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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
基于密度泛函(DFT)理论的第一性原理,计算半导体ZnO纤锌矿结构和岩盐矿结构状态方程及其在高压下的相变,分析加压下体相ZnO的晶格常数、电子态密度和带隙随压力的变化关系,并将计算结果与文献中的理论和实验数据进行比较.验证在计算金属氧化物时,应用局域密度(LDA)近似计算出的相变压力普遍偏高,采用广义梯度(GGA)近似得到的结果与实验符合较好.  相似文献   

2.
利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,得到了常压下镧系氮化物的晶格常数,以及在压力作用下镧系氮化物从NaCl型结构(B1)到CsCl型结构(B2)转变的压力。并把考虑电子自旋极化与不考虑电子自旋极化作用的计算结果进行了对比,分析了4f电子对镧系氮化物这些强关联体系的压致结构转变压力的影响。结果显示:5个镧系元素的氮化物(GdN、TbN、DyN、HoN和ErN)从B1相到B2相转变的压力与电子自旋极化作用关系很大,而其它镧系氮化物的相变压力与电子自旋极化作用的关系很小。  相似文献   

3.
王金荣  朱俊  郝彦军  姬广富  向钢  邹洋春 《物理学报》2014,63(18):186401-186401
采用密度泛函理论中的赝势平面波方法系统地研究了高压下RhB的结构相变、弹性性质、电子结构和硬度.分析表明,RhB在25.3 GPa时从anti-NiAs结构相变到FeB结构,这两种结构的弹性常数、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.电子态密度的计算结果显示,这两种结构是金属性的,且费米能级附近的峰随着压强的增大向两侧移动,赝能隙变宽,轨道杂化增强,共价性增强,非局域化更加明显.此外,硬度计算结果显示,anti-NiAs-RhB的金属性比较弱,有着较高的硬度,属于硬质材料.  相似文献   

4.
采用密度泛函理论,赝势平面波方法计算了金属铀a相的晶体结构,弹性常数,体模量,电子能带结构和光学常数(折射率n和消光系数k)等.其中,铀的晶格参数,弹性常数和体模量等与实验及其它第一性原理计算结果十分吻合.计算得到了铀的光学常数,与实验结果作了对比并进行了分析说明.  相似文献   

5.
王立鹏  江新标  吴宏春  樊慧庆 《物理学报》2018,67(20):202801-202801
氮化铀(UN)因其较好的热物性和耐事故容错性成为先进动力堆的候选燃料,但目前热能区缺少可靠的UN热中子截面数据,这对于热中子反应堆物理计算是很不利的.本文基于量子力学的第一性原理,利用VASP/PHONON软件模拟计算了UN的声子态密度,以此为积分得到UN的定容比热容,并基于新制作的声子态密度,采用核截面处理程序NJOY/LEAPR,利用热中子散射理论,得到UN的S(α,β)数据,进而研究UN的热中子散射截面,并与传统压水堆的二氧化铀(UO2)进行对比.结果表明:优化的晶格参数与数据库符合较好,UN声子态密度的声子项和光子项较UO2的分隔更加明显,定容比热容计算结果与实验值一致,基于该声子态密度计算得到的UN中238U的非弹性散射和弹性散射截面比相同温度下UO2238U小,UN中N仅考虑了非相干散射部分,随着温度升高,UN弹性散射截面变小,非弹性散射变大,并在高能段趋于自由核散射截面.本文的研究结果填补了UN热中子截面数据的缺失,为下一步系统研究UN燃料在轻水堆中的中子学性能奠定了基础.  相似文献   

6.
 利用基于密度泛函理论的赝势平面波方法和线性响应理论,研究了TiN的物态方程、电子能带结构和声子色散曲线随压强的变化关系。结果表明:TiN 的电子能带结构并未随着压强的增加而出现反常,没有出现电子的拓扑结构相变;零压下出现软化的声子模式并没有随着压强的增加而继续软化。因此可以认为在0~12 GPa 压强范围内,TiN 发生等结构相变的原因不是由于电子的拓扑形貌发生变化和声子软化引起的。  相似文献   

7.
本文基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和密度泛函微扰理论(DFPT),优化计算出金属钒在不同压强下的晶体结构,以此来说明其发生的结构相变。最后利用晶体结构和能量的关系,直接导出钒在不同压强下的熔化温度。计算结果都与已有的结果进行了比较。  相似文献   

