立方相Ca2Ge结构稳定性的第一性原理研究

• 作者: 吕林 岑伟富 杨吟野
• 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）
• 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

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.

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