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更新時間：2025.06.07
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本文從數(shù)學(xué)角度認(rèn)識電子結(jié)構(gòu)計算的困難與挑戰(zhàn),評述有關(guān)計算方法的優(yōu)缺點以及在超級計算機上實現(xiàn)前景,并扼要地介紹第一原理電子結(jié)構(gòu)計算的有限元方法和理論.
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本文在量子點表面摻入氮原子,用第一性原理方法模擬計算硅量子點（111）面上的電子結(jié)構(gòu).本文主要解決兩個問題：（1）比較研究六種不同大小的量子點結(jié)構(gòu)摻雜和未摻雜氮原子情況下的帶隙寬度和電子態(tài)密度變化;（2）分別用廣義梯度近似（GGA）和局域密度近似（LDA）兩種不同的算法計算六種量子點結(jié)構(gòu)的帶隙寬度和態(tài)密度,并比較GGA和LDA算法的特點.計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)：帶隙隨著量子點的尺度變小而展寬,這符合量子受限規(guī)律;在量子點表面摻雜氮原子會減小帶隙寬度;重要的是發(fā)現(xiàn)LDA算法對局域態(tài)更加敏感.
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