搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

CeO2的电子结构,光学和晶格动力学性质:第一性原理研究

李沛娟 周薇薇 唐元昊 张华 施思齐

CeO2的电子结构,光学和晶格动力学性质:第一性原理研究

李沛娟, 周薇薇, 唐元昊, 张华, 施思齐
PDF
导出引用
导出核心图
  • 基于考虑了Ce-4f电子间的库仑作用U和交换作用J的LDA+U方案,应用第一性原理计算系统研究了CeO2的电子结构,光学和晶格动力学性质.电荷密度和电子局域函数的分布特征表明,CeO2是属于共价键的绝缘体.介电常数、玻恩有效电荷张量和声子色散曲线的计算值和相应的实验结果符合得比较好.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50730004和50802089),浙江省“钱江人才计划”(批准号:2007R10028),教育部留学回国基金(批准号:[2008]890)和浙江省自然科学基金(批准号:Y407188和Y4090280)资助的课题.
    [1]

    [1] Park S,Vohs J M,Gorte R J 2000 Nature (London) 404 265

    [2]

    [2] Dresselhaus M S,Thomas I L 2001 Nature (London) 414 332

    [3]

    [3] Esch F,Fabris S,Zhou L,Montini T,Africh C,Fornasiero P,Comelli G,Rosei R 2005 Science 309 752

    [4]

    [4] Fu Q,Saltsburg H,Flytzani-Stephanopoulos M 2003 Science 301 935

    [5]

    [5] Deluga G A,Salge J R,Schmidt L D,Verykios X E 2004 Science 303 993

    [6]

    [6] Inoue T,Yamamoto Y,Koyama S,Suzuki S,Ueda Y 1990 Appl. Phys. Lett. 56 1332

    [7]

    [7] Marabelli M,Wachter P 1987 Phys. Rev. B 36 1238

    [8]

    [8] Fujimori A 1983 Phys. Rev. B 27 3992

    [9]

    [9] Normand F L,Fallah J E,Hiliaire L,Légaré P,Kotani A,Parlebas J C 1989 Solid State Commun. 71 885

    [10]

    ] Wuilloud E,Delley B,Schneider W D,Baer Y 1984 Phys. Rev. Lett. 53 202

    [11]

    ] Anderson P W 1961 Phys. Rev. 24 41

    [12]

    ] Mochizuki S 1982 Phys. Status Solidi B 114 189

    [13]

    ] Santha N I,Sebastian M T,Mohanan P,Alford N M,Sarma K,Pullar R C,Kamba S,Pashkin A,Samukhina P,Petzelt J 2004 J. Am. Ceram. Soc. 87 1233

    [14]

    ] Clausen K,Hayes W,Macdonald J E,Osborn R,Schnabel P G,Hutchings M T,Magerl A 1987 J. Chem. Soc.,Faraday Trans. 283 1109

    [15]

    ] Yamamoto T,Momida H,Hamada T,Uda T,Ohno T 2005 Thin Solid Films 486 136

    [16]

    ] Sevik C,aAgˇln T 2009 Phys. Rev. B 80 014108

    [17]

    ] Lu Z S,Luo G X,Yang Z X 2007 Acta Phys. Sin. 56 5382 (in Chinese) [路战胜、罗改霞、杨宗献 2007 物理学报 56 5382]

    [18]

    ] Wei Y W,Yang Z X 2008 Acta Phys. Sin. 57 7139 (in Chinese) [魏彦嶶、杨宗献 2007 物理学报 57 7139]

    [19]

    ] Blchl P E 1994 Phys. Rev. B 50 17953

    [20]

    ] Kresse G,Furthmüller J 1996 Phys. Rev. B 54 11169

    [21]

    ] Perdew J P,Zunger A 1981 Phys. Rev. B 23 5048

    [22]

    ] Dudarev S L,Botton G A,Savrasov S Y,Humphreys C J,Sutton A P 1998 Phys. Rev. B 57 1505

    [23]

    ] Silva J L F D,Ganduglia-Pirovano M V,Sauer J,Bayer V,Kresse G 2007 Phys. Rev. B 75 045121

    [24]

