典型碱金属卤化物高压相变的第一性原理研究

O521.2; 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了NaCl、KCl和KBr晶体在不同压力下相Ⅰ和相Ⅱ构型的几何、电子和力学性质,探讨了这些性质与相变点之间的关系,利用吉布斯自由能法对NaCl、KCl与KBr晶体的相变点进行判断.结果显示,对于NaCl的相Ⅰ结构,在0～30 GPa压力范围内,随着压力的升高,带隙不断增大;在 30～50 GPa压力范围内,带隙随着压力的升高而下降,30 GPa正位于NaCl相Ⅰ结构的相变点.这表明根据电子结构判断金属卤化物在压力作用下的相变点具有一定的可行性.由高压下的晶体结构、声子谱以及力学稳定性无法对碱金属卤化物的相变点进行判断.通过吉布斯自由能法...

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Published in高压物理学报 Vol. 39; no. 2; pp. 21 - 30
Main Authors 刘雨诗, 章龙, 李文广, 刘其军, 刘正堂, 刘福生
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西南交通大学物理科学与技术学院,四川 成都 610031%西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西 西安 710072 01.02.2025
Subjects
高压
Gibbs free energy
第一性原理
带隙
first-principles
吉布斯自由能
phase transition
碱金属卤化物
alkali halide
相变
high pressure
band gap
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ISSN1000-5773
DOI10.11858/gywlxb.20240864

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Summary:O521.2; 基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了NaCl、KCl和KBr晶体在不同压力下相Ⅰ和相Ⅱ构型的几何、电子和力学性质,探讨了这些性质与相变点之间的关系,利用吉布斯自由能法对NaCl、KCl与KBr晶体的相变点进行判断.结果显示,对于NaCl的相Ⅰ结构,在0～30 GPa压力范围内,随着压力的升高,带隙不断增大;在 30～50 GPa压力范围内,带隙随着压力的升高而下降,30 GPa正位于NaCl相Ⅰ结构的相变点.这表明根据电子结构判断金属卤化物在压力作用下的相变点具有一定的可行性.由高压下的晶体结构、声子谱以及力学稳定性无法对碱金属卤化物的相变点进行判断.通过吉布斯自由能法计算出了NaCl、KCl和KBr的相变点,分别为 22.26、3.47 和 3.11 GPa.
ISSN:1000-5773
DOI:10.11858/gywlxb.20240864