8.
王艳  曹仟慧  胡翠娥  曾召益 《物理学报》2019,68(8):86401-086401
采用第一性原理计算对Ce_(0.8)La_(0.1)Th_(0.1)在高压下fcc-bct的结构相变、弹性性质及热力学性质进行了研究讨论.通过对计算结果的分析,发现了合金在压力下的相变规律,压强升高到31.6 GPa附近时fcc相开始向bct相转变,到34.9 GPa时bct相趋于稳定.对弹性模量的计算结果从另一角度反映了结构相变的信息.最后,利用准谐德拜模型对两种结构的高温高压热力学性质进行了理论预测.  相似文献   

9.
本文基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和密度泛函微扰理论(DFPT),优化计算出金属钒在不同压强下的晶体结构,以此来说明其发生的结构相变.最后利用晶体结构和能量的关系,直接导出钒在不同压强下的熔化温度.计算结果都与已有的结果进行了比较.  相似文献   

10.
宫长伟  王轶农  杨大智 《物理学报》2006,55(6):2877-2881
为了理解NiTi形状记忆合金马氏体相变的机理,基于密度泛函的第一性原理研究了温度和应力对电子结构的稳定性的影响.通过对态密度的分析,发现随着温度的降低和变形的增加,B2相的态密度升高,能级兼并性提高,从而导致结构的稳定性降低,促进相变的发生. 关键词: NiTi 电子结构 第一性原理计算 相变  相似文献   

11.
固相硝基甲烷相变的第一性原理计算   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张力  陈朗 《物理学报》2014,63(9):98105-098105
研究极端条件下固相分子晶体含能材料的相变机理,对于人们认识固相含能材料的爆轰反应有着重要的意义.采用基于校正密度泛函理论的第一性原理方法研究固相硝基甲烷在静水压下的行为.分析晶格参数a,b和c轴随压强的变化,发现在1 GPa到12 GPa时晶格参数出现不连续的变化,表明体系发生相变.在相变时最大的二面角从155.3?增加到177.5?,二面角的增加限制CH3官能团自由旋转,使得C-N和C-H键的键长发生变化.在相变之前,体系主要存在由C-H···O组成的分子间的氢键,而在相变之后存在分子内的H···O和分子间C-H···O组成的氢键.此外通过对硝基甲烷体系的电子结构进行计算,发现相变会影响带隙随压强的变化,而且还会影响费米能级附近的态密度结构.  相似文献   

12.
First principles calculation was performed using tight-binding LMTO method with local density approximation (LDA) and atomic sphere approximation (ASA) to understand the electronic properties of chromium nitride. The equilibrium geometries, the magnetic moment, the electronic band structure, the total and partial DOS are obtained under various pressures and are analyzed in comparison with the available experimental data. The most stable structure of CrN is NaCl structure in the FM state. A pressure-induced second order magnetic phase transition from ferromagnetic (FM) to non-magnetic (NM) at very high pressure of 0.5549 Mbar is predicted. Our results indicate that CrN can be used as a hydrogen storage material.  相似文献   

13.
利用基于密度泛函理论的全势能线性糕模轨函法研究了闪锌矿(B3),NiAs(B8)和岩盐(B1)结构的AlAs的相变、结构性质以及热动力学性质.对B3-B8和B3-B1结构的能量体积曲线做公切线,得到了B3→B8相变压力为5.44 GPa,并预测到B3→B1相变压力为6.46 GPa.同时计算了高压下B8相的结构性质,结果显示当V/V0≈0.7—1.05时,c/a基本保持恒定(仅有约 0.2%的波动);当V/V0≈0.4—0.7,c/a随着V/V0的减小而近似线性地增大.通过状态方程拟合,得到了AlAs的相对体积V/V0与压强P的函数关系,B8相的状态方程与实验结果符合很好.最后利用准谐德拜模型得到了AlAs的体弹模量B随压力P的变化关系以及不同压强下热容CV与温度T的关系. 关键词: 相变 热力学性质 第一性原理  相似文献   

14.
First principles calculation were performed using Vienna ab-initio simulation package within the frame work of density functional theory (DFT) to understand the electronic properties of magnesium hydride. At normal pressure, the most stable structure of MgH2 is rutile type with a wide band gap of 3.52 eV, which agrees well with the available data. A pressure induced semi-conductor to metallic transition at a pressure of 92.54 GPa is predicted. Our results indicate a sequence of pressure induced structural phase transition in MgH2. The obtained sequence of phase transition was α→γ→β→δ→ε at a pressure of 0.37 GPa, 3.89 GPa,7.23 GPa and 11.26 GPa, respectively. Thus our results indicate that MgH2 is one of the best hydrogen storage material and the maximum storage capacity achieved was 7.7%.  相似文献   

