量子围栏
1993年5月,位于美国加州Almaden的IBM研究中心的M.F.Crommie等人,在4K温度下用电子束将0.005单层的铁原子蒸发到清洁的Cu(111)表面,然后用扫描隧穿显微镜(STM)操纵这些铁原子,将它们排成一个由48个原子组成的圆圈从而引发出一系列引人人胜的结果.现在人们将这一铁原子圈称为"量子围栏"。
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1993年5月,位于美国加州Almaden的IBM研究中心的M.F.Crommie等人,在4K温度下用电子束将0.005单层的铁原子蒸发到清洁的Cu(111)表面,然后用扫描隧穿显微镜(STM)操纵这些铁原子,将它们排成一个由48个原子组成的圆圈从而引发出一系列引人人胜的结果.现在人们将这一铁原子圈称为"量子围栏"。
贵金属Cu、Ag、Au的电子结构有一个共同的特点,就是在(111 ) 表面存在表面电子态,其费米能量恰好位于体能带结构沿Γ-L(沿111方向)的禁带之中.因 此处于此表面态的电子既由于功函数的束缚不能逸入真空,又由于体能带的限制而不能深入体内,便形成只能在平行于表面方向运动的二维电子气,类似于调制掺杂的界面。这些表面态电子的运动会受到表面台阶、吸附原子等各种不完整性的影响，表现为由于表面二维严格周期性势场被破坏而使电子波收到散射。Crommie等发现Cu(111)表面吸附铁原子对表面态电子有很强的散射作用。假设表面只存在单个铁原子，则入射的表面态电子波与从铁原子散射的电子波之间的干涉会形成围绕铁原子的驻波，从而引起表面局域电子态密度的变化。
照片是扫描隧道显微镜下的48个Fe原子在Cu的表面排列成直径为14.3nm的圆圈构成一个"量子围栏"，照片中反映的是电子密度的高低，围栏内是电子密度波的驻波。
1993年5月,位于美国加州Almaden的IBM研究中心的M.F.Crommie等人,在4K温度下用电子束将0.005单层的铁原子蒸发到清洁的Cu(111)表面,然后用扫描隧穿显微镜(STM)操纵这些铁原子,将它们排成一个由48个原子组成的圆圈.圆圈的平均半径为7.13 nm,相邻铁原子之间的平均距离0.95nm。因而估计每个铁原子 都处在Cu(111 )表面的空心位,这样一个原子圈的作用非同小可,虽然由分立原子组成而并不连续,却能够围住圈内处于Cu表面的电子,从而引发出一系列引人人胜的结果.现在人们将这一铁原子圈称为"量子围栏"。
以量子围栏中的单粒子为工质的量子卡诺循环
以量子围栏中的单粒子为工质的量子卡诺循环
构造了以量子围栏中的单粒子为工作物质的量子卡诺循环模型,量子围栏的哈密顿量期望值相当于经典卡诺循环中热源的温度,该量子卡诺循环由两个等能(等温)过程和两个绝热过程组成.分析得到,量子围栏卡诺循环的等温过程和绝热过程与经典卡诺循环的等温过程和绝热过程相似,推得量子卡诺循环的效率表示式,该表示式与经典可逆卡诺循环效率的表示式类似.
