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LiNH2 的晶格动力学、介电性质和热力学性质第一性原理研究

李雪梅 韩会磊 何光普

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LiNH2 的晶格动力学、介电性质和热力学性质第一性原理研究

李雪梅, 韩会磊, 何光普

Lattice dynamical, dielectric and thermodynamic properties of LiNH2 from first principles

Li Xue-Mei, Han Hui-Lei, He Guang-Pu
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  • 采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,在局域密度近似下采用线性响应的密度泛函微扰理论计算了LiNH2的晶格动力学、介电性质和热力学性质,得到了布里渊区高对称方向上的声子色散曲线和相应的声子态密度,分析了 LiNH2的红外和拉曼活性声子频率,同时给出它的介电张量和玻恩有效电荷张量. 研究表明,LiNH2存在小的各向异性,计算所得结果与实验值和其他理论值符合较好.最后,利用得到的声子态密度进一步预测了LiNH2的热力学性质
    The lattice dynamical, dielectric properties and thermodynamic properties of LiNH2 are investigated by first principles calculations. Based on the density functional perturbation theory within the framework of linear response theory, the phonon dispersion curves and the phonon density of phonon states throughout the Brillouin zone are obtained. The calculated frequencies of the Raman active and infrared active modes are compared with previous experimental and theoretical results, and Born effective charge tensor as well as electronic dielectric permittivity tensor is presented. We find that the Born effective charge tensor of LiNH2 has quite small anisotropy. These calculated results are in good agreement with available experimental and theoretical values. Furthermore, the thermodynamic functions are predicted using the phonon density of states.
    • 基金项目: 四川省教育厅自然科学基金重点项目(批准号: 10ZA030)和乐山师范学院科研基金(批准号: Z1019)资助的课题.
    [1]

    Chen P, Xiong Z, Luo J, Lin J, Tan K L 2002 Nature 420 302

    [2]

    Chen P, Xiong Z, Luo J, Lin J, Tan K L 2003 J. Phys. Chem. B 107 10967

    [3]
    [4]

    Ichikawa T, Isobe S, Hanada N, Fujii H 2004 J. Alloys Compd. 365 271

    [5]
    [6]

    Nakamori Y, Orimo S 2004 J. Alloys Compd. 370 271

    [7]
    [8]

    Nakamori Y, Orimo S 2004 Mater. Sci. Eng. B 108 48

    [9]
    [10]
    [11]

    Orimo S, Nakamori Y, Kitahara G, Miwa K, Ohba N, Noritake T, Towata S 2004 Appl. Phys. A 79 1765

    [12]
    [13]

    Juza R, Opp K 1951 Z. Anorg. Allg. Chem. 266 313

    [14]

    Jacobs H, Juza R 1972 Z. Anorg. Allg. Chem. 391 271

    [15]
    [16]

    Herbst J F, Hector L G 2005 Phys. Rev. B 72 125120

    [17]
    [18]

    Yang J B, Zhou X D, Cai Q, James W J, Yelon W B 2006 Appl. Phys. Lett. 88 041914

    [19]
    [20]

    Tsumuraya T, Shishidou T, Oguchi T 2007 J. Alloys Compd. 446447 323

    [21]
    [22]
    [23]

    Gonze X, Beuken J M, Caracas R, Detraux F, Fuchs M, Rignanese G M, Sindic L, Verstraete M, Zerah G, Jollet F, Torrent M, Roy A, Mikami M, Ghosez P, Raty J Y, Allan D C, 2002 Comput. Mater. Sci. 25 478

    [24]
    [25]

    Payne M C, Teter M P, Allan D C, Arias T A, Joannopoulos J D 1992 Rev. Mod. Phys. 64 1045

    [26]
    [27]

    Gonze X 1996 Phys. Rev. B 54 4383

    [28]
    [29]

    Goedecker S, Teter M, Hutter J 1996 Phys. Rev. B 54 1703

    [30]

    Troullier N, Martins J L 1991 Phys. Rev. B 43 1993

    [31]
    [32]

    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [33]
    [34]
    [35]

    Baroni S, de Gironcoli S, Dal Corso A, Giannozzi P 2001 Rev. Mod. Phys. 73 515

    [36]

    Gonze X, Lee C 1997 Phys. Rev. B 55 10355

    [37]
    [38]

    Zhu Y T, Yang C L, Wang M S,Dong Y M 2008 Acta Phys. Sin. 57 1048(in Chinese)[朱应涛、 杨传路、 王美山、 董永绵 2008 物理学报 57 1048]

    [39]
    [40]

    Miwa K, Ohba N, Towata S 2005 Phys. Rev. B 71 195109

    [41]
    [42]
    [43]

    Song Y, Guo Z X 2006 Phys. Rev. B 74 195120

    [44]
    [45]

    Born M, Huang K 1954 Dynamical Theory of Crystal Lattices(Oxford: Oxford University Press) p121

    [46]

    Kojima Y, Kawai Y 2004 Chem. Commun. (9) 2210

    [47]
    [48]
    [49]

