| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 理论计算方法简介 | 第17-29页 |
| 1.1 第一性原理计算 | 第17-20页 |
| 1.1.1 Born-Oppenheimer近似 | 第17-18页 |
| 1.1.2 Hartree-Fock近似 | 第18-20页 |
| 1.2 密度泛函理论 | 第20-22页 |
| 1.2.1 Thomas-Fermi-Dirac近似 | 第20页 |
| 1.2.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第20-21页 |
| 1.2.3 Kohn-Sham方程 | 第21-22页 |
| 1.3 交换关联能量泛函 | 第22-24页 |
| 1.3.1 局域密度近似LDA | 第23页 |
| 1.3.2 广义梯度近似GGA | 第23-24页 |
| 1.3.3 杂化泛函Hybrid Functional | 第24页 |
| 1.4 DFT+U | 第24-25页 |
| 1.5 常用的计算软件包 | 第25-29页 |
| 1.5.1 VASP介绍 | 第25页 |
| 1.5.2 WIEN2k介绍 | 第25-29页 |
| 第2章 钙钛矿金属氧化物界面背景介绍 | 第29-39页 |
| 2.1 二维自由电子气的发现 | 第29-31页 |
| 2.2 二维自由电子气形成机制 | 第31-35页 |
| 2.2.1 极化灾难机制 | 第31-32页 |
| 2.2.2 氧缺陷机制 | 第32-34页 |
| 2.2.3 离子互相扩散机制 | 第34-35页 |
| 2.3 对称破缺 | 第35-37页 |
| 2.3.1 磁性-时间反演对称破缺 | 第35-36页 |
| 2.3.2 超导-规范对称破缺 | 第36页 |
| 2.3.3 磁性与超导共存 | 第36-37页 |
| 2.4 未来应用及小结 | 第37-39页 |
| 第3章 纳米尺度的极性-非极性钙钛矿氧化物异质结的光催化设计 | 第39-53页 |
| 3.1 引言 | 第39-40页 |
| 3.1.1 光催化原理 | 第39-40页 |
| 3.1.2 np型STO/LAO/STO(001)异质结 | 第40页 |
| 3.2 计算细节 | 第40-41页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第41-52页 |
| 3.3.1 带隙与轨道分布 | 第41-43页 |
| 3.3.2 氧化还原势与能级匹配 | 第43-46页 |
| 3.3.3 光吸收谱 | 第46-49页 |
| 3.3.4 应力调控 | 第49-50页 |
| 3.3.5 讨论 | 第50-52页 |
| 3.4 小结 | 第52-53页 |
| 第4章 应力引起的铁电性对LaAlO_3/SrTiO_3(001)界面二维自由电子气的调控 | 第53-71页 |
| 4.1 引言 | 第53-56页 |
| 4.2 计算细节 | 第56-58页 |
| 4.3 计算结果及讨论 | 第58-69页 |
| 4.3.1 拉伸应力效应 | 第58-59页 |
| 4.3.2 压缩应力效应 | 第59-66页 |
| 4.3.3 GGA+U计算结果对比 | 第66页 |
| 4.3.4 超晶格模型 | 第66-67页 |
| 4.3.5 氧缺陷模型 | 第67-69页 |
| 4.4 小结 | 第69-71页 |
| 第5章 宽带隙陈数莫特绝缘体设计 | 第71-87页 |
| 5.1 背景介绍 | 第71-78页 |
| 5.1.1 量子霍尔效应与量子反常霍尔效应 | 第71-73页 |
| 5.1.2 Berry相 | 第73-74页 |
| 5.1.3 TNNK不变量 | 第74-76页 |
| 5.1.4 钙钛矿金属氧化物(111)向双层结构 | 第76-78页 |
| 5.2 计算细节 | 第78-79页 |
| 5.3 结果以及讨论 | 第79-84页 |
| 5.3.1 (LnOsO_3)_2/(LaAlO_3)_4 | 第81-82页 |
| 5.3.2 (LnRuO_3)_2/(LnAlO_3)_4 | 第82-83页 |
| 5.3.3 讨论 | 第83-84页 |
| 5.4 小结 | 第84-87页 |
| 第6章 总结和展望 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-103页 |
| 致谢 | 第103-105页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第105页 |
