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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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文献信息
篇名 立方相Ca2Ge结构稳定性的第一性原理研究
来源期刊 人工晶体学报 学科 物理学
关键词 Ca2Ge 结构稳定性 弹性常数 第一性原理
年,卷(期) 2018,(4) 所属期刊栏目
研究方向 页码范围 797-805
页数 9页 分类号 O472+.91
字数 5481字 语种 中文
DOI 10.3969/j.issn.1000-985X.2018.04.021
五维指标
作者信息
序号 姓名 单位 发文数 被引次数 H指数 G指数
1 杨吟野 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 26 116 6.0 10.0
5 岑伟富 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 23 27 3.0 4.0
6 吕林 贵州民族大学数据科学与信息工程学院 6 8 1.0 2.0
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人工晶体学报
月刊
1000-985X
11-2637/O7
16开
北京朝阳区红松园1号中材人工晶体研究院,北京733信箱
1972
chi
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