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硫系玻璃Ge-As(Sb)-Se的微观结构及其性能的研究的开题报告
一、研究背景
玻璃是一种非晶态的物质，其原子排列是无序的，可以通过快速冷却或高压等条件来制备。硫系玻璃是一种具有特殊性质的玻璃，在光学和电子领域被广泛应用。其中，Ge-As(Sb)-Se系列玻璃因其较高的折射率、折光率色散系数小、热稳定性好、成型性高等特点，成为研究的热点。硫系玻璃的原子结构因其无序性质，难以通过实验直接观测，因此需要通过理论模拟和计算来研究其微观结构。本研究旨在通过分子动力学模拟和密度泛函理论计算等方法，深入探究Ge-As(Sb)-Se硫系玻璃的微观结构及其与物理性质之间的关系，为其在光电子器件、传感器等领域中的应用提供理论基础。
二、研究内容
1.利用分子动力学模拟方法，生成Ge-As(Sb)-Se的原始模型，并进行模拟退火和快速淬火等处理，得到不同条件下的玻璃结构。
2.采用XRD、FTIR、Raman等实验手段对不同处理条件下的样品进行结构表征，并与模拟结果进行比较，探究模拟方法的可靠性和真实性。
3.通过密度泛函理论计算，探究Ge-As(Sb)-Se玻璃的电子结构、光学性质等微观性质，解释其与实验结果的关系。
4.研究Ge-As(Sb)-Se硫系玻璃的物理性质，包括热稳定性、机械性能、电学性质等。
5.探究Ge-As(Sb)-Se玻璃的应用前景，特别是在光电子器件、传感器等领域中的应用。
三、研究方法
1.分子动力学模拟方法：通过设置化学元素的初始位置和速度，进行分子间相互作用计算，模拟玻璃的形成过程。
2.密度泛函理论计算：通过构建模型和计算体系的电子结构，预测材料的性质，如光学、电学、热学等。
3.实验表征：通过XRD、FTIR、Raman等手段对样品的结构和光学性质等进行表征，评价模拟结果的准确性。
四、研究意义
1.深入了解Ge-As(Sb)-Se玻璃的微观结构及其性质，为其在光电子器件、传感器等领域中的应用提供理论基础。
2.为玻璃结构的研究提供一种新的思路和方法。
3.为硫系玻璃的应用与发展提供支持和指导。
五、研究进度
1.完成国内外文献查阅，对Ge-As(Sb)-Se系列硫系玻璃的研究现状进行了解和总结。
2.通过分子动力学方法生成了Ge-As(Sb)-Se硫系玻璃模型，并进行模拟退火和快速淬火，得到了不同处理条件下的玻璃结构。
3.采用实验手段对不同处理条件下的样品进行结构表征，初步验证了模拟结果的准确性。
4.进行密度泛函理论计算，研究Ge-As(Sb)-Se玻璃的电子结构和光学性质。
5.按照计划完成论文的初稿和中期答辩。
六、参考文献
[1]龚建华，刘志钢，蒋田.S系列非晶半导体材料的研究进展[J].发光学报，2014，35（11）：1381-1394.
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[4]姜成正，王振贺.经典分子动力学模拟—注意事项和挑战[J].物理学进展，2012，32（12）：1111-1121.