α-硼及二十面體富硼化合物中聲子的第一性原理研究.pdf

1、B12、B12As2、B12P2和B12O2四種晶體擁有相同的對(duì)稱性：166號(hào)空間群R3m，屬于三角晶系。本文使用基于密度泛函理論和密度泛函微擾理論的第一性原理計(jì)算方法對(duì)上述材料的晶體結(jié)構(gòu)、布里淵區(qū)中心點(diǎn)的聲子、聲子色散曲線，聲子熱容和彈性模量進(jìn)行了計(jì)算。
　　 本文給出了經(jīng)過(guò)充分弛豫優(yōu)化后的B12、B12As2、B12P2和B12O2四種晶體的晶格常數(shù)和各化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)。計(jì)算結(jié)果與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，取得了良好的一致性。本文所研究

2、的四種晶體中的硼二十面體體內(nèi)B-B鍵鍵長(zhǎng)在1.7-1.8A之間，體間二中心B-B鍵鍵長(zhǎng)在1.6-1.7A之間；B-As、B-P和B-O鍵鍵長(zhǎng)分別為1.966A、1.898A和1.483 A；As-As、P-P和0-0鍵鍵長(zhǎng)分別為2.339A、2.224A和2.96iA。
　　 通過(guò)對(duì)比分析，B12、B12As2、B12P2和B12O2四種晶體在布里淵區(qū)中心點(diǎn)的振動(dòng)模式具有很高的相似性。在四種晶體的所有126個(gè)振動(dòng)模式中有122個(gè)

3、在不同材料間存在相似性。在對(duì)B12、B12As2、B12P2和B12O2四種晶體布里淵區(qū)中心點(diǎn)的聲子頻率的計(jì)算中，本文結(jié)果與相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的拉曼光譜和紅外吸收光譜取得了良好的一致性。
　　 本文進(jìn)一步給出了B12、B12As2、B12P2和B12O2四種晶體沿Γ→Z、?！鶤和?！鶥方向的聲子色散曲線，并討論了振動(dòng)模對(duì)稱性沿三個(gè)方向的變化關(guān)系。最后，本文給出了B12、B12As2、B12P2和B12O2四種晶體聲子熱容隨溫度的變化和體