搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

Cu3N弹性和热力学性质的第一性原理研究

李世娜 刘永

引用本文:
Citation:

Cu3N弹性和热力学性质的第一性原理研究

李世娜, 刘永

First-principles calculation of elastic and thermodynamic properties of copper nitride

Li Shi-Na, Liu Yong
PDF
导出引用
  • 利用基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波方法,研究了立方反ReO3结构Cu3N在零温(0 K)零压下的平衡晶格常数、体弹模量及其对压强的一阶导数,计算结果与其他实验及理论结果基本相符. 同时得出Cu3N的弹性常数,Poisson比等,并分析出Cu3N在零温零压下是稳定的. 通过准谐Debye模型计算Cu3N的热力学性质,得到了Cu3N的晶格常数、等压比热容、等容比热
    A first-principles full-potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method based on the density functional theory is applied to the study of the static equilibrium lattice structure as well as the elastic constants of the cubic anti-ReO3 structural copper nitride(Cu3N). The quasi-harmonic Debye model, in which the phononic effects are considered, is used to investigate the thermodynamic properties of Cu3N. The pressure and temperature dependences of lattice constant, heat capacity and thermal expansion coefficient are successfully obtained . The bulk modulus and Debye temperature are also calculated at different pressures and temperatures.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10974228)、 河北省教育厅科研基金(批准号: 2009158)和燕山大学博士基金(批准号: B321)资助的课题.
    [1]

    Sieberer M, Khmelevskyi S, Mohn P 2006 Phys. Rev. B 74 14416

    [2]

    Moreno-Armenta M G, Pe'rez W L, Takeuchi N 2007 Solid State Sci. 9 166

    [3]

    Borsa D M, Grachev S, Presura C, Boerma D O 2002 Appl. Phys. Lett. 80 1823

    [4]

    Hansen M, Anderko K 1958 Constitution of Binzry Alloys New York: McGraw-Hill

    [5]

    Maruyama T, Morishita T 1995 J. Appl. Phys. 78 4104

    [6]

    Wang J, Chen J T, Miao B B 2006 J. Appl. Phys. 100 103509

    [7]

    Borsa D M, Boerma D O 2004 Surf. Sci. 548 95

    [8]

    Soto G, Diaz J A, de la Cruz W 2003 Mater. Lett. 57 4130

    [9]

    Soukup L, Sícha M, Fendrych F, Jastrabík L, Hubicka Z, Chvostová D, Síchová H, Valvoda V, Tarasenko A, Studnicka V, Wagner T, Novák M 1999 Surf. Coat. Technol. 321 116

    [10]

    Pierson J F 2002 Vacuum 66 59

    [11]

    Moreno-Armenta M G, Martínez-Ruiz A, Takeuchi N 2004 Solid State Sci. 6 9

    [12]

    Hou Z F 2008 Solid State Sci. 10 1651

    [13]

    Yu W, Zhao J G, Jin C Q 2005 Phys. Rev. B 72 214116

    [14]

    Yu W, Li L Y, Jin C Q 2005 J. Mater. Sci. 40 4661

    [15]

    Schwarz K, Blaha P, Madsen G K H 2002 Comput. Phys. Commun. 147 71

    [16]

    Pan Z J, Zhang L T, Wu J S 2005 Acta Phys. Sin. 54 5308 (in Chinese) [潘志军、 张澜庭、 吴建生 2005 物理学报 54 5308]

    [17]

    Blaha P, Schwarz K, Madsen G, Kvasnicka D, Luitz J 2008 WIEN2k An Augmented Plane Wave Plus Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties Vienna University of Technology Inst. of Physical and Theoretical Vienna

    [18]

    Blanco M A, Francisco E, Luaa V 2004 Comput. Phys. Commun. 158 57

    [19]

    Chang J, Chen X R, Zhang W, Zhu J 2008 Chin. Phys. B 17 1377

    [20]

    Wang H Y, Cui H B, Li C Y, Li X S, Wang K F 2009 Acta Phys. Sin. 58 5598 (in Chinese) [王海燕、 崔红保、 历长云、 李旭升、 王狂飞 2009 物理学报 58 5598]

    [21]

    Amrani B, Achour H, Louhibi S, Tebboune A, Sekkal N 2008 Solid State Commun. 148 59

    [22]

    Murnaghan F D 1944 Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 30 5390

    [23]

    Navío C, Capitán M J, lvarez J, Yndurain F, Miranda R 2007 Phys. Rev. B 76 085105

    [24]

    Westbrook J H, Fleischer R L 1995 Intermetallic Compounds: Principles and Practice Volume I: Principles (London: John Wiley, Sons ) 195—210

    [25]

    Liu N N, Song R B, Sun H Y, Du D W 2008 Acta Phys. Sin. 57 7145 (in Chinese) [刘娜娜、 宋仁伯、 孙翰英、 杜大伟 2008 物理学报 57 7145]

  • [1]

    Sieberer M, Khmelevskyi S, Mohn P 2006 Phys. Rev. B 74 14416

    [2]

    Moreno-Armenta M G, Pe'rez W L, Takeuchi N 2007 Solid State Sci. 9 166

    [3]

    Borsa D M, Grachev S, Presura C, Boerma D O 2002 Appl. Phys. Lett. 80 1823

    [4]

    Hansen M, Anderko K 1958 Constitution of Binzry Alloys New York: McGraw-Hill

    [5]

    Maruyama T, Morishita T 1995 J. Appl. Phys. 78 4104

    [6]

    Wang J, Chen J T, Miao B B 2006 J. Appl. Phys. 100 103509

    [7]

    Borsa D M, Boerma D O 2004 Surf. Sci. 548 95

    [8]