安全围栏,软质围网,硬质围栏
安全围栏,软质围网,硬质围栏
一、软质围网 1、围网分为普通的丙纶高强丝网和聚酯围网。 普通围网一般常规做 1米高，高于一米的也可以按客户要求定做。 普通围网（网绳直径 3.5mm）-1*X ，X米按客户要求定做。 聚酯围网 -1*X ，X米按客户要求定做。 备注：围网一般都要配上支架用的。一般 2米左右配一个支架。 支架分为墩式（法兰盘），伞式，叉式，地桩。 不锈钢伞式支架， LG-S-26*1200mm 使用方便，下面的小伞可以收缩起来。 墩式立杆由玻璃钢杆和铸铁铁墩组成。玻璃钢杆 LG-26*1200mm；铁墩有 6斤， 8斤， 10斤。如果是挂安全 警 示带用的话 6斤墩就足够了，如果围网的话就用 8或者 10斤的墩。叉式立杆一般用在草坪上直接叉进去。 2、盒式安全警示带围栏：带宽分为 5公分、 6公分宽，带长最长 100米，分普通字和荧光字。 备注：需要注意的是：配单层警示带还是双层警示带用？因为双层和单
第1章 物理学基础 1
1.1 薛定谔方程及其求解 1
1.1.1 波函数与薛定谔方程 1
1.1.2 定态薛定谔方程 3
1.1.3 一维有限深势阱 4
1.1.4 氢原子 8
1.1.5 氢原子光谱 13
1.1.6 量子围栏 13
1.2 晶体结构的对称性 18
1.2.1 晶体结构周期性 18
1.2.2 布拉菲格子与晶系 19
1.2.3 晶向与晶面指数 26
1.2.4 倒格子 29
1.2.5 布里渊区 31
1.3 晶体结合的分类 34
1.3.1 金属键和金属晶体 35
1.3.2 离子键和离子晶体 36
1.3.3 共价键和共价晶体 39
1.3.4 分子间作用力和分子型晶体 41
1.3.5 氢键和氢键型晶体 42
1.4 附录 43
附录I 物理学常量、常用单位和换算因子 43
附录Ⅱ 32种晶体学点群的记号（表1.8）45
附录Ⅲ 230种晶体学空间群的记号（表1.9）46
附录Ⅳ 晶体结构的表示法 48
参考文献 50
第2章 密度泛函理论 51
2.1 Thomas-Fermi-Dirac理论 51
2.2 Hohenberg-Kohn理论 52
2.3 Kohn-Sham方程 53
2.4 交换关联泛函 55
2.4.1 局域密度近似 55
2.4.2 广义梯度近似 56
2.4.3 杂化泛函 59
2.5 平面波展开与截断能 62
2.5.1 平面波展开 62
2.5.2 截断能选取原则 62
2.6 赝势方法 62
2.7 DFT的现状与展望 64
2.8 第一性原理计算及常用软件 64
2.9 附录：对DFT的建立和发展做出杰出贡献的部分科学家 68
附录Ⅰ 皮埃尔·霍恩伯格（Pierre C.Hohenberg）68
附录Ⅱ 沃尔特·科恩（Walter Kohn）68
附录Ⅲ 沈吕九（LuJeu Sham）68
附录Ⅳ 杨伟涛（Weitao Yang）69
参考文献 69
第3章 CASTEP教程 72
3.1 认识界面 72
3.2 认识菜单栏和工具栏 74
3.2.1 菜单栏 74
3.2.2 工具栏 76
3.3 搭建模型 79
3.3.1 三维模型 79
3.3.2 二维模型 83
3.3.3 一维模型 85
3.3.4 吸附分子模型 85
3.4 设置任务及参数 87
3.4.1 单点能计算 87
3.4.2 几何优化 89
3.4.3 弹性常数的计算 91
3.5 性质 94
3.5.1 布居分析 94
3.5.2 电子结构 95
3.5.3 电荷密度 97
3.5.4 光学性质 99
3.5.5 应力 101
3.5.6 声子 102
3.6 附录FindIt操作手册 103
第4章 电子结构性质 112
4.1 基础理论 112
4.1.1 电子能量 112
4.1.2 电子共有化-能带的形成 113
4.1.3 布洛赫定理 116
4.1.4 解析方法 118
4.1.5 态密度与费米能级 125
4.2 计算方法 128
4.2.1 能带结构模拟计算 128
4.2.2 态密度模拟计算 132
4.3 结果分析 135
4.3.1 电荷密度图分析 135
4.3.2 能带结构分析 135
4.3.3 态密度分析 139
4.4 应用实例 140
4.4.1 同素异构体：金刚石和石墨 140
4.4.2 陨氮钛石（Osbornite）TiN、ZrN和HfN 141
4.4.3 不同结构的三维BC2N 145
4.4.4 二维晶体材料 147
4.5 附录 158
附录Ⅰ 十四种布拉菲格子的能带及高对称点 158
附录Ⅱ 重要半导体的能带图 179
附录Ⅲ 半导体带隙：禁带（导带-价带）宽度 183
附录Ⅳ 吸附 186
参考文献 199
第5章 光学性质的模拟计算与分析 202
5.1 固体光学常数间的基本联系 202
