| 立方相Ca2Ge结构稳定性的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 吕林,岑伟富,杨吟野.立方相Ca2Ge结构稳定性的第一性原理研究[J].人工晶体学报,2018,47(4):797-805. |
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| 作者姓名： | 吕林 岑伟富 杨吟野 |
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| 作者单位： | 贵州民族大学数据科学与信息工程学院,贵阳550025;贵州民族大学工程实训中心,贵阳550025;贵州民族大学贵州省教育厅光电分析及处理特色重点实验室,贵阳550025;贵州民族大学贵州省教育厅光电分析及处理特色重点实验室,贵阳,550025;贵州民族大学贵州省教育厅光电分析及处理特色重点实验室,贵阳550025;贵州民族大学材料工程学院,贵阳550025 |
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| 基金项目： | 贵州省教育厅创新群体项目(KY[2016]029);贵州省科技厅科学技术基金(LH[2016]7077,LH[2015]7218);贵州省教育厅青年人才成长基金(KY[2016]166) |
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| 摘 要： | 采用贋势平面波中的GGA和LDA两种近似方法分别计算立方相Ca2Ge在-6~8 GPa应力作用下的弹性特性、布局分析、电子结构和(100)面的电荷密度,分析应力作用下立方相Ca2Ge的结构稳定性.计算结果表明,当应力在-6~8 GPa范围,立方相Ca2Ge具有较好的力学稳定结构,体弹模量B、剪切模量G和杨氏模量E随应力的增加而增加,体弹模量B的增长呈线性增加,而剪切模量G和杨氏模量E的增长速率随应力的增加而减小.根据Pugh准则,当应力小于4 GPa时,立方相Ca2Ge表现为脆性,应力大于等于4 GPa时,表现为延性.根据布局分析结果,随着压力的增加,Ca原子4s态电子向3d态跃迁,立方相Ca2Ge化合物在较高压力下存在共价键,离子性降低.能带结构和态密度计算结果表明,应力在-4~8 GPa范围,带隙值随应力的增加而成线性降低,在-6~0 GPa应力下,Ca s态电子未参与成键,随着应力的增加,各电子态的能带线宽度增加,态密度的峰值宽度增加,表明电子云的重叠越大,电子间的成键强度加强.分析立方相Ca2Ge(100)面的电荷密度,得出(100)面上最大电荷密度值随应力的增加而减小,最小电荷密度值随应力的增加而增加,说明(100)面上电子局域性随应力的增加而降低,电子云的重叠程度随应力的增加而增大,电子轨道半径增大,成键强度增强.
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| 关 键 词： | Ca2Ge 结构稳定性 弹性常数 第一性原理 |
First-principles Study on the Structural Stability Property of Cubic Ca2Ge |
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| LYU Lin,CEN Wei-fu,YANG Yin-ye.First-principles Study on the Structural Stability Property of Cubic Ca2Ge[J].Journal of Synthetic Crystals,2018,47(4):797-805. |
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| Authors: | LYU Lin CEN Wei-fu YANG Yin-ye |
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| Abstract: | |
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