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三元过渡金属氮化物ANiN (A = Li, Na, Mg, Ca)是潜在的可充放电池的电极材料。物理性质,比如热稳定性、电子能隙以及弹性稳定性等,对于这些材料的电池应用都是非常重要的。本文使用第一原理方法,对比研究了ANiN这些材料的结构、动力学、弹性和电子结构性质。对状态方程和声子谱的计算被用来确定体系的稳定结构。对最稳定结构的弹性常数的计算表明,这些稳定结构都满足 Born-Huang的稳定性判据,意味着它们的弹性稳定性。对体系电子结构的计算表明,LiNiN和CaNiN是半金属(half-metals),MgNiN是磁性材料,而NaNiN是通常的金属。这些材料的磁学性质都通过Stoner理论进行了解释。最后,电荷密度的计算被用来很好地说明了这些材料中的Ni-N成键的特征,表明成键特点主要是离子性的,但明显地混合了共价性。 相似文献
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Adsorption of ordered (2 × 2) arrays of Nb4 clusters on the insulating surface of NaCI(100) is studied by the first-principles calculations within the density functional theory. The calculations on the relaxed geometries and cohesive energies show that both the tetrahedron and quadrangle-Nb4 can be stably adsorbed on this substrate, which may have important applications. The adsorption of quadrangle-Nb4 on the NaCl(100) surface is more stable than that of tetrahedron-Nb4. Both the Nb4 clusters studied and a single Nb atom prefer the top site of the Cl atom in the NaCl(100) surface. Electronic structure analysis suggests that the interactions between the Nb4 clusters and the substrate are weak. 相似文献
3.
使用自旋极化的密度泛函理论下的第一原理方法,对重金属钨的小团簇Wn(n = 2-7)的结构特性和磁性进行了理论计算。结果表明:团簇的结合能随着团簇中原子数的增加而增大;虽然W的体材料不具有磁性,但是W的一些小团簇可以表现出磁性,如W3、W4和W7,其磁矩均为2μB;通过能级图我们分析了Wn 团簇磁矩的变化情况。此外,还分析了Wn团簇的磁矩,结合能,能量的一阶和二阶差分随原子数n的变化,讨论了最稳定团簇W4的电子结构和电荷密度。 相似文献
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6.
采用分子静力学方法结合量子修正的 Sutton-Chen多体势研究了含圆孔的纳米薄膜在单向加载过程中的力学行为,并采用共近邻分析方法研究了薄膜的微结构演化过程.模拟结果表明:孔洞的引入显著地降低了纳米薄膜的杨氏模量和屈服应力;在拉伸过程中,孔洞的形状随着应变的增加逐渐由圆形变为椭圆形,最终孔洞闭合;纳米薄膜在进入塑性变形阶段后,薄膜内部出现原子的堆跺层错,这种层错结构的出现是肖克莱不全位错在薄膜内部沿着{111}面的[112]方向运动的结果.
关键词:
纳米薄膜
力学性质
位错
分子静力学 相似文献
7.
使用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,研究了Nb原子链的结构稳定性和电子结构性质.计算表明,Nb原子可以形成线性链,平面之字形,二聚化以及梯子形等一系列的一 维链式结构.结果也显示,其中之字形结构最为稳定,其他结构均为亚稳的.通过第一性原理 计算的电子结构和Jahn-Teller效应,讨论了这些结构的相对稳定性以及各链式结构的电子 能带、态密度和电荷密度等性质.
关键词:
Nb原子链
结构稳定性
电子结构
从头计算 相似文献
8.
InSb材料在近来的锂离子电池负极材料研究中受到了重视.使用基于局域密度泛函理论的第一原理赝势法,计算了锂离子电池非碳类负极材料InSb各种锂嵌入情况时的形成能以及相应的电子结构.讨论了锂嵌入时的体积变化、能带结构、电子态密度以及电荷分布等性质.计算发现,闪锌矿结构的InSb材料,锂嵌入到主体材料的间隙位置时的形成能平均每个锂原子都在2.2eV左右.
关键词:
InSb
锂嵌入形成能
电子结构
第一原理计算 相似文献
9.
InSb的Li替位形成能的从头计算 总被引:1,自引:0,他引:1
采用基于平面波展开的第一原理赝势法计算了锑化铟在锂替位到铟位置时的各种情况下的形成能与电子结构,讨论了锂替位的体积变化,电荷分布、能带结构及电子态密度等性质.结果表明,对于闪锌矿结构的InSb,锂的各种替位形成能大致在每个锂原子-2.2eV左右.该结果表明,不可能在嵌入初期Li插入到间隙位置之前发生替位反应,与实验结果一致. 相似文献
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