    ] Fabris S,de Gironcoli S,Baroni S,Vicario G,Balducci G 2005 Phys. Rev. B 72 237102

    [25]

    ] Cococcioni M,de Gironcoli S 2005 Phys. Rev. B 71 035105

    [26]

    ] Wachter P 1982 Valence Instabilities edited by Wachter P and Boppart H (North-Holland,Amsterdam,1982) p145

    [27]

    ] Monkhorst H J,Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [28]

    ] Methfessel M,Paxton A T 1989 Phys. Rev. B 40 3616

    [29]

    ] Blchl P E,Jepsen O,Andersen O K 1994 Phys. Rev. B 49 16223

    [30]

    ] Parlinski K,Li Z Q,Kawazoe Y 1997 Phys. Rev. Lett. 78 4063

    [31]

    ] Kunc K,Martin R 1982 Phys. Rev. Lett. 48 406

    [32]

    ] Gerward L,Olsen J S,Petit L,Vaitheeswaran G,Kanchana V,Svane A 2005 J. Alloys Compd. 400 56

    [33]

    ] Skorodumova N V,Ahuja R,Simak S I,Abrikosov I A,Johansson B,Lundqvist B I 2001 Phys. Rev. B 64 115108

    [34]

    ] Koelling D D,Boring A M,Wood J H 1983 Solid State Commun.47 227

    [35]

    ] Silvi B,Savin A 1994 Nature (London) 371 683

    [36]

    ] King-Smith R D,Vanderbilt D 1993 Phys. Rev. B 47 1651

    [37]

    ] Resta R 1994 Rev. Mod. Phys. 66 899

    [38]

    ] Guo S,Arwin H,Jacobsen S N,Jrrendahl K,Helmersson U 1995 J. Appl. Phys. 77 5369

    [39]

    ] Niwano M,Sato S,Koide T,Shidara,Fujimori A,Fukutani H,Shin S,Ishigame M 1988 J. Phys. Soc. Jpn. 57 1489

    [40]

    ] Ahuja R,Auluck S,Eriksson O,Wills J M,Johansson B 1996 Phys. Rev. B 54 10419

    [41]

    ] Dubinin A,Winkler B,Knorr K,Milman V 2004 Eur. J. Biochem. 39 27

  • [1]

    [1] Park S,Vohs J M,Gorte R J 2000 Nature (London) 404 265

    [2]

    [2] Dresselhaus M S,Thomas I L 2001 Nature (London) 414 332

    [3]

    [3] Esch F,Fabris S,Zhou L,Montini T,Africh C,Fornasiero P,Comelli G,Rosei R 2005 Science 309 752

    [4]

    [4] Fu Q,Saltsburg H,Flytzani-Stephanopoulos M 2003 Science 301 935

    [5]

    [5] Deluga G A,Salge J R,Schmidt L D,Verykios X E 2004 Science 303 993

    [6]

    [6] Inoue T,Yamamoto Y,Koyama S,Suzuki S,Ueda Y 1990 Appl. Phys. Lett. 56 1332

    [7]

    [7] Marabelli M,Wachter P 1987 Phys. Rev. B 36 1238

    [8]

    [8] Fujimori A 1983 Phys. Rev. B 27 3992

    [9]

    [9] Normand F L,Fallah J E,Hiliaire L,Légaré P,Kotani A,Parlebas J C 1989 Solid State Commun. 71 885

    [10]

    ] Wuilloud E,Delley B,Schneider W D,Baer Y 1984 Phys. Rev. Lett. 53 202

    [11]

    ] Anderson P W 1961 Phys. Rev. 24 41

    [12]

    ] Mochizuki S 1982 Phys. Status Solidi B 114 189

    [13]

    ] Santha N I,Sebastian M T,Mohanan P,Alford N M,Sarma K,Pullar R C,Kamba S,Pashkin A,Samukhina P,Petzelt J 2004 J. Am. Ceram. Soc. 87 1233

    [14]

    ] Clausen K,Hayes W,Macdonald J E,Osborn R,Schnabel P G,Hutchings M T,Magerl A 1987 J. Chem. Soc.,Faraday Trans. 283 1109

    [15]

