第一性原理研究硫化镉高压相变及其电子结构与弹性性质

采用第一性原理研究了CdS的六方纤锌矿(WZ), 立方闪锌矿(ZB) 和岩盐矿(RS)相在高压条件下的相稳定性、 相变点、电子结构以及弹性性能.WZ相与RS 相可以在相应的压强范围内稳定存在, 而ZB相不能稳定存在.压强大于2.18 GPa时, WZ相向RS相发生金属化相变.WZ相中S原子电负性大于Cd, 且电负性差值小于1.7, CdS的WZ相为共价晶体.高压作用下, S原子半径被强烈压缩, 有效核电荷增加, 对层外电子吸引能力提高, 电负性急剧增大, 导致S与Cd的电负性差值大于1.7, CdS的RS相以离子晶体存在. WZ相的C₄₄随压强增加呈下降趋势, 导致WZ相力学不稳定, 并向RS相转变.当压强大于2.18 GPa时, RS相C₁₁, C₁₂随压强增加而增大, 并且C₄₄保持稳定, 说明RS相具有良好的高压稳定性与力学性能. 关键词： 第一性原理 相变 电子结构 弹性性质     

极端条件下6Li2O的热力学性能与电子结构

 采用密度泛函理论与准谐振德拜模型研究了面心立方相的⁶Li₂O在极端条件下的热力学性质与电子结构。结果表明: ⁶Li₂O的热膨胀系数在任何温度下都随压强增加明显降低,但仅当压强较低(低于40 GPa)时,温度对6Li2O的热膨胀系数的影响才明显;O原子半径随压强增大而迅速降低,而随温度的变化并不明显;在低压条件下(低于40 GPa),带隙随温度的升高缓慢降低;而在高压条件下(高于40 GPa),温度对带隙宽度的影响几乎可以忽略;无论在什么温度条件下,带隙宽度均随压强的增大而迅速增加。     

液体粘滞系数测量仪器的研究

粘滞系数的测量是大学物理基础实验,有三种测量方法,其中落球法实验仪器被多数高校实验室认同。针对目前高校实验室粘滞系数测量仪器在仪器维护、测量方法及数据处理等方面存在的问题进行设计。新仪器操作简单,维修快捷,测量结果准确,相对误差为0.13%。     

密度泛函理论研究高温高压下UO2弹性与热力学性能

采用第一性原理与准谐德拜模型研究UO2在高温高压条件下的弹性与热力学性能。UO2在高温高压下仍属离子型晶体,并且弹性性能计算表明,四角方向剪切常数在高温与高压下均保持稳定。高温下弹性常数C44没有明显变化,而高压下C44迅速增大。体积模量、剪切模量与杨氏模量均随压强增加而增大;高温条件下,体积模量、剪切模量与杨氏模量也未出现明显的降低,表明UO2在高温度高压下均可保持良好的力学性能。不同压强下,UO2定容热容均随温度迅速增大,并在1000 K 附近趋近于杜隆-佩蒂特极限。德拜温度则随温度降低,随压强升高。在低于室温条件下,热膨胀系数随温度急剧增加;温度继续增加,系数的增加趋势则逐渐变缓。计算结果还表明,UO2的热膨胀系数在相同条件下,远小于其他核材料。