    Yu D L, Chen Y H, Cao Y J, Zhang C R 2010 Acta Phys. Sin. 59 1991(in Chinese)[于大龙、 陈玉红、 曹一杰、 张材荣 2010 物理学报 59 1991]

    [50]

    Aulbur W G, Jonsson L, Wilkins J W 2000 Solid State Phys. 54 1

    [51]
    [52]
    [53]

    Bohger J P O, Eman R R, Jacobs H 1995 J. Mol. Struct. 348 325

    [54]

    Philip A C, Paul A A, James W P 2007 J. Alloys Compd. 446447 350

    [55]
    [56]
    [57]

    Nibbler J W, Pimentel G C 1965 Spectrochim. Acta 21 877

    [58]

    Chen Y H 2008 Ph. D. Dissertation (Lanzhou: Lanzhou University of Technology) (in Chinese) [陈玉红 2008 博士学位论文 (兰州: 兰州理工大学)]

    [59]
    [60]

    Lee C, Gonze X 1995 Phys. Rev. B 51 8610

    [61]
    [62]
    [63]

    Siegel D J, Wolverton C, Ozoli V 2007 Phys. Rev. B 75 014101

  • [1]

    Chen P, Xiong Z, Luo J, Lin J, Tan K L 2002 Nature 420 302

    [2]

    Chen P, Xiong Z, Luo J, Lin J, Tan K L 2003 J. Phys. Chem. B 107 10967

    [3]
    [4]

    Ichikawa T, Isobe S, Hanada N, Fujii H 2004 J. Alloys Compd. 365 271

    [5]
    [6]

    Nakamori Y, Orimo S 2004 J. Alloys Compd. 370 271

    [7]
    [8]

    Nakamori Y, Orimo S 2004 Mater. Sci. Eng. B 108 48

    [9]
    [10]
    [11]

    Orimo S, Nakamori Y, Kitahara G, Miwa K, Ohba N, Noritake T, Towata S 2004 Appl. Phys. A 79 1765

    [12]
    [13]

    Juza R, Opp K 1951 Z. Anorg. Allg. Chem. 266 313

    [14]

    Jacobs H, Juza R 1972 Z. Anorg. Allg. Chem. 391 271

    [15]
    [16]

    Herbst J F, Hector L G 2005 Phys. Rev. B 72 125120

    [17]
    [18]

    Yang J B, Zhou X D, Cai Q, James W J, Yelon W B 2006 Appl. Phys. Lett. 88 041914

    [19]
    [20]

    Tsumuraya T, Shishidou T, Oguchi T 2007 J. Alloys Compd. 446447 323

    [21]
    [22]
    [23]

    Gonze X, Beuken J M, Caracas R, Detraux F, Fuchs M, Rignanese G M, Sindic L, Verstraete M, Zerah G, Jollet F, Torrent M, Roy A, Mikami M, Ghosez P, Raty J Y, Allan D C, 2002 Comput. Mater. Sci. 25 478

    [24]
    [25]

    Payne M C, Teter M P, Allan D C, Arias T A, Joannopoulos J D 1992 Rev. Mod. Phys. 64 1045

    [26]
    [27]

    Gonze X 1996 Phys. Rev. B 54 4383

    [28]
    [29]

    Goedecker S, Teter M, Hutter J 1996 Phys. Rev. B 54 1703

    [30]

    Troullier N, Martins J L 1991 Phys. Rev. B 43 1993

    [31]
    [32]

    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [33]
    [34]
    [35]

    Baroni S, de Gironcoli S, Dal Corso A, Giannozzi P 2001 Rev. Mod. Phys. 73 515

    [36]

    Gonze X, Lee C 1997 Phys. Rev. B 55 10355

    [37]
    [38]

    Zhu Y T, Yang C L, Wang M S,Dong Y M 2008 Acta Phys. Sin. 57 1048(in Chinese)[朱应涛、 杨传路、 王美山、 董永绵 2008 物理学报 57 1048]

    [39]
    [40]

    Miwa K, Ohba N, Towata S 2005 Phys. Rev. B 71 195109

    [41]
    [42]
    [43]

    Song Y, Guo Z X 2006 Phys. Rev. B 74 195120

    [44]
    [45]

    Born M, Huang K 1954 Dynamical Theory of Crystal Lattices(Oxford: Oxford University Press) p121

    [46]

    Kojima Y, Kawai Y 2004 Chem. Commun. (9) 2210

    [47]
    [48]
    [49]

    Yu D L, Chen Y H, Cao Y J, Zhang C R 2010 Acta Phys. Sin. 59 1991(in Chinese)[于大龙、 陈玉红、 曹一杰、 张材荣 2010 物理学报 59 1991]

    [50]

    Aulbur W G, Jonsson L, Wilkins J W 2000 Solid State Phys. 54 1

    [51]
    [52]
    [53]

    Bohger J P O, Eman R R, Jacobs H 1995 J. Mol. Struct. 348 325

    [54]

    Philip A C, Paul A A, James W P 2007 J. Alloys Compd. 446447 350

    [55]
    [56]
    [57]

    Nibbler J W, Pimentel G C 1965 Spectrochim. Acta 21 877

    [58]

