鋯氫體系結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)及物性的第一性原理研究.pdf

1、鋯(Zr)的氫化物具有較低的中子俘獲截面，是核反應(yīng)堆中作為中子慢化劑和核燃料棒的常用的包殼材料。本文預(yù)測(cè)了鋯氫合金的新結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用第一性原理方法研究了不同比例下的鋯氫合金的力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)及超導(dǎo)特性，同時(shí)研究了氫的含量對(duì)合金性能的影響。所得主要結(jié)論如下:
　　一、成功搜索了兩個(gè)新的結(jié)構(gòu)P42/mmc的ZrH和P63/mmc的ZrH3，通過(guò)聲子譜、形成焓與力學(xué)性質(zhì)等的計(jì)算表明P63/mmc的ZrH3是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而P42/mmc的

2、ZrH則是一個(gè)亞穩(wěn)態(tài)的相。Eliashberg聲子譜函數(shù)的計(jì)算結(jié)果表明其與ZrH3聲子譜態(tài)密度形狀相似，電聲耦合在整個(gè)聲子頻率上是均勻分布的，所有的振動(dòng)模式都對(duì)電聲耦合有貢獻(xiàn)，低于5THz的頻率區(qū)域中的聲子模式是電子聲子耦合的主要貢獻(xiàn)，約為總λ的50％，Zr原子的聲子模式在這個(gè)低頻區(qū)域起了主要作用。通過(guò)McMillan方程得到ZrH3超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為11.7K，其同位素ZrD3的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為9.21K。
　　二、運(yùn)用第一性原理方法