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高压下CaPo弹性性质和热力学性质的第一性原理研究

李晓凤 刘中利 彭卫民 赵阿可

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高压下CaPo弹性性质和热力学性质的第一性原理研究

李晓凤, 刘中利, 彭卫民, 赵阿可

Elastic and thermodynamic properties of CaPo under pressure via first-principles calculations

Li Xiao-Feng, Liu Zhong-Li, Peng Wei-Min, Zhao A-Ke
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  • 利用密度泛函理论的平面波赝势方法预测研究了CaPo从岩盐结构(B1结构)到氯化铯结构(B2结构)的相变以及B1结构CaPo高压下的弹性性质以及热力学性质等.通过等焓原理发现B1→B2的相变压力为22.8GPa. 同时计算了B1结构CaPo高压下的弹性常数以及剪切模量、杨氏模量等相关弹性参数,结果发现当压力超过20GPa时,B1结构CaPo开始不稳定了,这和等焓原理所得结果相符合. 最后通过Debye模型成功获取了B1结构C
    We investigate the phase transition pressure, elastic and thermodynamic properties of CaPo by the first-principles plane wave pseudo-potential method in the framework of density functional theory. By the isoenthalpy principle, the phase transition pressure from B1 structure to B2 structure is found to be about 22.8GPa. From the high pressure elastic constants obtained, we find that the B1 structure CaPo is unstable when the applied pressure is larger than 20 GPa, which is in good agreement with the results from the isoenthalpy principle. Moreover, the thermodynamic properties of pressure and temperature of B1 structure CaPo(including specific heat capacity, the Debye temperature, thermal expansion and Grüneisen parameter) are also successfully obtained.
    [1]

    Heng K L, Chua S J, Wu P 2000 Chem. Mat. 12 1648

    [2]

    Haase M A, Qiu J, DePuydt J M, Cheng H 1991 Appl. Phys.Lett. 59 1272

    [3]

    Mitchell D W, Das T P, Potzel W, Kalvius G M, Karzel H, Schiessl W, Steiner M, Kfferlein M 1993 Phys.Rev. B 48 16449

    [4]

    Colletti L P, Flowers B H, and Stickney J L 1998 J. Electrochem.Soc. 145 1442

    [5]

    Legge M, Bacher G, Bacher S, Forchel A, Lugauer H J, Waag A, Landwehr G 2000 IEEE Photonics Technol. