二氧化铀电子结构和弹性性质的第一性原理研究?

• 作者: 李玉红 王珊珊 范航
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: DFT+U Ueff值 UO2 性质
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 097101-1-097101-6
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.097101

摘要

本文采用第一性原理的方法系统研究了UO2的晶体结构、电子结构和弹性性质.在计算中采用广义梯度近似结合Hubbard U项描述电子的局域强关联效应.首先通过计算能带带隙大小并与理论值比较的方法,得到了合理的有效库仑相关作用能(Ueff)的取值,同时通过态密度的计算,进一步验证了Ueff取值的合理性.计算得到UO2中U原子的Ueff值为3.30 eV (Ueff =U ?J , U =3.70 eV, J =0.40 eV).应用此参数计算得到的UO2晶格常数为5.54?,带隙宽度为2.17 eV.该结果优于目前现有的研究结果,同时在同样的Ueff值条件下计算所得到的弹性常数与实验值也符合得较好.相较于之前的基于实验测量并分析得到的Ueff值,我们所采用的方法在对UO2性质描述上更为准确.不同的有效库仑相关作用能取值下的态密度结果表明,有效库仑相关作用能的大小可以影响铀原子5f电子轨道的分布.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李玉红	兰州大学核科学与技术学院	20	58	3.0	7.0
2	范航	兰州大学核科学与技术学院	1	2	1.0	1.0
3	王珊珊	兰州大学核科学与技术学院	3	6	2.0	2.0