    ] Yamamoto T,Momida H,Hamada T,Uda T,Ohno T 2005 Thin Solid Films 486 136

    [16]

    ] Sevik C,aAgˇln T 2009 Phys. Rev. B 80 014108

    [17]

    ] Lu Z S,Luo G X,Yang Z X 2007 Acta Phys. Sin. 56 5382 (in Chinese) [路战胜、罗改霞、杨宗献 2007 物理学报 56 5382]

    [18]

    ] Wei Y W,Yang Z X 2008 Acta Phys. Sin. 57 7139 (in Chinese) [魏彦嶶、杨宗献 2007 物理学报 57 7139]

    [19]

    ] Blchl P E 1994 Phys. Rev. B 50 17953

    [20]

    ] Kresse G,Furthmüller J 1996 Phys. Rev. B 54 11169

    [21]

    ] Perdew J P,Zunger A 1981 Phys. Rev. B 23 5048

    [22]

    ] Dudarev S L,Botton G A,Savrasov S Y,Humphreys C J,Sutton A P 1998 Phys. Rev. B 57 1505

    [23]

    ] Silva J L F D,Ganduglia-Pirovano M V,Sauer J,Bayer V,Kresse G 2007 Phys. Rev. B 75 045121

    [24]

    ] Fabris S,de Gironcoli S,Baroni S,Vicario G,Balducci G 2005 Phys. Rev. B 72 237102

    [25]

    ] Cococcioni M,de Gironcoli S 2005 Phys. Rev. B 71 035105

    [26]

    ] Wachter P 1982 Valence Instabilities edited by Wachter P and Boppart H (North-Holland,Amsterdam,1982) p145

    [27]

    ] Monkhorst H J,Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [28]

    ] Methfessel M,Paxton A T 1989 Phys. Rev. B 40 3616

    [29]

    ] Blchl P E,Jepsen O,Andersen O K 1994 Phys. Rev. B 49 16223

    [30]

    ] Parlinski K,Li Z Q,Kawazoe Y 1997 Phys. Rev. Lett. 78 4063

    [31]

    ] Kunc K,Martin R 1982 Phys. Rev. Lett. 48 406

    [32]

    ] Gerward L,Olsen J S,Petit L,Vaitheeswaran G,Kanchana V,Svane A 2005 J. Alloys Compd. 400 56

    [33]

    ] Skorodumova N V,Ahuja R,Simak S I,Abrikosov I A,Johansson B,Lundqvist B I 2001 Phys. Rev. B 64 115108

    [34]

    ] Koelling D D,Boring A M,Wood J H 1983 Solid State Commun.47 227

    [35]

    ] Silvi B,Savin A 1994 Nature (London) 371 683

    [36]

    ] King-Smith R D,Vanderbilt D 1993 Phys. Rev. B 47 1651

    [37]

    ] Resta R 1994 Rev. Mod. Phys. 66 899

    [38]

    ] Guo S,Arwin H,Jacobsen S N,Jrrendahl K,Helmersson U 1995 J. Appl. Phys. 77 5369

    [39]

    ] Niwano M,Sato S,Koide T,Shidara,Fujimori A,Fukutani H,Shin S,Ishigame M 1988 J. Phys. Soc. Jpn. 57 1489

    [40]

    ] Ahuja R,Auluck S,Eriksson O,Wills J M,Johansson B 1996 Phys. Rev. B 54 10419

    [41]