5.1.1 复数介电常数 202
5.1.2 折射率 203
5.1.3 反射系数 204
5.2 固体中的光吸收过程 205
5.3 半导体的光吸收 206
5.3.1 本征吸收 206
5.3.2 直接跃迁和间接跃迁 208
5.3.3 其他吸收过程 211
5.4 光学性质计算方法 215
5.5 光学性质分析应用 217
5.5.1 不同矿物结构的TiO 2217
5.5.2 同族过渡金属氧化物M 2O 5221
5.5.3 二维BC2N材料 228
参考文献 231
第6章 晶体弹性及其模拟计算 235
6.1 张量及其运算 235
6.1.1 张量的定义 235
6.1.2 张量物理量 236
6.1.3 晶体对称性简化二阶张量 237
6.2 应力应变关系 237
6.2.1 应变张量 237
6.2.2 应力张量 241
6.2.3 胡克定律 242
6.3 弹性常数与弹性模量 244
6.3.1 立方晶系 244
6.3.2 六方晶系 245
6.3.3 四方晶系 246
6.3.4 正交晶系 247
6.3.5 单斜晶系 248
6.4 晶体的弹性模量及其各向异性 249
6.4.1 体积模量 249
6.4.2 杨氏模量 250
6.4.3 剪切模量和扭转模量 253
6.4.4 弹性各向异性因子 254
6.4.5 柯西关系与中心力 256
6.4.6 泊松比 257
6.5 各向同性材料的弹性 257
6.5.1 各向同性体弹性参数与刚度系数的关系 258
6.5.2 各向同性体弹性参数与柔度系数的关系 259
6.5.3 体积形变定律和泊松比范围 260
6.6 一些化合物的弹性模拟计算与分析 262
6.6.1 陨氮钛石（Osbornite）TiN、ZrN和HfN的弹性 262
6.6.2 M3AlN（M=Ti、Zr、Hf）264
6.6.3 Ti3AN（A=Al、In、Tl）268
6.6.4 HfO2多型体 274
6.6.5 二维BC2N弹性性质的模拟计算 282
6.7 附录 284
附录Ⅰ 加压情况下的力学稳定判据 284
附录Ⅱ 一些金属元素的弹性常数 284
附录Ⅲ 固体元素的德拜温度 285
参考文献 285
第7章 硬度与超硬材料 289
7.1 硬度的表征 289
7.2 硬度预测的微观模型 291
7.2.1 键合阻力模型 291
7.2.2 键合强度模型 293
7.2.3 电负性模型 294
7.2.4 微观硬度模型的分析 294
7.3 马利肯布居（Mulliken populations）298
7.3.1 马利肯布居计算原理 298
7.3.2 布居数计算方法 299
7.4 硬度与布居 301
7.4.1 原子键的类型判断 301
7.4.2 硬度的计算 301
7.5 超硬材料的设计、模拟与计算 305
7.5.1 过渡金属化合物 307
7.5.2 B-C-N系超硬材料的设计与计算 309
7.5.3 硼基超硬材料 314
7.6 附录 316
附录Ⅰ BCN化合物的高温高压合成概况 316
附件Ⅱ 部分设计的超硬材料晶体结构（彩图见文献[78,127-129]）316
附件Ⅲ 理论设计的超硬材料的硬度值 317
参考文献 317
第8章 磁性材料的模拟计算 323
8.1 原子磁矩 323
8.1.1 原子核外电子排布规律 323
8.1.2 电子轨道磁矩 324
8.1.3 电子自旋磁矩 325
8.1.4 原子磁矩 325
8.2 磁性的分类 327
8.2.1 抗磁性（diamagnetism）327
8.2.2 顺磁性（paramagnetism）327
8.2.3 铁磁性（ferromagnetism）328
8.2.4 反铁磁性（antiferromagnetism）328
8.2.5 亚铁磁性（ferrimagnetism）329
8.2.6 自旋玻璃（spinglass）329
8.2.7 超顺磁性（superparamagnetism）329
8.3 磁性计算 329
8.3.1 铁磁性 330
8.3.2 反铁磁性 333
8.3.3 亚铁磁性 340
8.3.4 顺磁性 342
8.4 磁性材料的鉴别 343
8.4.1 磁性材料在MS计算结果中的鉴别 343
8.4.2 物质磁属性的鉴别 344
8.5 磁性分析举例：铁的二元硼、碳、氮化物 344
8.6 附录 351
附录Ⅰ 铁硼化物的偏态密度PDOS 351
附录Ⅱ 铁碳化物的偏态密度PDOS 352
附录Ⅲ 铁氮化物的偏态密度PDOS 355
附件Ⅳ 二元铁硼、铁碳、铁氮化合物的键长（Α）与马利肯布居数 356
附录Ⅴ LDA（GGA） U 357
参考文献 366
索引 369
附图 2100433B
材料的设计、模拟与计算——CASTEP的原理及其应用图书目录