【摘要】钒基合金具有良好的低活化特性和耐高温特性等优点，可应用于未来核聚变堆中第一壁结构材料。在高能辐照下，第一壁材料内部会产生大量的空位和自间隙等本征缺陷，聚变反应的反应物H和嬗变产物He等元素也会进入第一壁材料之中。在钒合金在制造过程中，微量元素(如C、N和O等)也会渗入到这些材料之中。这些缺陷和杂质会诱使这些材料发生脆化从而缩短了使用寿命。本文应用第一性原理方法研究了金属钒块体中本征缺陷的稳 […]

【摘要】太阳能光伏发电是一种重要的绿色可再生能源,被认为是解决能源危机最有效的途径之一。目前,晶体硅太阳能电池占据着80%以上的市场份额。然而常规晶体硅太阳电池在使用过程中存在光衰减现象,使得电池转换效率下降3-5%,大大的制约了太阳电池的发展。早期研究发现光衰减与硅中的硼和氧生成的复合体相关,然而到目前为止光衰减缺陷的本质还无定论。通过同族元素掺杂技术,光衰减现象可以得到抑制,然而与其相关的光衰 […]

【摘要】透明导电电极材料在信息科技和新能源技术中起到了很重要的作用。这些材料,尤其是透明导电氧化物(TCO)广泛应用于低发射率涂层,平板显示,薄膜太阳能电池和有机发光二极管等器件上。在这类材料中,n型掺杂的氧化锌(Zn0)具有良好的光电性能。怎样增加载流子迁移率是制备高性能Zn0基透明导电薄膜的关键技术,因为迁移率的提高不仅可以减低电阻率,而且可以提高光透过率。在本文中,我们研究了H、F两种非金属 […]

【摘要】本文通过第一性原理方法研究了锐钛矿相和金红石相Ti02,以及不同掺杂浓度的锐钛矿和金红石Nb:TiO2(NbTicell)模型和锐钛矿相Nb与氧空位(Vo)或氧间隙原子(Oi)共掺杂模型(NbTi+Vocell和NbTi+Oicell)的的几何构型、电子结构和稳定性。首先通过锐钛矿相和金红石相Ti02的晶体结构和电子结构的研究确定了研究方法的可靠性。在此基础上研究了不同掺杂浓度的两相NbT […]

【摘要】随着科学技术的发展，透明导电氧化物薄膜在平面显示、发光二极管、太阳能透明电极等领域的应用引起了越来越多的人的关注。而具有直接带隙的宽禁带半导体Ga2O3以其较高的禁带宽度，优良的紫外透过性能成为继ZnO之后的又一个研究热点。本文采用了激光分子束外延的方法在单晶的Al2O3(0001)衬底上制备了β-Ga2O3薄膜，同时从理论和实验两个方面对β-Ga2O3的掺杂问题进行了初步的探讨，在研究薄 […]

【摘要】团簇属于一种特殊的物质状态，本身具有很多奇特的性质。因此，它在化学工程、材料工程、信息工程、能源、生物以及医药等方面有着极其广泛的应用前景。其中量子点团簇因其自身的量子效应，而展现了独特的光学特性，它的表面具有较高的化学活性，不但能够引起结构的形变，而且也能引起紫外可见光吸收谱的变化；另外，相比于其它金属团簇，金纳米团簇具有强的抗氧性、优越的生物相容性、高密度和更好的光电特性，因此以金壳为 […]

【摘要】三氧化钼（MoO3）是由过渡金属元素Mo和第Ⅵ主族元素O结合而成的一种过渡金属氧化物。它特殊的层状结构在过渡金属氧化物中比较少见，使得其它离子或小分子很容易嵌入其中，这种特殊的物理性质决定了MoO3会成为锂电材料、传感器等领域的新型功能材料；与此同时，MoO3的电致变色、光催化降解等性质，在合成快离子导体和电池电极等方面具有独特的用途。这些都极大的拓宽了半导体材料MoO3的应用范围，并逐步 […]

【摘要】维氏硬度值在40GPa以上的材料一般称为超硬材料。超硬材料通常具有非常优异的物理性质和化学性质，包括高熔点、高硬度、耐腐蚀以及耐摩擦磨损等。优异的性质使得超硬材料具有很广泛的用途，它们可以作为磨料、切削工具、刨光工具以及保护涂层等。因此，超硬材料在机械加工、冶金、电子和航空航天等现代高科技领域中扮演着举足轻重的角色。在所有的已知超硬材料中，金刚石的硬度目前排在第一位，其硬度在96GPa左右 […]

【摘要】近年来，关于非磁性离子掺杂半导体d0磁性的研究引起了广泛关注。非磁性离子掺杂可以有效地避免过渡族磁性元素掺杂所产生的磁团簇、磁沉积或磁第二相等，消除了上述非内禀磁性产生的影响。在各种类型的磁性半导体中，氧化物基半导体具有宽带隙，能够实现n型载流子重掺杂，是有希望实现高居里温度磁性的基质半导体之一。实验研究发现一些非磁性离子掺杂氧化物半导体具有室温d0磁性。作为一种重要的宽带隙半导体材料，非 […]

【摘要】相变存储器被认为是最有可能取代目前的SRAM、DRAM、FLASH等产品的下一代非易失性存储器之一[1]。该器件依赖于一种相变存储材料。相变存储技术已被广泛研究并商用。但是，目前在相变存储领域仍存在许多问题，例如由于非晶性稳定不好而不能应用于高温环境，由于晶化速度慢而限制了相变存储速度，由于易分相而影响循环性等[2,3]。而目前对相变存储微观机理研究的不完善阻碍了材料性能、器件性能的进一步 […]