    ] Dubinin A,Winkler B,Knorr K,Milman V 2004 Eur. J. Biochem. 39 27

  • [1] 任县利, 张伟伟, 伍晓勇, 吴璐, 王月霞. 高熵合金短程有序现象的预测及其对结构的电子、磁性、力学性质的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 046102. doi: 10.7498/aps.69.20191671
    [2] 方文玉, 张鹏程, 赵军, 康文斌. H, F修饰单层GeTe的电子结构与光催化性质. 物理学报, 2020, 69(5): 056301. doi: 10.7498/aps.69.20191391
    [3] 徐贤达, 赵磊, 孙伟峰. 石墨烯纳米网电导特性的能带机理第一原理. 物理学报, 2020, 69(4): 047101. doi: 10.7498/aps.69.20190657
    [4] 王艳, 徐进良, 李文, 刘欢. 超临界Lennard-Jones流体结构特性分子动力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191591
    [5] 郭慧, 王雅君, 王林雪, 张晓斐. 玻色-爱因斯坦凝聚中的环状暗孤子动力学. 物理学报, 2020, 69(1): 010302. doi: 10.7498/aps.69.20191424
    [6] 董正琼, 赵杭, 朱金龙, 石雅婷. 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析. 物理学报, 2020, 69(3): 030601. doi: 10.7498/aps.69.20191525
    [7] 赵建宁, 刘冬欢, 魏东, 尚新春. 考虑界面接触热阻的一维复合结构的热整流机理. 物理学报, 2020, 69(5): 056501. doi: 10.7498/aps.69.20191409
    [8] 左富昌, 梅志武, 邓楼楼, 石永强, 贺盈波, 李连升, 周昊, 谢军, 张海力, 孙艳. 多层嵌套掠入射光学系统研制及在轨性能评价. 物理学报, 2020, 69(3): 030702. doi: 10.7498/aps.69.20191446
    [9] 胡耀华, 刘艳, 穆鸽, 秦齐, 谭中伟, 王目光, 延凤平. 基于多模光纤散斑的压缩感知在光学图像加密中的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 034203. doi: 10.7498/aps.69.20191143
    [10] 翁明, 谢少毅, 殷明, 曹猛. 介质材料二次电子发射特性对微波击穿的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200026
    [11] 刘乃漳, 张雪冰, 姚若河. AlGaN/GaN 高电子迁移率器件外部边缘电容的物理模型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191931
    [12] 罗端, 惠丹丹, 温文龙, 李立立, 辛丽伟, 钟梓源, 吉超, 陈萍, 何凯, 王兴, 田进寿. 超紧凑型飞秒电子衍射仪的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 052901. doi: 10.7498/aps.69.20191157
    [13] 梁琦, 王如志, 杨孟骐, 王长昊, 刘金伟. Al2O3衬底无催化剂生长GaN纳米线及其光学性能研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191923
    [14] 刘祥, 米文博. Verwey相变处Fe3O4的结构、磁性和电输运特性. 物理学报, 2020, 69(4): 040505. doi: 10.7498/aps.69.20191763
    [15] 白家豪, 郭建刚. 石墨烯/柔性基底复合结构双向界面切应力传递问题的理论研究. 物理学报, 2020, 69(5): 056201. doi: 10.7498/aps.69.20191730
    [16] 刘丽, 刘杰, 曾健, 翟鹏飞, 张胜霞, 徐丽君, 胡培培, 李宗臻, 艾文思. 快重离子辐照对YBa2Cu3O7-δ薄膜微观结构及载流特性的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191914
    [17] 罗菊, 韩敬华. 激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191933
    [18] 周瑜, 操礼阳, 马晓萍, 邓丽丽, 辛煜. 脉冲射频容性耦合氩等离子体的发射探针诊断. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191864
    [19] 廖天军, 吕贻祥. 热光伏能量转换器件的热力学极限与优化性能预测. 物理学报, 2020, 69(5): 057202. doi: 10.7498/aps.69.20191835
    [20] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  3358
  • PDF下载量:  783
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-07-09
  • 修回日期:  2009-09-14
  • 刊出日期:  2010-05-15

CeO2的电子结构,光学和晶格动力学性质:第一性原理研究

  • 1. 浙江理工大学物理系,光电材料与器件中心,杭州 310018
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50730004和50802089),浙江省“钱江人才计划”(批准号:2007R10028),教育部留学回国基金(批准号:[2008]890)和浙江省自然科学基金(批准号:Y407188和Y4090280)资助的课题.

摘要: 基于考虑了Ce-4f电子间的库仑作用U和交换作用J的LDA+U方案,应用第一性原理计算系统研究了CeO2的电子结构,光学和晶格动力学性质.电荷密度和电子局域函数的分布特征表明,CeO2是属于共价键的绝缘体.介电常数、玻恩有效电荷张量和声子色散曲线的计算值和相应的实验结果符合得比较好.

English Abstract

参考文献 (41)

目录

    /

    返回文章
    返回