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晶格缺陷对闪锌矿电子结构影响的第一性原理研究的任务书
任务书
题目：晶格缺陷对闪锌矿电子结构影响的第一性原理研究
委托人：材料科学与工程学院
背景：
晶格缺陷是晶体中常见的缺陷形态之一，其在材料的制备、加工和性能应用过程中具有重要影响。因此，对晶格缺陷形成及其对材料性能的影响进行研究十分必要。闪锌矿是一种广泛应用的材料，其性能受晶格缺陷的影响也非常显著。如何从微观角度理解晶格缺陷对闪锌矿电子结构的影响是当前材料科学与工程领域的重要研究方向。
任务描述：
1.利用第一性原理计算方法，对晶格缺陷对闪锌矿的电子结构进行研究。
2.基于计算结果，深入探讨晶格缺陷的类型、数量、位置等因素对闪锌矿电子结构的影响。
3.评价晶格缺陷对闪锌矿材料性能的影响，并探究其潜在应用。
4.报告撰写及成果汇报。
工作内容：
1.收集相关文献，了解晶格缺陷的种类、形成机制及其对材料性能的影响。
2.熟悉计算方法、软件和工具的使用，包括VASP、QuantumEspresso等第一性原理计算软件。
3.对闪锌矿结构进行几何构型生成、结构优化、哈密顿量计算和电子结构计算等步骤。在此基础上，引入晶格缺陷，比较不同缺陷形态对电子结构的影响。
4.深入分析晶格缺陷对闪锌矿电子结构的影响，探讨缺陷类型、数量和位置对电子结构的影响程度。在此过程中，需要利用DOS图像、能带结构图像、密度差异等方法进行分析，力图理解缺陷的孔型和电子密度变化。
5.分析晶格缺陷对闪锌矿材料性能的影响。其中，包括电学、热学、光学、机械等性能方面。特别需要研究闪锌矿中不同缺陷形态影响材料性能的差异性。
6.根据研究结果，提出晶格缺陷在闪锌矿材料制备中的应用前景，并对未来研究方向进行展望。
7.根据研究成果撰写科技论文并展示研究成果，包括论文发表、报告汇报等形式。
要求：
1.本科及以上学历，专业为材料物理、物理化学、材料科学与工程等相关学科。
2.熟悉第一性原理计算方法，具备基本的材料物理、量子化学基础。
3.熟悉计算软件及工具使用，能够独立完成第一性原理计算计算工作。
4.熟悉材料性能以及晶格缺陷对材料性能影响的专业知识，能够实现从计算结果到性能分析的技术转换。
5.有良好的英文文献阅读、书面及口头表达能力。
6.具有团队合作精神，具备扎实的科研素养和创新精神。
时间要求：
本项目的完成时间为12个月。其中，前6个月主要用于计算模拟和数据处理，后6个月主要用于成果验证、优化和撰写论文。在项目开始前，并与导师确定详细的时间表和里程碑任务。同时，需及时报告进展情况，及时调整研究方向。
备注：
本任务书的目的在于明确研究方向和任务内容，提供一份清晰的指导方案。在实际研究过程中，可以根据具体情况适当调整研究方向、材料选择和实验方案，但需要遵循科学严谨的原则和技术要求。