极端条件下锆的动力学稳定性研究

胡翠娥; 曾召益; 蔡灵仓

doi:10.7498/aps.64.046401

摘要

过渡金属Zr具有优良的物理、化学及力学性能, 具有广泛的应用价值. 主要通过新近发展的自洽晶格动力学方法, 充分考虑声子间的相互作用, 成功获得了β-Zr的高温高压声子色散曲线, 预测了β-Zr在相图中能够稳定存在的区域, 进一步比较α-Zr, ω-Zr和β-Zr的自由能, 获得了α-β 及ω-β 相变的相边界, 构建了Zr的参考相图. 同时, 也获得了β-Zr的高温状态方程及热膨胀系数, 能够为构建Zr的全区物态方程提供有益的参考.

关键词:

作者及机构信息

1.
重庆师范大学物理与电子工程学院, 重庆 400047;

2.
中国工程物理研究院流体物理研究所, 冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室, 绵阳 621900

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11304408, 11347019)、国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金(批准号: U1230201)、重庆市自然科学基金(批准号: cstc2012jjA50019, cstc2013jcyjA0733)和中国博士后科学基金(批准号: 2014M552380, 2014M552541XB)资助的课题.

参考文献

[1]	Akahama Y, Kobayashi M, Kawamura H 1991 J. Phys. Soc. Jpn. 60 3211
[2]	Olinger B, Jamieson J C 1973 High Temp. -High Press. 5 123
[3]	Xia H, Duclos S J, Ruoff A L, Vohra Y K 1990 Phys. Rev. Lett. 64 204
[4]	Young D A 1991 Phase Diagrams of the Elements (Berkeley: University of California Press) p171
[5]	Trubitsin V Y 2006 Phys. Rev. B 73 214302
[6]	Vohra Y K, Sikka S K, Chidambaram R 1979 J. Phys. F 9 1771
[7]	Zhang J, Zhao Y, Pantea C, Qian J, Daemen L L, Rigg P A, Hixson R S, Greeff C W, Gray G T, Yang Y, Wang L, Wang Y, Uchida T 2005 J. Phys. Chem. Solids 66 1213
[8]	Zhao Y, Zhang J, Pantea C, Qian J, Daemen L L, Rigg P A, Hixson R S, Gray G T, Yang Y, Wang L, Wang Y, Uchida T 2005 Phys. Rev. B 71 184119
[9]	Hao Y J, Zhang L, Chen X R, Cai L C, Wu Q, Alfè D 2008 Phys. Rev. B 78 134101
[10]	Hu C E, Zeng Z Y, Zhang L, Chen X R, Cai L C 2011 Comp. Mater. Sci. 50 835
[11]	Yuan P F, Zhu W J, Xu J A, Jing F Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 8755 (in Chinese) [原鹏飞, 祝文军, 徐济安, 经福谦 2010 物理学报 59 8755]
[12]	Zhou D W, Lu C, Li G Q, Song J F, Song Y L, Bao G 2012 Acta Phys. Sin. 61 146301 (in Chinese) [周大伟, 卢成, 李根全, 宋金璠, 宋玉玲, 包刚 2012 物理学报 61 146301]
[13]	Chen D 2013 Chin. Phys. B 22 126301
[14]	Liu X K, Liu C, Zheng Z, Lan X H 2013 Chin. Phys. B 22 087102
[15]	Souvatzis P, Eriksson O, Katsnelson M I, Rudin S P 2008 Phys. Rev. Lett. 100 095901
[16]	Souvatzis P, Legut D, Eriksson O, Katsnelson M I 2010 Phys. Rev. B 81 092201
[17]	Parlinski K, Li Z Q, Kawazoe Y 1997 Phys. Rev. Lett. 78 4063
[18]	Birch F 1986 J. Geophys. Res. 91 4949
[19]	Ostanin S A, Trubitsin V Y 1997 Phys. Solid State 39 1727
[20]	Stassis C, Zarestky J, Arch D, McMasters O D, Harmon B N 1978 Phys. Rev. B 18 2632
[21]	Heiming A, Petry W, Trampenau J, Alba M, Herzig C, Schober H R, Vogl G 1991 Phys. Rev. B 43 10948
[22]	Heiming A, Petry W, Trampenau J, Alba M, Herzig C, Vogl G 1989 Phys. Rev. B 40 11425
[23]	Greeff C W 2005 Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 13 1015
[24]	Rigg P A, Saavedra R A, Schar R J 2014 J. Phys.: Conf. Ser. 500 032014

