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CdS晶体的价电子结构分析和结合能、熔点计算被引量：2: 2013年; 应用固体与分子经验电子理论(EET)分析了半导体化合物硫化镉(CdS)的价电子结构,并计算了化合物的键能、熔点,计算值与实验值一致。CdS的闪锌矿和纤锌矿两种结构的价电子计算结果表明,两种结构的价电子分布非常相似,其键能主要分布在最近的4条Cd-S键上。闪锌矿和纤锌矿结构的CdS中的Cd原子和S原子都应处于第四杂阶。键能分布计算结果表明,常温下,六角结构的CdS要比立方结构的CdS更加稳定,但两种结构的结合能差值相对于键能非常小,晶体结构的各向异性也在减弱,但总体来说其结构稳定性差别不大,很容易受到环境影响而发生相互转化。对熔点的计算结果表明,CdS的固相稳定性与其共价电子结构密切相关,对熔点起主要作用的是最强键的共价电子对数,其对纤锌矿和闪锌矿两种结构熔点的影响率分别为93.4%和99.2%。; 郑淑王义郭永权; 关键词：硫化镉价电子结构经验电子理论

稀土元素的价电子结构和熔点、结合能的关联性被引量：14: 2012年; 稀土是重要的战略物资资源,有一些已形成产业,在永磁、发光、催化和储氢等方面有着重要的作用.对稀上及其化合物的研究一直是国内外研究的热点.对稀土原子结构和价电子结构的研究有助于对其的更深刻的理解.依据固体与分子经验电子理论,对镧系稀土和Sc,Y的价电子结构进行系统地研究,并以此为基础,对它们的熔点和结合能做进一步分析,分析结果和实验值相符.研究结果表明:稀土金属的结构与晶格电子和共价电子密切相关,随着晶格电子向共价电子的转换,稀土金属的熔点趋于增加.稀土的价态变化也是影响电子分布和性能的主因,如:Sm和Eu的熔点与电子结构的关系不同于其他稀土,外壳层的共价电子之间的转化是其熔点与其他元素之间差别较大的主要原因.稀土的4f电子对结合能的影响大,这是源于其4f电子引发的收缩效应.此结果揭示了决定稀土熔点和结合能的主要因素是稀土的价电子结构的变化.; 孟振华李俊斌郭永权王义; 关键词：稀土价电子结构熔点结合能

稀土Fe基3:29和1:12型化合物的磁性研究: 2013年; 稀土Fe基3:29和1:12型磁性合金化合物显示硬磁性特征,具有发展成为新型永磁材料的可能性.研究其磁性机理有助于理解其磁性的本质.本文发展了传统的磁价模型,并将其适用性由强磁合金拓展到亚铁磁性的弱磁性合金.利用发展的磁价模型系统研究RFe12xMx,R3Fe29xMx和R2Fe17xMx(R=稀土元素,M=第三掺杂金属元素)稀土合金化合物及其渗碳和吸氮化合物的磁性.理论与实验相符.研究表明:稀土Fe基3:29和1:12型合金化合物的磁性与稀土磁矩相关.合金的弱磁性源于合金内部存在的亚铁磁性.渗碳或吸氮处理,导致合金内部亚铁性-铁磁性转变.导带中的sp电子对于磁性的贡献与重稀土的极化、碳和氮原子的俘获密切相关.发展的磁价模型甚至可以根据稀土化合物的结构式对其磁性进行预测.; 郁芳婧孟振华刘汉源梅简郭永权; 关键词：亚铁磁性

La-Mg-Ni/Co储氢合金中的相结构被引量：5: 2012年; 应用真空电弧熔炼方法制备La-Mg-Ni/Co5:19和2:7型储氢合金.应用X射线衍射系统研究这两类合金的相结构,并测定各相的原子占位.研究表明:5:19型的(La1-xMgx)5Co19合金是由Pr5Co19,LaCo5和LaSb3V3种类型结构组成;在2:7型的(La1-xMgx)2Ni7合金中,除了(La0.85Mg0.15)2Ni7合金只含LaNi5类型相结构外,其他合金均含有LaNi5类型相结构及LaNi3或La2Ni7类型相之一.应用尝试法确定合金中各相的晶胞参数和体积的变化规律,并利用Rietveld全谱拟合分析方法测定了(La0.95Mg0.05)2Ni7合金的相结构及相含量.研究表明:两种储氢合金相结构中主相与晶界相的点阵常数之间存在良好的共格性.Mg原子同时部分取代La和Ni原子,随着Mg含量的增加,晶胞内空隙变大.由于吸收的H原子将占据这些空位,所以空位空间的增加有助于容纳更多的H.这暗示Mg原子的占位导致的晶体畸变与储氢合金储氢能力相关,同时由于Mg原子与H原子之间强的亲和力,以及主相与晶界相之间的共格关系,可以使得H原子更容易进人合金中,并形成稳定的相结构.; 张鲁山王智敏郭永权; 关键词：储氢合金

晶体硅电池的价电子结构与光谱响应的相关性分析被引量：4: 2012年; 晶体硅太阳能电池是第一种实现商业化的太阳能电池,也是我国唯一实现商业化生产的太阳能电池.目前的研究多关注于硅电池的制备工艺,本文用固体与分子经验电子理论(EET)研究了单晶硅太阳能电池的价电子结构,从价电子结构的角度分析了单晶硅太阳能电池的光谱响应值,多晶硅电池的光谱响应问题.理论计算结果与实验数据基本一致,计算结果表明:单晶硅光谱响应的起始波长为4603,其光谱响应的最大值在波长7482处,光谱响应截止波长为10062,相当于1.23eV的禁带宽度.多晶硅电池的光谱响应范围虽然跟单晶硅一致,但是影响光谱响应值变小,其原因在于晶粒排列杂乱导致电子状态转变的难度增加,降低了对光子的吸收.最后用同样的方法对Ge的光谱响应进行了分析.分析表明,Ge的光谱响应的起始值在波长5596处,截止值在12940处,最大值在波长9224处,从价电子结构的角度解释了Ge不适合做太阳能电池的原因.; 孟振华郭永权; 关键词：晶体硅太阳能电池价电子结构光谱响应

从三元黄铜矿结构CuM_((M=In,Ga))X_(2(X=Se,S))到CuIn_(0.5-)Ga_(0.5)Se_2的价电构、熔点和光电性能的关联性分析被引量：1: 2013年; 应用"固体与分子经验电子理论"(Empirical Electron Theory,EET)系统地研究了三元黄铜矿结构CIGS的价电子结构,以此为基础分析了CIGS(Cu(In,Ga)(Se,S)2)的熔点和光吸收性质.计算结果和实验值符合的很好,计算得到Cu的3d电子与In,Ga的s电子杂化后的跃迁可以使CIGS吸收光子.CuInSe2的禁带宽度在1–1.16eV之间,CuGaSe2的禁带宽度在1.54–1.74eV之间,CuInS2的禁带宽度在1.4–1.61eV之间,CuGaS2的禁带宽度在2.36–2.44eV之间.用球磨、退火的方法得到CuIn0.5Ga0.5Se2单相,通过XRD得到晶体结构,差热分析得到熔点.根据晶体结构和熔点,用EET计算得出CuIn0.5Ga0.5Se2吸收光子的能量主要分布在1.17–1.56eV之间,禁带宽度接近较小值.黄铜矿结构的CIGS都可以吸收紫外光,其中CuInSe2的吸收效率最高,主要吸收峰在紫外区,CuGaSe2吸收紫外光的效率最低.; 孟振华付丽梅简郭永权; 关键词：CIGS EET 价电子结构

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国家自然科学基金(51141006)