新型功能材料晶格振动谱的理论研究

　　本书是作者近年来对新型功能材料晶格振动谱的研究基础上撰写而成，系统地介绍了几种新型功能材料的红外光谱和拉曼光谱特性。全书共分9章，主要内容包括：第1～2章介绍相关材料的研究背景及理论方法；第3章给出单壁BC3纳米管的结构、对称性和晶格振动模的对称性分类；第4～5章介绍了无机双螺旋纳米线的晶格振动谱，揭示其结构与性质间的独特规律；第6章给出新近合成的Mg2C电子能带结构和晶格振动谱；第7～8章研究非线性光学晶体K3B6O10Cl的晶格振动谱，并给出其二阶非线性光学张量随压强的变化关系 ；第9章使用紧束缚方法计算石墨烯电子能带结构，它与石墨烯拉曼光谱中的双共振模型密切相关。本书可供相关功能材料领域的科技工作者参考，也可作为高等院校相关专业的本科生和研究生的参考书。

　　李同伟，博士，河南科技大学物理工程学院，副教授。长期从事量子力学教学、低维材料电子结构及磁性研究等。参加河南省教育厅高等教育教学改革项目并通过鉴定；河南科技大学重大教育教学改革项目并获得教学成果特等奖。获得有河南省教学技能竞赛一等奖，获得"河南省教学标兵”荣誉称号。 主持河南省高等学校重点科研项目、河南科技大学高级别科研项目培育基金。参加国家自然科学基金、上海市自然科学基金、河南省科技厅、教育厅项目多项。

目 录
第1章 绪论1
1.1 二维层状材料的研究进展1
1.1.1 石墨烯 的晶格振动谱1
1.1.2 其他二维层状材料2
1.1.3 应变调制二维层状材料3
1.2 晶格振动谱在其他材料中的应用4
1.2.1 双螺旋结构的研究进展4
1.2.2 镁-碳化合物的研究进展4
1.2.3 类钙钛矿K3B6O10Cl结构的晶格振动谱4
参考文献5
第2章 理论基础9
2.1 能带理论中的近似方法9
2.1.1 绝热近似9
2.1.2 单电子近似与密度泛函理论11
2.1.3 交换关联泛函的简化12
2.1.4 周期性势场近似及布洛赫定理14
2.2 势与波函数的处理14
2.2.1 平面波方法15
2.2.2 原子轨道线性组合法16
2.2.3 赝势方法17
2.3 Kohn-Sham方程的自洽求解19
参考文献20
第3章 单壁BC3纳米管声子谱研究23
3.1 概述23
3.1.1 BC3纳米管的发现及结构23
3.1.2 单壁BC3纳米管的晶格对称性分析26
3.2 计算方法和模型27
3.2.1 计算方法27
3.2.2 模型28
3.3 BC3纳米管的声子谱34
3.3.1 拉曼活性模的振动模式34
3.3.2 振动频率与管径的关系35
3.3.3 振动频率与手性角的关系37
3.3.4 BC3纳米管的声子色散曲线43
参考文献45
第4章 双螺旋结构LiP的晶格振动模式49
4.1 概述49
4.2 计算模型和方法49
4.3 结构及振动模式49
4.3.1 几何结构49
4.3.2 振动模式50
参考文献55
第5章 无机双螺旋XY（X=Li, Na, K, Rb, Cs; Y=P, As, Sb）晶格振动性质的
第一性原理研究57
5.1 概述57
5.2 计算模型和方法57
5.3 结构及振动模式58
5.3.1 结构58
5.3.2 晶格振动性质59
参考文献65
第6章 Mg2C电子能带结构和振动特性的第一性原理研究67
6.1 概述67
6.2 计算模型和方法67
6.3 能带结构及晶格振动谱67
6.3.1 晶体结构和电子能带结构67
6.3.2 Mg2C的红外和拉曼活性振动模69
6.3.3 介电张量和LO-TO劈裂72
参考文献74
第7章 K3B6O10Cl拉曼光谱的第一性原理研究77
7.1 概述77
7.2 计算模型和方法77
7.3 晶体结构及晶格振动模式78
7.3.1 K3B6O10Cl晶体结构78
7.3.2 K3B6O10Cl的晶格振动频率78
7.3.3 B6O10的振动模式80
7.3.4 K3B6O10Cl的晶格振动模82
7.3.5 LO-TO劈裂、方向色散和拉曼光谱84
参考文献86
第8章 K3B6O10Cl二次谐波系数随压强的演化89
8.1 概述89
8.2 计算模型和方法89
8.3 结构及二次谐波性质89
8.3.1 结构89
8.3.2 二次谐波随压强的演化90
参考文献93
第9章 单层石墨和多层石墨的电子能带结构 95
9.1 概述 95
9.2 单层石墨的电子能带结构 95
9.3 多层石墨的电子能带结构 98
参考文献 101