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文檔簡介
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，同時研究了氫的含量對合金性能的影響。所得主要結(jié)論如下:
一、成功搜索了兩個新的結(jié)構(gòu)P42/mmc的ZrH和P63/mmc的ZrH3，通過聲子譜、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，電聲耦合在整個聲子頻率上是均勻分布的，所有的振動模式都對電聲耦合有貢獻(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低頻區(qū)域起了主要作用。通過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
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