Physical properties of hexagonal WN_2 under pressure

A first-principles study on the mechanical stability, elastic and thermodynamic properties of WN₂ with P63/mmc and P-6m2 phases are reported using the pseudo potential plane wave method within the generalized gradient approximation. The calculated equilibrium parameters are in good agreement with the available theoretical data. A complete elastic tensor and crystal anisotropies of the ultra-incompressible WN₂ are determined in the wide pressure range. By the elastic stability criteria, it is predicted that P6₃/mmc and P-6m2 phases in WN₂ are not stable above 175.1 GPa and 170.1 GPa, respectively. Finally, by using the quasiharmonic Debye model, the isothermal and adiabatic bulk modulus, and the heat capacity of WN₂ are also successfully obtained.     

Structures and Equation of State of ε-Fe under High Pressure

The equation of state （EOS） and the axial ratio c/a of ε-Fe at high pressures are investigated by using the gen- eralized gradient approximation （GGA） within the plane-wave pseudopotential density functional theory （DFT）. The results show that at the lower pressure, the EOS of ferromagnetic ε-Fe is consistent with the experimental result. While at higher pressure, the EOS of the nonmagnetic ε-Fe is in good agreement with the experimental result. Meanwhile, we find an obvious increase of the axial ratio c/a with pressure, and there is only a small increase with increasing temperature at high pressure.     

高压下钨弹性和热力学性质的第一性原理研究

本文利用密度泛函理论研究了高压下bcc结构钨的弹性和热力学性质,计算得到钨的晶格常数、体弹模量以及其对压强的一阶偏导与实验值符合较好;在常压下弹性常数计算值与实验值符合较好的基础上,预测了其高压数据.针对钨的固相结构稳定性问题,根据力学稳定判断标准得到0~600 GPa范围内bcc结构是力学稳定的.此外,通过体模量和剪切模量的计算得到bcc结构钨在压力低于600 GPa时的力学性能表现为韧性.最后,基于准简谐德拜模型,成功预测了钨的热膨胀系数、等压热容、等容热容和熵随着压强和温度的变化关系,为钨及其合金的进一步设计及应用提供参考.     

高压下CaPo弹性性质和热力学性质的第一性原理研究

利用密度泛函理论的平面波赝势方法预测研究了CaPo从岩盐结构(B1结构)到氯化铯结构(B2结构)的相变以及B1结构CaPo高压下的弹性性质以及热力学性质等.通过等焓原理发现B1→B2的相变压力为22.8GPa. 同时计算了B1结构CaPo高压下的弹性常数以及剪切模量、杨氏模量等相关弹性参数,结果发现当压力超过20GPa时,B1结构CaPo开始不稳定了,这和等焓原理所得结果相符合. 最后通过Debye模型成功获取了B1结构C 关键词： 相变 弹性性质 热力学性质 CaPo     

超导体MgB2弹性常数的第一原理计算

利用全势线性muffin-tin轨道(FP-LMTO)方法, 结合在密度泛函理论框架下的广义梯度近似, 研究了六角密堆积结构超导体MgB2的晶格参数, 弹性常数, 以及体积模量及其对压强的微分. 计算结果显示当晶格参数c和a的比率c/a大约为1.138时, MgB2的结构最稳定.本文所得到的计算结果与实验值及其他作者利用不同方法得到的计算值相符合.     

高压下NbN结构和电子性质的第一性原理计算

摘要：利用密度泛函理论平面波赝势方法研究了NbN五种结构,即NaCl结构(Fm-3m); CsCl结构 (Pm-3m); ZB结构(F4-3m); 六角δ结构(P63/mmc) and ε (P-6m2)结构。本文对NbN五种结构的机械稳定性,弹性性质和高压下的电子结构等都进行了详细的研究。在NbN的五种晶体结构中,我们发现六角结构NbN要比立方结构稳定,这与实验结果相一致。我们还计算了NbN各种结构的晶格常数、体模量,弹性模量以及弹性各向异性等,结果与已有的理论和实验相吻合。同时发现在290GPa左右,NaCl结构转化为CsCl结构。为了更加深入的研究NbN的高压性能,我们研究了NbN的电子性质,结果发现NbN的不同结构具有金属性,并且在高压下原子间的杂化增强。     

高压下钨弹性和热力学性质的第一性原理研究

本文利用密度泛函理论研究了高压下bcc结构钨的弹性和热力学性质,计算得到钨的晶格常数、体弹模量以及其对压强的一阶偏导与实验值符合较好;在常压下弹性常数计算值与实验值符合较好的基础上,预测了其高压数据.针对钨的固相结构稳定性问题,根据力学稳定判断标准得到0~600 GPa范围内bcc结构是力学稳定的.此外,通过体模量和剪切模量的计算得到bcc结构钨在压力低于600 GPa时的力学性能表现为韧性.最后,基于准简谐德拜模型,成功预测了钨的热膨胀系数、等压热容、等容热容和熵随着压强和温度的变化关系,为钨及其合金的进一步设计及应用提供参考.     

Molecular Dynamics Simulations of the Elastic Anisotropy of Pd at Extreme Conditions

It is very interesting to discover the elastic properties of engineering material palladium, especially its elastic anisotropy along Hugoniot states. We here investigate the evolution of its high pressure and temperature(PT) elastic ansotropy along Hugoniot using molecular dynamics simulations based on accurate classical interatomic potential. In order to testify the validity of the interatomic potential of Pd in describing the high PT elastic properties, we calculate its isothermal and adiabatic elastic moduli using molecular dynamics method. The obtained data are in good agreement with experimental data. From the isothermal elastic constants, we deduce the Hugoniot acoustic velocities and find that the resulting data are in good agreement with experimental acoustic velocity data. Based on the reliable elastic constants, we further investigate the spacial elastic ansotropy along Hugoniot PT states. It is found that the spacial elastic anisotropy of Pd increases along Hugoniot states.     

高压下NbN结构和电子性质的第一性原理计算

利用密度泛函理论平面波赝势方法研究了NbN五种结构,即NaCl结构(Fm-3m); CsCl结构 (Pm-3m); ZB结构(F4-3m); 六角δ结构(P63/mmc) and ε (P-6m2)结构。本文对NbN五种结构的机械稳定性,弹性性质和高压下的电子结构等都进行了详细的研究。在NbN的五种晶体结构中,我们发现六角结构NbN要比立方结构稳定,这与实验结果相一致。我们还计算了NbN各种结构的晶格常数、体模量,弹性模量以及弹性各向异性等,结果与已有的理论和实验相吻合。同时发现在290GPa左右,NaCl结构转化为CsCl结构。为了更加深入的研究NbN的高压性能,我们研究了NbN的电子性质,结果发现NbN的不同结构具有金属性,并且在高压下原子间的杂化增强。