金屬釩及鉛錫合金的晶格結(jié)構(gòu)與熱力學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究.pdf

1、基于第一性原理的密度泛函理論(DFT)以及密度泛函微擾理論(DPFT)方法，相互關(guān)聯(lián)勢(shì)采用一般梯度近似(GGA)，優(yōu)化計(jì)算了金屬釩(V)的晶格結(jié)構(gòu)，能量，電子能帶以及態(tài)密度，聲子色散結(jié)構(gòu)以及態(tài)密度。然后利用所計(jì)算得到的聲子態(tài)密度，得到了釩在標(biāo)準(zhǔn)條件下(298.5K，latm)熱熔、熵、彈性模量、格林艾森參數(shù)以及熱膨脹系數(shù)，其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，符合較好。
　　利用晶格結(jié)構(gòu)和能量的關(guān)系，在分析了固-液相變的機(jī)理后，直接導(dǎo)出在0～

2、40GPa壓強(qiáng)下的熔化溫度Tm，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，其在常壓下其結(jié)果明顯優(yōu)于分子動(dòng)力學(xué)模擬方法。
　　同時(shí)利用晶格結(jié)構(gòu)和能量以及聲子色散的關(guān)系，研究了金屬釩在不同壓強(qiáng)下的晶格相變問(wèn)題。首先，通過(guò)在不同壓強(qiáng)下晶格結(jié)構(gòu)和能量的變化關(guān)系得知，當(dāng)壓強(qiáng)在130GPa時(shí)體心立方結(jié)構(gòu)(BCC)所對(duì)的晶格能量不是最小值，此時(shí)認(rèn)為發(fā)生相變，即由體心立方結(jié)構(gòu)BCC變?yōu)樾狈浇Y(jié)構(gòu)。但在320GPa時(shí)，相變消失，恢復(fù)其原來(lái)的體心立方結(jié)構(gòu)(BCC)。其次，

3、為了驗(yàn)證上述金屬釩相變的結(jié)果，利用不同壓強(qiáng)下的聲子色散關(guān)系得知，當(dāng)壓強(qiáng)為70GPa時(shí)金屬釩的橫向聲子能帶開(kāi)始軟化，導(dǎo)致力學(xué)性質(zhì)的不穩(wěn)定，即開(kāi)始發(fā)生相變。80GPa時(shí)變?yōu)樨?fù)的，但壓強(qiáng)一直加到500GPa時(shí)卻還沒(méi)出現(xiàn)橫向聲子能帶的復(fù)原，所以認(rèn)為橫向聲子模的復(fù)原應(yīng)該大于500GPa，也就是從斜方結(jié)構(gòu)變?yōu)轶w心結(jié)構(gòu)的壓強(qiáng)高于500GPa，與文獻(xiàn)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　基于第一性原理的密度泛函理論(DFT)以及密度泛函微擾理論(DPFT)