【摘要】：基于密度泛函理論,通過(guò)平面波贗勢(shì)方法計(jì)算研究了NaH的高壓結(jié)構(gòu)相變、彈性和熱力學(xué)性質(zhì).詳細(xì)計(jì)算了NaH的平衡晶格常數(shù)a0,彈性常數(shù)Cij,體積彈性模量B0及其導(dǎo)數(shù)B0′.結(jié)果顯示:本文計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值和其他理論值一致.利用吉布斯自由能等熵條件計(jì)算發(fā)現(xiàn),NaH從B1結(jié)構(gòu)向B2結(jié)構(gòu)發(fā)生相變時(shí)的相變壓為30.5GPa,體積塌縮率為4.5%,與實(shí)驗(yàn)值(29.3±0.9)GPa接近,但小于其他理論計(jì)算值(37.0GPa).采用靜水有限應(yīng)變技術(shù)計(jì)算研究了彈性常數(shù)Cij、彈性波速、德拜溫度ΘD、彈性各向異性因子隨壓力的變化關(guān)系.根據(jù)準(zhǔn)諧德拜模型,計(jì)算研究了NaH的熱容Cv和熱吸收系數(shù)α等熱力學(xué)性質(zhì).所選擇的壓力范圍為0~50GPa,溫度范圍為0~1500K.
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圖片說(shuō)明： 、彈性和熱力學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究于外界條件的影響使得晶體內(nèi)部原子振動(dòng)發(fā)生變化，晶格產(chǎn)生畸變，晶胞體積也隨之改變．圖２（ｂ）為ＮａＨ歸一化體積ＶＰ／Ｖ０隨壓力的變化關(guān)系，其中Ｖ０為基態(tài)Ｂ１相ＮａＨ的體積．Ｂ１相在相變壓Ｐｔ處的歸一化體積為ＶＢ１（Ｐｔ）／Ｖ０＝０．６０４，Ｂ２相為ＶＢ２（Ｐｔ）／Ｖ０＝０．５５９．相變時(shí)，ＮａＨ晶胞的體積塌縮率ΔＶＰ／Ｖ０約為４．５％．圖１ＮａＨ能量－體積曲線Ｆｉｇ．１ＴｏｔａｌｅｎｅｒｇｙａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｖｏｌｕｍｅｆｏｒＮａＨ圖２ＮａＨ焓差（ａ）和歸一化體積（ｂ）隨壓力的變化關(guān)系．Ｆｉｇ．２Ｅｎｔｈａｌｐｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ａ）ａｎｄｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｖｏｌｕｍｅ（ｂ）ａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｆｏｒＮａＨ．表１零壓時(shí)，ＮａＨ晶格常數(shù)ａ０，，體積彈性模量Ｂ０及其導(dǎo)數(shù)Ｂ０′，彈性常數(shù)Ｃｉｊ．Ｔａｂ．１Ｖａｌｕｅｓｏｆｌａｔｔｉｃｅｃｏｎｓｔａｎｔａ０，ｂｕｌｋｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｉｔｓｐｒｅｓｓｕｒｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅａｎｄｅｌａｓｔｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｓＣｉｊｆｏｒＮａＨａｔｚｅｒｏｐｒｅｓｓｕｒｅ．ａ０／姒Ｂ０／ＧＰａＢ０＇Ｃ１１／ＧＰａＣ１２／ＧＰａＣ４４／ＧＰａＢ１本文４．８２７２１．７３．８３４２．７１１．３２２．５文獻(xiàn)［１２］４．７７２２１．６３．７６５３．２１４．８２２．７文獻(xiàn)［１］１９．４±２．０４．
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圖片說(shuō)明： ．圖２（ｂ）為ＮａＨ歸一化體積ＶＰ／Ｖ０隨壓力的變化關(guān)系，其中Ｖ０為基態(tài)Ｂ１相ＮａＨ的體積．Ｂ１相在相變壓Ｐｔ處的歸一化體積為ＶＢ１（Ｐｔ）／Ｖ０＝０．６０４，Ｂ２相為ＶＢ２（Ｐｔ）／Ｖ０＝０．５５９．相變時(shí)，ＮａＨ晶胞的體積塌縮率ΔＶＰ／Ｖ０約為４．５％．圖１ＮａＨ能量－體積曲線Ｆｉｇ．１ＴｏｔａｌｅｎｅｒｇｙａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｖｏｌｕｍｅｆｏｒＮａＨ圖２ＮａＨ焓差（ａ）和歸一化體積（ｂ）隨壓力的變化關(guān)系．Ｆｉｇ．２Ｅｎｔｈａｌｐｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ａ）ａｎｄｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｖｏｌｕｍｅ（ｂ）ａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｆｏｒＮａＨ．表１零壓時(shí)，ＮａＨ晶格常數(shù)ａ０，體積彈性模量Ｂ０及其導(dǎo)數(shù)Ｂ０′，彈性常數(shù)Ｃｉｊ．Ｔａｂ．１Ｖａｌｕｅｓｏｆｌａｔｔｉｃｅｃｏｎｓｔａｎｔａ０，ｂｕｌｋｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｉｔｓｐｒｅｓｓｕｒｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅａｎｄｅｌａｓｔｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｓＣｉｊｆｏｒＮａＨａｔｚｅｒｏｐｒｅｓｓｕｒｅ．ａ０／姒Ｂ０／ＧＰａＢ０＇Ｃ１１／ＧＰａＣ１２／ＧＰａＣ４４／ＧＰａＢ１本文４．８２７２１．７３．８３４２．７１１．３２２．５文獻(xiàn)［１２］４．７７２２１．６３．７６５３．２１４．８２２．７文獻(xiàn)［１］１９．４±２．０４．４０±０．５０文獻(xiàn)［２３］４．７０８２８．０文獻(xiàn)［７］４．８２０，４．８８７文獻(xiàn)［８］４．７３０，
【作者單位】： 中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心;南京理工大學(xué)電光學(xué)院;西華師范大學(xué)物理與空間科學(xué)學(xué)院;
【分類號(hào)】：O521.2

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本文編號(hào)：2514164