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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 484 毫秒
1.
王斌  刘颖  叶金文 《物理学报》2012,61(18):186501-186501
利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法 并结合准谐徳拜模型研究了NaCl结构的TiC在高压下的弹性性质、电子结构和热力学性质. 计算所得零温零压下的晶格常数、体弹模量及弹性常数与实验值符合得很好. 零温下弹性常数和弹性模量随压强增大而增大. 通过态密度和电荷密度的分析, Ti-C键随压强增大而增强. 运用准谐德拜模型, 成功计算了TiC在高温高压下的体弹模量、熵、热膨胀系数、徳拜温度、 Grüneisen参数和比热容. 结果表明压强对体弹模量、热膨胀系数和徳拜温度的影响大于温度对其的影响. 热容随着压强升高而减小, 在高温高压下, 热容接近Dulong-Petit极限.  相似文献   

2.
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法,系统地研究了立方BC_3在常压和高压下的晶格常数和力学性质,包括弹性常数、弹性模量和力学各向异性。利用准简谐近似下的德拜模型研究了高温高压条件下的热力学性质。研究结果表明:常压下立方BC_3具有较大的弹性模量和力学各向异性;高压下,立方BC_3的晶格常数、弹性常数和弹性模量显著增加。热力学性质的计算结果表明,立方BC_3具有较高的德拜温度,其摩尔定容热容和摩尔定压热容在高温高压条件下呈现明显的变化。立方BC_3的德拜温度随着压力的增大而增加,但随着温度的增大而明显减小。  相似文献   

3.
刘显坤  郑洲  兰晓华  刘聪 《计算物理》2013,30(2):256-264
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法研究ZrV2的晶体结构和弹性,利用准谐Debye模型计算在不同温度(T=0~1200 K)和不同压强(P=0~20 GPa)下ZrV2的热力学性质,包括弹性模量与压强,热熔与温度,以及热膨胀系数与温度和压力的关系.结果表明:计算的ZrV2晶格常数与实验值符合较好,晶体材料的弹性常数随着压力增加而增加;在一定温度下,相对体积、热熔随着压强的增加而减小,德拜温度、弹性模量随着压强的增加而增加,且高压下温度对ZrV2热膨胀系数的影响小于压强的影响.  相似文献   

4.
基于密度泛函理论,采用全势线性缀加平面波加局域轨道方法和广义梯度近似研究了ZrH2的结构与弹性性质。结果表明:在基态条件下,ZrH2的晶格常数计算值与实验值及其它理论值相当吻合。在考虑声子作用的前提下,采用准谐德拜模型成功获得了不同条件下(0~50 GPa,0~1 300 K)ZrH2的热容、热膨胀系数和德拜温度等热力学性质。结果表明:定压热容预测值随温度升高而增大,并逐渐接近佩蒂特-杜隆极限;随压强增加,德拜温度呈增加趋势;随温度增加,德拜温度呈减小趋势;在压强一定的条件下,热膨胀系数随温度的升高而增大,且在高温高压条件下,热膨胀系数的增加趋势变缓。  相似文献   

5.
使用第一性原理方法结合准谐德拜模型研究压力0~30 GPa,温度0~2 000 K,二氧化铈立方结构的热力学性质,包括常压下平衡体积V、体弹模量B0、热容cp和熵S随温度的变化以及不同压强下热容cp、熵S、德拜温度Θ,体膨胀系数α与温度的关系.常压下计算的热容cp和熵S随温度的变化与实验数据符合很好.  相似文献   