施引文献

[1]	Akahama Y, Kobayashi M, Kawamura H 1991 J. Phys. Soc. Jpn. 60 3211
[2]	Olinger B, Jamieson J C 1973 High Temp. -High Press. 5 123
[3]	Xia H, Duclos S J, Ruoff A L, Vohra Y K 1990 Phys. Rev. Lett. 64 204
[4]	Young D A 1991 Phase Diagrams of the Elements (Berkeley: University of California Press) p171
[5]	Trubitsin V Y 2006 Phys. Rev. B 73 214302
[6]	Vohra Y K, Sikka S K, Chidambaram R 1979 J. Phys. F 9 1771
[7]	Zhang J, Zhao Y, Pantea C, Qian J, Daemen L L, Rigg P A, Hixson R S, Greeff C W, Gray G T, Yang Y, Wang L, Wang Y, Uchida T 2005 J. Phys. Chem. Solids 66 1213
[8]	Zhao Y, Zhang J, Pantea C, Qian J, Daemen L L, Rigg P A, Hixson R S, Gray G T, Yang Y, Wang L, Wang Y, Uchida T 2005 Phys. Rev. B 71 184119
[9]	Hao Y J, Zhang L, Chen X R, Cai L C, Wu Q, Alfè D 2008 Phys. Rev. B 78 134101
[10]	Hu C E, Zeng Z Y, Zhang L, Chen X R, Cai L C 2011 Comp. Mater. Sci. 50 835
[11]	Yuan P F, Zhu W J, Xu J A, Jing F Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 8755 (in Chinese) [原鹏飞, 祝文军, 徐济安, 经福谦 2010 物理学报 59 8755]
[12]	Zhou D W, Lu C, Li G Q, Song J F, Song Y L, Bao G 2012 Acta Phys. Sin. 61 146301 (in Chinese) [周大伟, 卢成, 李根全, 宋金璠, 宋玉玲, 包刚 2012 物理学报 61 146301]
[13]	Chen D 2013 Chin. Phys. B 22 126301
[14]	Liu X K, Liu C, Zheng Z, Lan X H 2013 Chin. Phys. B 22 087102
[15]	Souvatzis P, Eriksson O, Katsnelson M I, Rudin S P 2008 Phys. Rev. Lett. 100 095901
[16]	Souvatzis P, Legut D, Eriksson O, Katsnelson M I 2010 Phys. Rev. B 81 092201
[17]	Parlinski K, Li Z Q, Kawazoe Y 1997 Phys. Rev. Lett. 78 4063
[18]	Birch F 1986 J. Geophys. Res. 91 4949
[19]	Ostanin S A, Trubitsin V Y 1997 Phys. Solid State 39 1727
[20]	Stassis C, Zarestky J, Arch D, McMasters O D, Harmon B N 1978 Phys. Rev. B 18 2632
[21]	Heiming A, Petry W, Trampenau J, Alba M, Herzig C, Schober H R, Vogl G 1991 Phys. Rev. B 43 10948
[22]	Heiming A, Petry W, Trampenau J, Alba M, Herzig C, Vogl G 1989 Phys. Rev. B 40 11425
[23]	Greeff C W 2005 Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 13 1015
[24]	Rigg P A, Saavedra R A, Schar R J 2014 J. Phys.: Conf. Ser. 500 032014

