居分析
        3.3.4 差分電荷密度
    3.4 本章小結(jié)
3電子結(jié)構(gòu)研究">第4章 B位摻雜Mn的LaCrO₃電子結(jié)構(gòu)研究
    4.1 模型建立
    4.2 計算方法
    4.3 計算結(jié)果與討論
        4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)
        4.3.2 能帶與態(tài)密度分析
        4.3.3 重疊布居與Mulliken電荷布居分析
        4.3.4 差分電荷密度
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]Cr,Mo,Ni在γ-Fe（C）中的鍵合性質(zhì)及對相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響[J]. 王明軍,李春福,文平,張鳳春,王垚,劉恩佐.  物理學(xué)報. 2016(03)
[3]鈣摻雜對鉻酸鑭熱膨脹系數(shù)的影響[J]. 譚威,林旭平,艾德生,馬景陶,鄧長生,徐景明.  硅酸鹽學(xué)報. 2012(06)
[4]摻鈣鉻酸鑭陶瓷的導(dǎo)電性能[J]. 朱新德,李勝利,孫良成,劉偉明.  硅酸鹽學(xué)報. 2006(12)
[5]鉻酸鑭電熱元件的結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 劉偉明,李勝利,孫良成,李德輝,敖青,劉娜.  金屬熱處理. 2002(12)
[6]LaCrO3導(dǎo)電陶瓷的研制[J]. 王永增,楊國武,張昂,李忠升,周騄騄.  河北陶瓷. 2000(01)
[7]鉻酸鑭發(fā)熱元件的性質(zhì)[J]. 孫良成,徐曉剛,廖曉麗,成宇.  工業(yè)加熱. 1999(02)
[8]鉻酸鑭質(zhì)紅外輻射導(dǎo)電材料的研制[J]. 潘儒宗,蔡中偉.  紅外技術(shù). 1993(05)
[9]鉻酸鈣(钅蘭)的合成[J]. 張?zhí)烊?賈文武,范淑琴,蘭兆義.  稀土. 1980(03)



本文編號：2930150