6.
颜小珍  邝小渝  毛爱杰  匡芳光  王振华  盛晓伟 《物理学报》2013,62(10):107402-107402
采用密度泛函理论中的赝势平面波方法研究了高压下超导材料 ErNi2B2C 的弹性性质、电子结构和热力学性质.分析表明, 弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量和弹性各向异性因子的外压力效应明显. 电子态密度(DOS)的计算结果显示, 在费米能级(EF)处的 DOS 峰随外界压强的增大显著降低, 由于 ErNi2B2C 相对较高的超导温度(Tc)起因于EF处的 DOS 峰, 因此推测压强增大可能会降低 ErNi2B2C 的 Tc.类似的现象在超导材料 MgB2和 SrAlSi 中已被发现.此外, 基于准谐德拜模型, 对 ErNi2B2C 在高温高压下的热力学性质的研究表明, 在一定范围内, 温度和压强将对其热膨胀系数和热容产生明显的影响. 关键词: 高压 弹性性质 电子结构 热力学性质  相似文献   

7.
牛兴平  孙兆楼 《计算物理》2017,34(4):468-474
利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法结合准谐德拜模型研究NaCl结构的CaS在高压下的弹性和热力学性质.计算得到的零温零压下的晶格常数、体弹模量与实验值符合得很好.弹性常数和弹性模量随着压强的增大而增大.压强对体弹模量和热膨胀系数的影响大于温度的影响.热容随压强的升高而降低,在高温下热容接近于Dulong-Petit极限.通过求解Gibbs自由能计算得到B1结构和B2结构CaS的相变压为36.61 GPa.  相似文献   

8.
韩亚楠  蒋刚  范全平  高玉峰  杜际广 《物理学报》2015,64(4):43401-043401
在MRCI+Q/ang-cc-PCVQZ+DK理论基础上对LiAr第一激发态(A2Π)的势能曲线进行了理论计算, 采用HFD(Hartree-Fock dispersion)解析势能函数对得到的势能曲线进行拟合, 并得到了相应的光谱常数, 计算结果与实验值和大部分理论计算值符合得很好. 通过求解核运动的薛定谔方程完整地获得了每个电子态下J=0时的振动能级Ev、转动惯量Bv和6 个离心畸变常数(Dv, Hv, Lv, Mv, Nv, Ov). 然后采用分波法研究了低温及极低温度下激发态Li原子和基态Ar原子沿LiAr相互作用势的弹性碰撞, 在1.0×10- 12 –3.45×10-6 eV碰撞能区内通过数值计算得到了这一弹性碰撞的总截面和各分波截面, 讨论了各分波截面对总截面的影响. 结果表明: 在入射能量低于10-9 eV时弹性散射的总截面值很大且几乎为一常数, 总弹性截面的形状主要由s分波决定, 但是随着碰撞能量的增加, s分波对总截面的贡献不断减少, 高阶分波对散射截面的贡献逐渐增大.  相似文献   

9.
王海燕  历长云  高洁  胡前库  米国发 《物理学报》2013,62(6):68105-068105
采用平面波赝势密度泛函理论研究了钛铝系金属间化合物TiAl3的结构性质, 计算值与实验值及其他理论值相符合. 通过准谐德拜模型研究了TiAl3的热动力学性质, 计算得到了相对体积(V/V0)与压强和温度的关系, 以及不同温度和压强下的热膨胀系数和热容. 与TiAl的计算结果进行对比, 发现随着温度的升高, TiAl的热膨胀系数增大的速度高于TiAl3, 且随着压强的增大温度效应减弱; TiAl3的热容值近似为TiAl的热容值的2倍. 关键词: 结构性质 热动力学性质 第一性原理 高压  相似文献   

