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基于密度泛函的正电子计算程序在材料研究中取得重要应用
2016-12-26

电子-正电子湮没过程不仅在高能碰撞领域是一个核心的研究内容,同时结合低能的正电子放射源,使得正电子成为研究材料缺陷微结构的重要无损探针。在此领域,我中心张文帅博士开发了正电子密度泛函理论计算程序,结合我校近代物理系叶邦角教授负责研制的一系列正电子探测器,具备了完整的理论结合实验的正电子探测与分析手段。

该正电子密度泛函计算程序,首先选择FLAPW方法、中性原子叠加方法、以及PAW方法三者之一,来构造电子完全势能等数据,分别满足精确、快速、精确且快速的计算要求,前者基于WIEN2k计算程序,后两者修改自Quantum Espresso的部分计算模块。然后进入自主开发的正电子密度泛函计算部分,得到正电子的量子波函数,最后给出统一的电子-正电子湮没行为计算。

近期,基于此软件的理论计算,关键性的支持了谢毅-孙永福研究组关于MoO3材料的氢析出电催化性能研究,提供了不可替代的材料表征与机理研究。相关理论计算揭示了N注入增加了双氧空位活性位点的浓度,并引起析氢电催化过程中电导率的提升,使得催化剂的析氢活性获得了6倍的性能提高,为获得高性能且低价格易制备的析氢电催化剂提供了重要的研究方向。

相关研究工作发表于Nano Energy, Volume 30, December 2016, Pages 810–817 (影响因子: 11.553),中心成员张文帅博士以同等贡献为论文并列第一作者。

 
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