    Soto G, Diaz J A, de la Cruz W 2003 Mater. Lett. 57 4130

    [9]

    Soukup L, Sícha M, Fendrych F, Jastrabík L, Hubicka Z, Chvostová D, Síchová H, Valvoda V, Tarasenko A, Studnicka V, Wagner T, Novák M 1999 Surf. Coat. Technol. 321 116

    [10]

    Pierson J F 2002 Vacuum 66 59

    [11]

    Moreno-Armenta M G, Martínez-Ruiz A, Takeuchi N 2004 Solid State Sci. 6 9

    [12]

    Hou Z F 2008 Solid State Sci. 10 1651

    [13]

    Yu W, Zhao J G, Jin C Q 2005 Phys. Rev. B 72 214116

    [14]

    Yu W, Li L Y, Jin C Q 2005 J. Mater. Sci. 40 4661

    [15]

    Schwarz K, Blaha P, Madsen G K H 2002 Comput. Phys. Commun. 147 71

    [16]

    Pan Z J, Zhang L T, Wu J S 2005 Acta Phys. Sin. 54 5308 (in Chinese) [潘志军、 张澜庭、 吴建生 2005 物理学报 54 5308]

    [17]

    Blaha P, Schwarz K, Madsen G, Kvasnicka D, Luitz J 2008 WIEN2k An Augmented Plane Wave Plus Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties Vienna University of Technology Inst. of Physical and Theoretical Vienna

    [18]

    Blanco M A, Francisco E, Luaa V 2004 Comput. Phys. Commun. 158 57

    [19]

    Chang J, Chen X R, Zhang W, Zhu J 2008 Chin. Phys. B 17 1377

    [20]

    Wang H Y, Cui H B, Li C Y, Li X S, Wang K F 2009 Acta Phys. Sin. 58 5598 (in Chinese) [王海燕、 崔红保、 历长云、 李旭升、 王狂飞 2009 物理学报 58 5598]

    [21]

    Amrani B, Achour H, Louhibi S, Tebboune A, Sekkal N 2008 Solid State Commun. 148 59

    [22]

    Murnaghan F D 1944 Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 30 5390

    [23]

    Navío C, Capitán M J, lvarez J, Yndurain F, Miranda R 2007 Phys. Rev. B 76 085105

    [24]

    Westbrook J H, Fleischer R L 1995 Intermetallic Compounds: Principles and Practice Volume I: Principles (London: John Wiley, Sons ) 195—210

    [25]

    Liu N N, Song R B, Sun H Y, Du D W 2008 Acta Phys. Sin. 57 7145 (in Chinese) [刘娜娜、 宋仁伯、 孙翰英、 杜大伟 2008 物理学报 57 7145]

  • [1] 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
    [2] 邓世杰, 赵宇宏, 侯华, 文志勤, 韩培德. 高压下Ti2AlX(X=C,N)的结构、力学性能及热力学性质. 物理学报, 2017, 66(14): 146101. doi: 10.7498/aps.66.146101
    [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] 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
    [5] 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
    [6] 邵栋元, 惠群, 李孝, 陈晶晶, 李春梅, 程南璞. Ca0.5Sr0.5TiO3弹性和热学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2015, 64(20): 207102. doi: 10.7498/aps.64.207102
    [7] 翟东, 韦昭, 冯志芳, 邵晓红, 张平. 铜钨合金高温高压性质的第一性原理研究. 物理学报, 2014, 63(20): 206501. doi: 10.7498/aps.63.206501
    [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] 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] 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
    [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] 余本海, 陈东. α-, β-和γ-Si3N4 高压下的电子结构和相变: 第一性原理研究 . 物理学报, 2012, 61(19): 197102. doi: 10.7498/aps.61.197102
    [14] 苏锐, 龙瑶, 姜胜利, 何捷, 陈军. 外部压力下β相奥克托金晶体弹性性质变化的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(20): 206201. doi: 10.7498/aps.61.206201
    [15] 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
    [16] 范开敏, 杨莉, 彭述明, 龙兴贵, 吴仲成, 祖小涛. 第一性原理计算α-ScDx(D=H,He)的弹性常数. 物理学报, 2011, 60(7): 076201. doi: 10.7498/aps.60.076201
    [17] 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
    [18] 余本海, 刘墨林, 陈东. 第一性原理研究Mg2 Si同质异相体的结构、电子结构和弹性性质. 物理学报, 2011, 60(8): 087105. doi: 10.7498/aps.60.087105
    [19] 李晓凤, 姬广富, 彭卫民, 申筱濛, 赵峰. 高压下固态Kr弹性性质、电子结构和光学性质的第一性原理计算. 物理学报, 2009, 58(4): 2660-2666. doi: 10.7498/aps.58.2660
    [20] 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
计量
  • 文章访问数:  6048
  • PDF下载量:  1012
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-11
  • 修回日期:  2010-01-30
  • 刊出日期:  2010-05-05

Cu3N弹性和热力学性质的第一性原理研究

  • 1. 燕山大学理学院,秦皇岛 066004
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10974228)、 河北省教育厅科研基金(批准号: 2009158)和燕山大学博士基金(批准号: B321)资助的课题.

摘要: 利用基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波方法,研究了立方反ReO3结构Cu3N在零温(0 K)零压下的平衡晶格常数、体弹模量及其对压强的一阶导数,计算结果与其他实验及理论结果基本相符. 同时得出Cu3N的弹性常数,Poisson比等,并分析出Cu3N在零温零压下是稳定的. 通过准谐Debye模型计算Cu3N的热力学性质,得到了Cu3N的晶格常数、等压比热容、等容比热

English Abstract

参考文献 (25)

目录

    /

    返回文章
    返回