10.
郝娟  周广刚  马跃  黄文奇  张鹏  卢贵武 《物理学报》2016,65(11):113101-113101
高温压电晶体是许多机电器件必需的一种多功能材料, Ga3PO7晶体的居里温度高达1364 ℃, 可应用于高温极限条件. 但是预测高温极限条件下晶体的结构以及物理性质的问题采用实验研究的手段非常困难, 而理论上的预测未见研究. 本文采用密度泛函-准谐振近似理论计算了温度在0-1200 ℃范围内Ga3PO7 晶体的结构常数和热学性质, 结果表明Ga3PO7晶体的晶格常数a和c随温度的升高呈线性增大, 且c方向受温度影响更为显著; 晶体的密度随温度的升高而减小, 计算的a 和c方向平均热膨胀系数分别为1.67×10-6 K-1和3.58×10-6 K-1, 高温区定压热容为2.067 J/g·K, 与实验值一致. 计算了从常温到高温下该晶体的弹性常数以及体弹性模量的变化, 研究了高温条件下的声表面波特性, 发现随着温度的升高, 声表面波速度浮动较小, 而机电耦合系数略有增大; 在传播角为151° 时该晶体具有较好的温度稳定性且机电耦合系数达到最大值, 这表明Ga3PO7 晶体是一种有望应用于高温环境下的压电晶体.  相似文献   

11.
The structural,electronic and elastic properties of solid nitromethane are investigated under pressure by performing first-principles density functional theory(DFT)calculations within the generalized gradient approximation(GGA)and the local density approximation(LDA).The obtained ground state structure properties are found to be consistent with existing experimental and theoretical results.The pressure-induced variations of structure parameters(a,b,c and V)indicate that the solid nitromethane has an anisotropic compressibility,and the compression along the c direction is more difficult than along a and b directions.From the vibration curves of intermolecular bond length and bond angle,we find that the C—N bond is the most sensitive among these bonds under pressure,suggesting that the C—N bonds may be broken first under external loading.The influence of pressure on the electronic properties of solid NM has been studied,indicating that solid NM is an insulating compound with a large indirect band gap and tends to be a semiconductor with increasing pressure.Finally,we predict the elastic constants and their pressure dependence for the solid NM with the bulk modulus,Young’s modulus,shear modulus and the Poisson’s ratio derived.  相似文献   

12.
F Parvin  S H Naqib 《中国物理 B》2017,26(10):106201-106201
The elastic, thermodynamic, electronic, and optical properties of recently discovered and potentially technologically important transition metal boride NbRuB, are investigated using the density functional formalism. Both generalized gradient approximation(GGA) and local density approximation(LDA) are used for optimizing the geometry and for estimating various elastic moduli and constants. The optical properties of NbRuB are studied for the first time with different photon polarizations. The frequency(energy) dependence of various optical constants complement quite well the essential features of the electronic band structure calculations. Debye temperature of NbRuB is estimated from the thermodynamical study. All these theoretical estimates are compared with published results, where available, and discussed in detail. Both electronic band structure and optical conductivity reveal robust metallic characteristics. The NbRuB possesses significant elastic anisotropy. Electronic features, on the other hand, are almost isotropic in nature. The effects of electronic band structure and Debye temperature on the emergence of superconductivity are also analyzed.  相似文献   

13.
 运用基于密度泛函理论的平面波赝势方法(PWP),计算研究了氧化镉NaCl结构(B1结构)和CsCl结构(B2结构)在不同压力条件下的几何结构、弹性性质、电子结构和光学性质。交换关联能分别采用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)。通过比较计算和实验得到的晶格常数和体模量不难发现,LDA的计算结果更符合实验值。在高压的作用下,两种结构的导带能级有向高能级移动的趋势,而价带能级有向低能级移动的趋势,因此直接带隙变大。同时,对照态密度分布图及高压下能级的移动情况,分析了CdO两种结构在高压作用下的光学性质。  相似文献   

14.
The elastic, electronic, thermodynamic and optical properties of the zinc-blende structure aluminum nitride (AlN) under high pressure have been investigated using first-principles calculations. The dependencies of the elastic constants, the bulk modulus, the shear modulus and energy gaps on the applied pressure are presented, and the results are in good agreement with comparable experimental and theoretical values. Also, the energy band structure and density of states under high pressure have been analysed. Furthermore, the optical constants, including the dielectric function, optical reflectivity, refractive index and electron energy loss, are discussed for radiation up to 50 eV.  相似文献   

