鋯氫體系結構預測及物性的第一性原理研究.pdf_第1頁
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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。本文預測了鋯氫合金的新結構，并運用第一性原理方法研究了不同比例下的鋯氫合金的力學性質(zhì)、熱力學性質(zhì)及超導特性，同時研究了氫的含量對合金性能的影響。所得主要結論如下:
　　一、成功搜索了兩個新的結構P42/mmc的ZrH和P63/mmc的ZrH3，通過聲子譜、形成焓與力學性質(zhì)等的計算表明P63/mmc的ZrH3是穩(wěn)定結構，而P42/mmc的

2、ZrH則是一個亞穩(wěn)態(tài)的相。Eliashberg聲子譜函數(shù)的計算結果表明其與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，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，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超導轉變溫度為11.7K，其同位素ZrD3的超導轉變溫度為9.21K。
　　二、運用第一性原理方法

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