15.
运用基于赝势平面波基组的密度泛函程序VASP并结合Quantum ESPRESSO,Phonopy软件包对压力下VN的结构、力学性质、声子色散关系进行了第一性原理的研究.分别对NaCl型(B1),CsCl型(B2),WC型(Bh)三种构型的VN进行了计算,三种结构的体积能量曲线、焓压关系和声子谱表明在常压下六角WC结构与立方结构相比更稳定.随着压力增加VN由Bh结构到B1结构的相变点发生在30GPa左右,而B1结构到B2结构的相变点可能发生在150GPa左右.常压下三种结构的VN是力学稳定的,其弹性常数和弹性模量都有随压强的增大而增加的趋势,三者都是脆性材料.B1结构和B2结构坐标基矢方向上的杨氏模量数值与体对角线方向上的差距较大,体现出明显的各向异性.随压力的增加B1结构各向异性程度增大而B2结构各向异性程度减小  相似文献   

16.
The pressure induced phase transition in uranium monochalcogenides, UX (X = S, Se, and Te) is studied by two-body potential approach. It is found that US, USe and UTe undergo a structural phase transition from NaCl (B1) type to CsCl (B2) type at 78.5, 21 and 9.5 GPa, respectively, which is in good agreement with the recent experimental data. In addition, second-order elastic constants (SOECs) (C 11, C 12 and C 14) have been calculated which can be used to establish the nature of the forces in these materials. The present study shows that the considered two-body potential model can be used to predict the phase transition pressure in UX compounds provided the strength and hardness parameters in B1 and B2 phases are different.  相似文献   

17.
The crystal structure, structural stability, electronic and mechanical properties of ReN and TcN are investigated using first principles calculations. We have considered five different crystal structures: NaCl, zinc blende (ZB), NiAs, tungsten carbide (WC) and wurtzite (WZ). Among these ZB phase is found to be the lowest energy phase for ReN and TcN at normal pressure. Pressure induced structural phase transitions from ZB to WZ phase at 214 GPa in ReN and ZB to NiAs phase at 171 GPa in TcN are predicted. The electronic structure reveals that both ReN and TcN are metallic in nature. The computed elastic constants indicate that both the nitrides are mechanically stable. As ReN in NiAs phase has high bulk and shear moduli and low Poisson's ratio, it is found to be a potential ultra incompressible super hard material.  相似文献   

18.
The structural, electronic, mechanical and superconducting properties of tungsten carbide (WC) and tungsten nitride (WN) are investigated using first principles calculations based on density functional theory (DFT). The computed ground state properties, such as equilibrium lattice constant and cell volume, are in good agreement with the available experimental data. A pressure induced structural phase transition is observed in both tungsten carbide and nitride, from a tungsten carbide phase (WC) to a zinc blende phase (ZB), and from a zinc blende phase (ZB) to a wurtzite phase (WZ). The electronic structure reveals that these materials are metallic at ambient conditions. The calculated elastic constants obey the Born-Huang criteria, suggesting that they are mechanically stable at normal and high pressure. Also, the superconducting transition temperature is estimated for the WC and WN in stable structures at atmospheric pressure.  相似文献   

19.
胡永金  吴云沛  刘国营  罗时军  何开华 《物理学报》2015,64(22):227802-227802
运用密度泛函理论体系下的投影缀加波方法, 对闪锌矿和朱砂相结构的ZnTe在高压下的状态方程和结构相变进行了研究, 并分析了相变前后的原胞体积、电子结构和光学性质. 结果表明: 闪锌矿结构转变为朱砂相结构的相变压力为8.6 GPa, 并没有出现类似材料高压导致的金属化现象, 而是表现出间接带隙半导体特性. 相变后, 朱砂相结构Zn和Te原子态密度分布均向低能级方向移动, 带隙变小; 轨道杂化增强, 更有利于Te 5p与Zn 3d间的电子跃迁, 介电常数虚部主峰明显增强, 但宏观介电常数不受压力的影响.  相似文献   

20.
The structural properties and pressure-induced phase transitions of CrO2 have been investigated using the pseudopotential plane-wave method based on the density functional theory (DFT). The rutile-type (P42/mnm), CaCl2-type (Pnnm), pyrite-type (Pā3), and CaF2-type (Fm-3m) phases of CrO2 have been considered. The structural properties such as lattice parameters, bulk moduli and its pressure derivative are consistent with the available experimental data. The second-order phase-transition pressure of CrO2 from the rutile phase to CaCl2 phase is 10.9?GPa, which is in good agreement with the experimental result. The sequence of these phases is rutile-type?→?CaCl2-type?→?pyrite-type?→?CaF2-type with the phase-transition pressures 10.9, 23.9, and 144.5?GPa, respectively. The equation of state of different phases has also been presented. It is more difficult to compress with the increase of pressure for different phases of CrO2.  相似文献   

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