    Chen Y H 2008 Ph. D. Dissertation (Lanzhou: Lanzhou University of Technology) (in Chinese) [陈玉红 2008 博士学位论文 (兰州: 兰州理工大学)]

    [59]
    [60]

    Lee C, Gonze X 1995 Phys. Rev. B 51 8610

    [61]
    [62]
    [63]

    Siegel D J, Wolverton C, Ozoli V 2007 Phys. Rev. B 75 014101

  • [1] 蹇君, 雷娇, 樊群超, 范志祥, 马杰, 付佳, 李会东, 徐勇根. NO分子宏观气体热力学性质的理论研究. 物理学报, 2020, 69(5): 053301. doi: 10.7498/aps.69.20191723
    [2] 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
    [3] 黄鳌, 卢志鹏, 周梦, 周晓云, 陶应奇, 孙鹏, 张俊涛, 张廷波. Al和O间隙原子对-Al2O3热力学性质影响的第一性原理计算. 物理学报, 2017, 66(1): 016103. doi: 10.7498/aps.66.016103
    [4] 罗明海, 黎明锴, 朱家昆, 黄忠兵, 杨辉, 何云斌. CdxZn1-xO合金热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2016, 65(15): 157303. doi: 10.7498/aps.65.157303
    [5] 鲁桃, 王瑾, 付旭, 徐彪, 叶飞宏, 冒进斌, 陆云清, 许吉. 采用密度泛函理论与分子动力学对聚甲基丙烯酸甲酯双折射性的理论计算. 物理学报, 2016, 65(21): 210301. doi: 10.7498/aps.65.210301
    [6] 吴若熙, 刘代俊, 于洋, 杨涛. CaS电子结构和热力学性质的第一性原理计算. 物理学报, 2016, 65(2): 027101. doi: 10.7498/aps.65.027101
    [7] 李鹤龄, 王娟娟, 杨斌, 王亚妮, 沈宏君. 广义不确定性原理下费米气体低温热力学性质. 物理学报, 2015, 64(8): 080502. doi: 10.7498/aps.64.080502
    [8] 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
    [9] 颜小珍, 邝小渝, 毛爱杰, 匡芳光, 王振华, 盛晓伟. 高压下ErNi2B2C弹性性质、电子结构和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(10): 107402. doi: 10.7498/aps.62.107402
    [10] 赵玉娜, 高涛, 吕金钟, 马俊刚. Li-N-H储氢体系热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(14): 143101. doi: 10.7498/aps.62.143101
    [11] 杨则金, 令狐荣锋, 程新路, 杨向东. Cr2MC(M=Al, Ga)的电子结构、弹性和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(4): 046301. doi: 10.7498/aps.61.046301
    [12] 王斌, 刘颖, 叶金文. 高压下TiC的弹性、电子结构及热力学性质的第一性原理计算. 物理学报, 2012, 61(18): 186501. doi: 10.7498/aps.61.186501
    [13] 张炜, 陈文周, 王俊斐, 张小东, 姜振益. MnPd合金相变, 弹性和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(24): 246201. doi: 10.7498/aps.61.246201
    [14] 李晓凤, 刘中利, 彭卫民, 赵阿可. 高压下CaPo弹性性质和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2011, 60(7): 076501. doi: 10.7498/aps.60.076501
    [15] 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
    [16] 李世娜, 刘永. Cu3N弹性和热力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(10): 6882-6888. doi: 10.7498/aps.59.6882
    [17] 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
    [18] 徐布一, 陈俊蓉, 蔡静, 李权, 赵可清. 2-(甲苯-4-磺酰胺基)-苯甲酸的结构、光谱与热力学性质的理论研究. 物理学报, 2009, 58(3): 1531-1536. doi: 10.7498/aps.58.1531
    [19] 刘娜娜, 宋仁伯, 孙翰英, 杜大伟. Mg2Sn电子结构及热力学性质的第一性原理计算. 物理学报, 2008, 57(11): 7145-7150. doi: 10.7498/aps.57.7145
    [20] 宋海峰, 刘海风. 金属铍热力学性质的理论研究. 物理学报, 2007, 56(5): 2833-2837. doi: 10.7498/aps.56.2833
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-09-27
  • 修回日期:  2010-11-30
  • 刊出日期:  2011-04-05

LiNH2 的晶格动力学、介电性质和热力学性质第一性原理研究

  • 1. 乐山师范学院物理与电子工程学院,乐山 614000;
  • 2. 四川大学数学学院,成都 610064
    基金项目: 四川省教育厅自然科学基金重点项目(批准号: 10ZA030)和乐山师范学院科研基金(批准号: Z1019)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,在局域密度近似下采用线性响应的密度泛函微扰理论计算了LiNH2的晶格动力学、介电性质和热力学性质,得到了布里渊区高对称方向上的声子色散曲线和相应的声子态密度,分析了 LiNH2的红外和拉曼活性声子频率,同时给出它的介电张量和玻恩有效电荷张量. 研究表明,LiNH2存在小的各向异性,计算所得结果与实验值和其他理论值符合较好.最后,利用得到的声子态密度进一步预测了LiNH2的热力学性质

English Abstract

参考文献 (63)

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