【摘要】：針對Ru同素異構問題,先假定Ru可能結構為fcc,hcp,bcc,bct,而后用密度泛函方法計算這些結構的基態(tài)能量、晶格常數(shù)、彈性系數(shù)矩陣等參數(shù)。各結構內聚能為hcpfccbccbct,與已有計算一致。晶格常數(shù)也與計算和實驗一致,計算發(fā)現(xiàn)密度為hcpfccbccbct,比值為:1.000∶0.995∶0.967∶0.873。計算得各結構彈性系數(shù)矩陣,用Voigt理論計算得0 K的體彈性模量、楊氏模量、剪切模量、泊松比等參量,結合塑脆判據(jù)發(fā)現(xiàn)bcc和bct是塑形晶體,hcp和fcc為脆性晶體,對hcp結構的結論與實驗一致�；诰w力學穩(wěn)定性判據(jù)首次發(fā)現(xiàn)0 K下只有bcc結構是不穩(wěn)定的,其他結構穩(wěn)定。從熱力學角度研究結構的穩(wěn)定性,用德拜準簡諧理論及公式,結合力學性能計算數(shù)據(jù),計算了常壓下各結構的Ru的自由能曲線,分析得到常壓下0~2343 K內Ru穩(wěn)定性是:hcpfccbccbct,2343 K至熔點2523 K內Ru穩(wěn)定性是:hcpbccfccbct。比較已有數(shù)據(jù)和計算結果,可確定常壓下在Ru熔點以下只有hcp結構Ru存在,解決了Ru的同素異構問題。

【參考文獻】

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