[1]	卢志文, 仲志国, 刘克涛, 宋海珍, 李根全. 高温高压下Ag-Mg-Zn合金中金属间化合物的微观结构与热动力学性质的第一性原理计算. 物理学报, 2013, 62(1): 016106. doi: 10.7498/aps.62.016106
[2]	廖建, 谢召起, 袁健美, 黄艳平, 毛宇亮. 3d过渡金属Co掺杂核壳结构硅纳米线的第一性原理研究. 物理学报, 2014, 63(16): 163101. doi: 10.7498/aps.63.163101
[3]	赵玉娜, 丛红璐, 成爽, 于娜, 高涛, 马俊刚. 第一性原理研究Li₂NH的晶格动力学和热力学性质. 物理学报, 2019, 68(13): 137102. doi: 10.7498/aps.68.20190139
[4]	范立华, 曹觉先. 过渡族金属掺杂Al(111)表面对氢分子催化分解的影响. 物理学报, 2015, 64(3): 038801. doi: 10.7498/aps.64.038801
[5]	李沛娟, 周薇薇, 唐元昊, 张华, 施思齐. CeO2的电子结构，光学和晶格动力学性质：第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(5): 3426-3431. doi: 10.7498/aps.59.3426
[6]	李雪梅, 韩会磊, 何光普. LiNH2 的晶格动力学、介电性质和热力学性质第一性原理研究. 物理学报, 2011, 60(8): 087104. doi: 10.7498/aps.60.087104
[7]	忻晓桂, 陈香, 周晶晶, 施思齐. LiFePO4 晶格动力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2011, 60(2): 028201. doi: 10.7498/aps.60.028201
[8]	赵立凯, 赵二俊, 武志坚. 5d过渡金属二硼化物的结构和热、力学性质的第一性原理计算. 物理学报, 2013, 62(4): 046201. doi: 10.7498/aps.62.046201
[9]	王海燕, 历长云, 高洁, 胡前库, 米国发. 高压下TiAl3结构及热动力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(6): 068105. doi: 10.7498/aps.62.068105
[10]	孙小伟, 褚衍东, 刘子江, 刘玉孝, 王成伟, 刘维民. 高温高压下闪锌矿相GaN结构和热力学特性的分子动力学研究. 物理学报, 2005, 54(12): 5830-5836. doi: 10.7498/aps.54.5830
[11]	代云雅, 杨莉, 彭述明, 龙兴贵, 周晓松, 祖小涛. 金属氢化物力学性能的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(10): 108801. doi: 10.7498/aps.61.108801
[12]	濮春英, 王丽, 吕林霞, 于荣梅, 何朝政, 卢志文, 周大伟. NbSi2奇异高压相及其热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2015, 64(8): 087103. doi: 10.7498/aps.64.087103
[13]	曾永志, 朱梓忠, 林秋宝, 李仁全. TM掺杂的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体电磁性质的第一原理计算. 物理学报, 2006, 55(2): 873-878. doi: 10.7498/aps.55.873
[14]	赵宗彦, 柳清菊, 张瑾, 朱忠其. 3d过渡金属掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究. 物理学报, 2007, 56(11): 6592-6599. doi: 10.7498/aps.56.6592
[15]	段满益, 周海平, 沈益斌, 陈青云, 丁迎春, 祝文军, 徐明. 过渡金属与氮共掺杂ZnO电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2007, 56(9): 5359-5365. doi: 10.7498/aps.56.5359
[16]	张品亮, 龚自正, 姬广富, 刘崧. α-Ti2Zr高压物性的第一性原理计算研究. 物理学报, 2013, 62(4): 046202. doi: 10.7498/aps.62.046202
[17]	周平, 王新强, 周木, 夏川茴, 史玲娜, 胡成华. 第一性原理研究硫化镉高压相变及其电子结构与弹性性质. 物理学报, 2013, 62(8): 087104. doi: 10.7498/aps.62.087104
[18]	卢志鹏, 祝文军, 卢铁城. 高压下Fe从bcc到hcp结构相变机理的第一性原理计算. 物理学报, 2013, 62(5): 056401. doi: 10.7498/aps.62.056401
[19]	姚红英, 顾晓, 季敏, 张笛儿, 龚新高. SiO2-羟基表面上金属原子的第一性原理研究. 物理学报, 2006, 55(11): 6042-6046. doi: 10.7498/aps.55.6042
[20]	胡洁琼, 谢明, 张吉明, 刘满门, 杨有才, 陈永泰. Au-Sn金属间化合物的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(24): 247102. doi: 10.7498/aps.62.247102

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极端条件下锆的动力学稳定性研究

摘要

作者及机构信息

1.
重庆师范大学物理与电子工程学院, 重庆 400047;

2.
中国工程物理研究院流体物理研究所, 冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室, 绵阳 621900

参考文献

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极端条件下锆的动力学稳定性研究

English Abstract

Dynamic stability of Zr under high pressure and high temperature

1.
College of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Normal University, Chongqing 400047, China;

2.
Laboratory for Shock Wave and Detonation Physics Research, Institute of Fluid Physics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China

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1. 重庆师范大学物理与电子工程学院, 重庆 400047; 2. 中国工程物理研究院流体物理研究所, 冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室, 绵阳 621900

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极端条件下锆的动力学稳定性研究

English Abstract

Dynamic stability of Zr under high pressure and high temperature

1. College of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Normal University, Chongqing 400047, China; 2. Laboratory for Shock Wave and Detonation Physics Research, Institute of Fluid Physics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China

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1.
College of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Normal University, Chongqing 400047, China;

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Laboratory for Shock Wave and Detonation Physics Research, Institute of Fluid Physics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China