發(fā)布時間：2023-11-21 20:16

　　鋰在高壓下有許多奇特的性質(zhì),包括復(fù)雜的相圖、反常的低溫熔化、超導(dǎo)現(xiàn)象、金屬絕緣體相變等,在近些年引起廣泛的研究興趣。它們本質(zhì)上都與鋰結(jié)構(gòu)被壓縮后的電子行為緊密相關(guān)。高壓下,一方面隨著電子從s到p的激發(fā)與s-p軌道的雜化,鋰的電子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著變化,費(fèi)米面的扭曲和嵌套使得電子和聲子耦合作用增強(qiáng),誘使鋰發(fā)生從高對稱性結(jié)構(gòu)向低對稱性結(jié)構(gòu)的相變。另一方面由于Pauli不相容原理或者軌道正交性要求,芯電子對價電子排斥作用增強(qiáng),價電子受核的有效吸引變?nèi)�。部分價電子不再圍繞在離子周圍,而是局域到晶體結(jié)構(gòu)的間隙位置而表現(xiàn)出陰離子特性,形成電子化合物。電子化合物不同于普通的金屬或者離子化合物,電子局域在固定位置而又能夠被較低的能量激發(fā),在催化劑、電子發(fā)射、透明導(dǎo)體等應(yīng)用領(lǐng)域有巨大潛力。然而由于常壓電子化合物組成和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,電子化合物的介電響應(yīng)和光學(xué)性質(zhì)還沒有被系統(tǒng)研究過,尤其缺少理論方面的研究。高壓鋰中的金屬-半導(dǎo)體-金屬相變恰好是壓強(qiáng)引起的間隙電子局域和非局域相互作用的體系,成為研究電子化合物的良好模型。此外動力學(xué)的理論研究對理解物質(zhì)屬性、相變行為背后的物理至關(guān)重要。光學(xué)性質(zhì)是描述電子光子相互作用和...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 高壓復(fù)雜相變
        1.1.1 簡單介紹
        1.1.2 高壓相變
        1.1.3 馬氏體相變
    1.2 低溫反常熔化
        1.2.1 實(shí)驗(yàn)觀測
        1.2.2 理論計(jì)算
    1.3 超導(dǎo)
    1.4 金屬-絕緣體相變
    1.5 電子化合物
    1.6 光學(xué)性質(zhì)
    1.7 課題來源
    1.8 研究內(nèi)容
第二章 電子結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
    2.1 引言
    2.2 Born-Oppenheimer近似
    2.3 Hartree-Fock理論
    2.4 密度泛函理論
        2.4.1 Hohenberg-Kohn定理一:電子密度作為唯一泛函
        2.4.2 Hohenberg-Kohn定理二:變分原理
    2.5 交換關(guān)聯(lián)泛函
        2.5.1 局域密度近似
        2.5.2 廣義梯度近似
    2.6 電子和離子間相互作用的描述—贗勢法
    2.7 檢查VASP的PAW-PBE勢函數(shù)在極端高壓下的可靠性
    2.8 電子局域化函數(shù)和Bader電荷分析
第三章 光學(xué)性質(zhì)理論
    3.1 介電函數(shù)
    3.2 光學(xué)性質(zhì)
    3.3 理論模型
    3.4 光學(xué)性質(zhì)的線性響應(yīng)理論
    3.5 宏觀和微觀介電函數(shù)
    3.6 帶內(nèi)躍遷
    3.7 更精確的BSE方法
第四章 鋰電子化合物相光學(xué)性質(zhì)
    4.1 計(jì)算
        4.1.1 計(jì)算細(xì)節(jié)
        4.1.2 精確性檢查
    4.2 弱金屬電子化合物相cI16
        4.2.1 晶體與電子結(jié)構(gòu)
        4.2.2 40GPa下的光學(xué)性質(zhì)
        4.2.3 70GPa下的光學(xué)性質(zhì)
    4.3 絕緣電子化合物相oC40
        4.3.1 電子結(jié)構(gòu)
        4.3.2 光學(xué)性質(zhì)
        4.3.3 各向異性
        4.3.4 變化趨勢
    4.4 弱金屬電子化合物相oC24
        4.4.1 電子結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)
        4.4.2 各向異性
        4.4.3 透明半金屬
    4.5 討論
    4.6 本章附錄
第五章 晶格動力學(xué)理論
    5.1 振動量子化和聲子
    5.2 簡諧近似
    5.3 非諧效應(yīng)
    5.4 晶格熱導(dǎo)率
    5.5 非諧效應(yīng)計(jì)算方法
第六章 鋰電子化合物相晶格動力學(xué)性質(zhì)
    6.1 計(jì)算
        6.1.1 計(jì)算細(xì)節(jié)
        6.1.2 精確性檢查
    6.2 結(jié)果
        6.2.1 聲子色散關(guān)系
        6.2.2 熱力學(xué)性質(zhì)
        6.2.3 聲子壽命
        6.2.4 晶格熱導(dǎo)率
    6.3 本章附錄
展望
總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3865902