本文基于第一性原理計算的CASTEP模塊,主要研究內(nèi)容包括:（1）高壓下鈣鈦礦CsPbI3的電子性質(zhì)、彈性、光學性能及熱力學性質(zhì);（2）Rb摻雜CsPbI3的穩(wěn)定性、力學性能和光電性質(zhì);（3）不同壓力和溫度下Rh3Ta的機械性能和熱力學性能;（4）壓力對Rh3Al的聲子、德拜溫度與熱力學性能的影響;（5）稀土金屬化合物Rh3Ce的電子、力學、振動和熱力學性能的第一性原理研究。第一,基于第一性原理方法研究了高壓（0-60 GPa）下鈣鈦礦CsPbI3的電子性質(zhì)、彈性、振動性質(zhì)、光學性能及熱力學性能。計算結(jié)果與其他實驗數(shù)據(jù)相比是合理的。帶隙結(jié)構(gòu)和態(tài)密度結(jié)果表明,立方CsPbI3是直接帶隙的半導體,在壓力的作用下,隨壓力的增加,帶隙逐漸減少甚至消失,總態(tài)密度呈下降的趨勢。差分電荷密度結(jié)果顯示,CsPbI3中的離子性能隨壓力增大有加強的趨勢,Mulliken電荷和Hirshfeld電荷結(jié)果綜合驗證了差分電荷密度的分析結(jié)果。另外,高壓下彈性模量（體積模量B、楊氏模量E、剪切模量G）顯示鈣鈦礦CsPbI3是一種機械性能穩(wěn)定的材料:B/G結(jié)果表明,CsPbI3在0GPa下是一種具有延展性的材料。由聲... 

【文章來源】：湘潭大學湖南省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１鈣鈦礦材料的晶體結(jié)構(gòu)??

中的電子與電子相互之間的密度泛函是通過廣義梯度近似（ＧＧＡ）下的??Ｐｅｒｄｅｗ－Ｂｕｒｋｅ－Ｅｍｚｅｒｈｏｆ（ＰＢＥ）來實現(xiàn)的。為獲得最優(yōu)結(jié)果，所有原子的ｓ、ｐ、ｄ??軌道的態(tài)密度和結(jié)構(gòu)優(yōu)化都通過Ｂｒｏｙｄｅｎ－Ｆｌｅｔｃｈｅｒ－Ｇｏｌｄｆａｒｂ－Ｓｈａｎｎｏ（ＢＦＧＳ）最小??化技術(shù)來實現(xiàn)，同時，平面波截斷能設為４００?ｅＶ，?Ｍｏｎｋｏｒｓｔ－Ｐａｃｋ型的ｋ點數(shù)目??為１２ｘ１２ｘ１２，原子應力小于０．００５?ｅＶ／Ａ等都是為了使結(jié)構(gòu)獲得較好的收斂性，??另外，被研宄的原子軌道分別為ＣｓｐＡｐ、１），Ｐｂ（５ｄ１Ｑ６ｓ２６ｐ２）和Ｉ（５ｓ２５ｐ５）。??２．３結(jié)果與討論??２．３．１結(jié)構(gòu)性質(zhì)??圖２．１給出了?ＣｓＰｂＩ３的立方晶體結(jié)構(gòu)（Ｐｍ３ｍ，ＮＯ：?２２１），其原子坐標分別??為?Ｃｓ（０．５，?０．５，?０．５），?Ｐｂ（０，?０，?０）和?１（０．５，?０，０）［４８］。最穩(wěn)定狀態(tài)的晶格常數(shù)是??通過設定一系列不同的晶格常數(shù)來獲得的，如圖２．２，給出了總能量和晶胞體積??的關系。很明顯，最低能量出現(xiàn)在體積約為２５６人３處，即此晶胞體積下，該結(jié)??構(gòu)最穩(wěn)定。??

中的電子與電子相互之間的密度泛函是通過廣義梯度近似（ＧＧＡ）下的??Ｐｅｒｄｅｗ－Ｂｕｒｋｅ－Ｅｍｚｅｒｈｏｆ（ＰＢＥ）來實現(xiàn)的。為獲得最優(yōu)結(jié)果，所有原子的ｓ、ｐ、ｄ??軌道的態(tài)密度和結(jié)構(gòu)優(yōu)化都通過Ｂｒｏｙｄｅｎ－Ｆｌｅｔｃｈｅｒ－Ｇｏｌｄｆａｒｂ－Ｓｈａｎｎｏ（ＢＦＧＳ）最小??化技術(shù)來實現(xiàn)，同時，平面波截斷能設為４００?ｅＶ，?Ｍｏｎｋｏｒｓｔ－Ｐａｃｋ型的ｋ點數(shù)目??為１２ｘ１２ｘ１２，原子應力小于０．００５?ｅＶ／Ａ等都是為了使結(jié)構(gòu)獲得較好的收斂性，??另外，被研宄的原子軌道分別為ＣｓｐＡｐ、１），Ｐｂ（５ｄ１Ｑ６ｓ２６ｐ２）和Ｉ（５ｓ２５ｐ５）。??２．３結(jié)果與討論??２．３．１結(jié)構(gòu)性質(zhì)??圖２．１給出了?ＣｓＰｂＩ３的立方晶體結(jié)構(gòu)（Ｐｍ３ｍ，ＮＯ：?２２１），其原子坐標分別??為?Ｃｓ（０．５，?０．５，?０．５），?Ｐｂ（０，?０，?０）和?１（０．５，?０，０）［４８］。最穩(wěn)定狀態(tài)的晶格常數(shù)是??通過設定一系列不同的晶格常數(shù)來獲得的，如圖２．２，給出了總能量和晶胞體積??的關系。很明顯，最低能量出現(xiàn)在體積約為２５６人３處，即此晶胞體積下，該結(jié)??構(gòu)最穩(wěn)定。??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3115029