摘要：根据一些物理原理，对低能声子（≤０．０２５ｅｖ）的拉曼测试提出了一套设计思想，免除了空气中氮、氧分子对低频区（≤１８０ｃｍ￣（－１））的干扰影响，从而开拓了Ｒａｍａｌｏｇｓｙｓｔｅｍ中１４０３双单色仪探究低频声子的能力。

摘要：开发具有优异性能的可充电二次化学电池材料是解决当今社会所面临能源危机问题的有效途径之一。钠离子电池因为具有原材料储量丰富和价格低廉的优势而被视为替代锂离子电池的最优候选材料。最近的研究表明,二维单层电子化合物Ca_(2)N是良好的钠离子电池负极候选材料。然而,当前研究多集中于块体Ca_(2)N的物性,二维单层Ca_(2)N基本物性的研究还比较缺乏。鉴于此,本工作基于第一性原理计算方法详细研究了单层Ca_(2)N的晶格振动特性,确定了其光学振动模式的频率值、简并度和对称性,并通过声子态密度展示了不同类型原子在不同频率范围的贡献大小。最后,还基于声子谱计算了该材料的声子振动自由能、熵和等体积摩尔热容量等基本热力学性质,并与单晶Ca_(2)N进行了对比分析。本工作对于实验研究者设计具有优异性能的类似结构金属离子电池负极材料具有一定参考价值和理论指导意义。

摘要：对计算固体物质晶格振动、研究材料的热力学性质的方法做了简要的探讨。以氧化锆为例,介绍了第一原理线性响应理论计算声子谱和声子态密度的方法,推导出热容、自由能、德拜温度等相关的热力学性质随温度的变化,并计算了氧化锆相变温度。结果表明通过这种方法无需任何实验数据完全从原子、电子层次出发进行材料热力学设计,为设计和研究全新材料体系提供了一个新的途径。

摘要：热导率是金属材料的一个基本物理性质,金属材料热导率的计算对理解和设计新型热电材料具有重要的理论意义。由于金属的热导率由声子热导率和电子热导率两部分组成,本文从第一性原理计算出发,并以金属铝为例,计算了铝的声子谱和电子能带结构,并结合徳拜模型、形变势模型和Drude自由电子气模型,分别计算获得金属铝在300 K下的声子热导率和电子热导率为4.8 W/m K和186.1 W/m K,该计算值与实验值较吻合。该研究为预测和设计新的热电材料提供理论支持。

摘要：对超硬材料的研究,无论从实验上还是从理论上,至今仍是一个热门的课题.最近,基于过渡金属和B,C及N元素来设计超硬材料,引起了人们广泛的研究兴趣.本文在简要介绍超硬材料研究现状和理论研究方法的基础上,以具体实例探讨了运用这个思想设计超硬材料的方法.最后,对这类新型超硬材料设计结果给以评价和总结.

摘要：研究了室温下双轴拉伸应变对2H型二硫化钼单层电子能带结构和声子谱的影响。研究结果表明,二硫化钼单层的电子能隙随应变强度的增加而线性递减,而声子谱与应变的依赖关系则较弱,意味着在所考虑的应变强度范围内,材料结构并没有被破坏,为进一步研究室温下双轴拉伸应变对受电子-声子散射影响的二硫化钼单层的载流子迁移率的影响奠定了良好的基础。结果完全是基于第一性原理计算得到,没有采用任何经验参数,因此计算结果对实验具有可靠的理论指导依据。

摘要：根据实验上合成LiNbO_(3)(LN)构型的ZnTiO_(3)铁电化合物,基于第一性原理的方法设计研究了化合物LN-ZnTiS_(3)(LN构型)的特性。计算结果表明LN-ZnTiS_(3)化合物满足力学稳定条件。根据化学势平衡相图分析,LN-ZnTiS_(3)在常压下不会形成稳定结构,但施加外部压力可以形成稳定结构。电子态密度和带隙的计算结果表明,LN-ZnTiS_(3)的价带顶(VBM)主要由S-p轨道组成,导带底(CBM)则由Ti-d轨道组成,硫原子的替代可以促进体系费米能级以上的电子状态大幅度下降到较低的能级,从而减小LN-ZnTiS_(3)的带隙。LN-ZnTiS_(3)的带隙计算值为1.04 eV,可以促进可见光的吸收,可以看出LN-ZnTiS_(3)是一种潜在的高效率光伏材料。