1 郑州师范学院物理与电子工程学院，河南 郑州 450044
2 郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001
过渡金属原子掺杂硅团簇不仅可以提高硅团簇的稳定性，还可以使其产生许多新颖的物理和化学特性，在新能源和材料领域应用广泛。本文基于密度泛函理论并结合粒子群优化算法程序卡利普索，对CoSi16-和Co2Si322-团簇的几何结构、电子、光谱和热力学特性进行了系统研究。结构优化发现，CoSi16-和Co2Si322-团簇基态结构分别为Co原子被包裹在Si笼内部的高对称D2d和D2h点群对称笼状结构。在此结构基础上，分析了两体系的磁性和键级等特性。此外，根据拟合的光电子能谱、红外和拉曼光谱，对两体系的主要特征峰进行了归属分析。最后，研究了体系的热力学特性，讨论了热力学参数Cv 和 S随温度变化的规律。
原子与分子物理 密度泛函理论 几何结构 电子特性 热力学特性 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0102001
1 重庆理工大学物理与能源系, 重庆 400054
2 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
根据光伏电池与环境之间的牛顿传热以及禁带宽度对温度的依赖特性, 获得光伏电池的热学与电学特性。实验研究结果表明,光伏电池的温度高于环境温度,并随着输出电压的增加呈先减小后增加的趋势, 与辐射强度呈线性递增的关系; 短路电流随着辐射强度的增加而升高, 而开路电压随着辐射强度的增加呈先增加后减小的趋势; 优化光伏电池输出电压和太阳能辐射强度可以获得最大效率。在AM 1.5G标况下,将部分辐射能输入至集热系统, 构造一个分光型光伏-热耦合系统,而该系统可以提高太阳能的利用率。
探测器 光伏电池 不可逆过程 热力学特性 耦合系统 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 190401
天津市薄膜光学重点实验室 天津津航技术物理研究所, 天津 300300
光学薄膜的力学及热力学特性决定了光学系统性能的优劣。采用双离子束溅射的方法在硅<110>和肖特石英Q1基底上制备了SiO2薄膜, 并对制备的膜层进行退火处理。系统研究了热处理前后SiO2薄膜的力学及热力学特性。研究结果表明, 750 ℃退火条件下SiO2薄膜的弹性模量(Er)增加到72 GPa, 膜层硬度增加到10 GPa。镀完后未经退火处理的SiO2薄膜表现为压应力, 但是应力值在退火温度达到450 ℃以上时急剧降低, 说明热处理有助于改善SiO2薄膜内应力。经退火处理的SiO2薄膜泊松比(vf)为0.18左右。退火前后SiO2薄膜的杨氏模量(Ef)都要比石英块体材料大, 并且750 ℃退火膜层杨氏模量增加了50 GPa以上。550 ℃退火的SiO2薄膜热膨胀系数(αf)从6.78×10-7 ℃-1降到最小值5.22×10-7 ℃-1。
双离子束溅射 SiO2薄膜 退火 力学及热力学特性 dual ion beam sputtering (DIBS) SiO2 film annealing mechanical and thermoelastic characteristics 红外与激光工程
2018, 47(6): 0621002
1 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610065
2 中国工程物理研究院西南流体物理研究所冲击波与爆轰物理实验室,绵阳,621900
在准谐近似下,利用准谐德拜模型通过亥母霍兹自由能构造出了铝在低于熔点温度范围内的物态方程和热力学特性.研究表明,在广泛的温度和压强范围内,铝的体积弹性模量和对应体积与有效的实验值一致,且其静态物态方程以及不同温度和压强下的热容量、熵、热膨胀系数等热力学特性也与有效的实验结果符合的很好.
热力学特性 铝 准谐德拜模型 Thermodynamic properties Aluminum Quasi-harmonic Debye modle 原子与分子物理学报
2005, 22(4): 735
1 兰州师范高等专科学校电子信息科学与技术研究所,兰州,730070
2 兰州师范高等专科学校物理系,兰州,730070
3 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610065
利用从头算场论结合局域密度近似和Troullier-Martins赝势,计算了MgO的声子散射曲线和热力学特性.计算结果和所有的有效实验值进行了比较,发现理论计算结果和实验结果吻合的很好.
声子散射曲线 热力学特性 第一原理 Phonon dispersion curve Thermodynamic property First-principles 原子与分子物理学报
2005, 22(3): 405
