高壓下釩的結構相變的第一性原理計算研究.pdf

1、揚州大學碩士學位論文高壓下釩的結構相變的第一性原理計算研究姓名：劉海平申請學位級別：碩士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導教師：曾祥華20080501劉海平：高壓下釩的結構相變的第一性原理計算研究l摘要同一種物質有著不同的晶體結構，不同的晶體結構對其作為材料的性能有很大的影響，所以結構相變及其相變機制的研究對于許多領域如材料科學，地球科學，化學物理科學是非常重要的。結構相變及其相變機制的研究是最近實驗和理論研究的熱點，如對相變材料Ge2Sb2Te5和

2、GeTe，固態(tài)氧，磁電材料BiFe03，低維的離子晶體的結構相變研究以及對錒類金屬钚Pu結構相變機制的研究等。過渡金屬釩由于有較高的超導轉變溫度疋，最近成為實驗和理論研究的主題，對釩在高壓下的結構相變研究文獻中存在分歧。本文運用基于密度泛函理論的第一性原理計算研究了釩在高壓下的結構相變，結構相變序列為體心立方結構菱面體結構體心立方結構，相變壓強分別為70GPa和380GPa。具體做了以下的工作：1、對釩的基態(tài)幾何結構進行了優(yōu)化，常壓下釩

3、為體心立方結構，優(yōu)化得到的平衡晶格常數、體模量與實驗理論符合較好。給出了約化體積隨著壓強變化的關系圖，隨著壓強的增大，約化體積是逐漸減小的，減小的程度隨壓強的增大而變小，這些和實驗上的結果定性符合的很好。2、計算研究了體心立方結構的釩在高壓下發(fā)生什么結構相變。通過對體心立方結構的釩在不同壓強下剪切彈性系數C4。的計算，發(fā)現當壓強約95GPa時剪切彈性系數小于0，說明體心立方結構的釩在此條件下是不穩(wěn)定的。通過計算后發(fā)現釩在高壓下不會發(fā)生體