15.
常景  兰俊卿  艾琼  陈向荣 《中国物理 B》2009,18(7):2938-2944
The electronic and optical properties of the cubic zinc-blende (ZB) structured filled tetrahedral semiconductor α-LiZnN under pressure are investigated by using \textit{ab initio} plane wave pseudopotential density functional theory method within the generalized gradient approximation (GGA). The electronic band structure and the density of state under pressure are systematically described. The basic optical constants, including the reflection and absorption spectra, the energy-loss function, the complex refractive index and the dielectric function, are calculated and analysed at different external pressures. Our results suggested that the ZB α-LiZnN is transparent in the partially ultra-violet to the visible light region, and it seems that the transparency is hardly affected by the pressure.  相似文献   

16.
高压下ZnSe的电子结构和光学性质   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
运用密度泛函理论体系下的平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,利用第一性原理计算了不同的压强下ZnSe晶体闪锌矿结构,得到了它的平衡晶格常数、总能量、电子态密度分布、能带结构、光反射与吸收系数等性质,详细讨论了高压下ZnSe的电子结构,并且结合实验结果定性地分析了高压下的光学性质. 关键词: 闪锌矿结构 态密度 能带结构 密度泛函理论  相似文献   

17.
The electronic, elastic constants and optical properties of rutile TiO2 have been investigated using first principle pseudopotential method within generalized gradient approximation (GGA) proposed by Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE). The calculated volume, bulk modulus and pressure derivative of bulk modulus are in good agreement with previous experimental and computational results. An underestimated band gap (1.970 eV) along with the higher density of states and expanded energy bands around the fermi level is obtained. Calculated elastic constants satisfying the Born stability criteria suggest that rutile TiO2 is mechanically stable under higher hydrostatic pressure. The acoustic wave speeds in [1 0 0], [0 1 0], [0 0 1], [1 1 0] and [45° to [1 0 0] and [0 0 1]] directions are predicted using the investigated elastic constants. The dielectric constant is identified with respect to electronic band structure and is utilized to derive the other optical properties like refractive index, energy loss function, reflectivity and absorption. The effect of hydrostatic pressure (0-70 GPa) is described for listed properties. Our investigated results are in good accord with the existing theoretical and experimental results.  相似文献   

18.
运用密度泛函理论体系下的平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,利用第一性原理计算了不同压强下六方纤锌矿结构AlN晶体的晶格常数、总能量、电子态密度、能带结构、光反射系数与吸收系数。通过比较能带结构的变化行为,得出 AlN在16.7Gpa附近存在等结构相变,即由直接带隙结构转变为间接带隙结构。同时,结合高压下的态密度分布图和能级移动情况,分析了AlN在高压下的光学性质,吸收谱有向高能端移动(蓝移) 的趋势。  相似文献   

19.
运用密度泛函理论体系下的平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,利用第一性原理计算了不同压强下六方纤锌矿结构AlN晶体的晶格常数、总能量、电子态密度、能带结构、光反射系数与吸收系数。通过比较能带结构的变化行为,得出 AlN在16.7Gpa附近存在等结构相变,即由直接带隙结构转变为间接带隙结构。同时,结合高压下的态密度分布图和能级移动情况,分析了AlN在高压下的光学性质,吸收谱有向高能端移动(蓝移) 的趋势。  相似文献   

20.
First principles calculations of structural, electronic, elastic, and phonon properties of the intermetallic compounds FeSi and CoSi in the B2 (CsCl) structure are presented, using the pseudopotential plane-wave approach based on density functional theory, within the local density approximation. The optimized lattice constants, independent elastic constants, bulk modulus, and first-order pressure derivative of the bulk modulus are reported for the B2 structure and compared with earlier experimental and theoretical calculations. A linear-response approach to density functional theory is used to derive the phonon dispersion curves, and the vibrational partial and total density of states. Atomic displacement patterns for FeSi at the Γ, X, and R symmetry points are presented. The calculated zone-center optical phonon mode for FeSi is in good agreement with experimental and theoretical data.  相似文献   

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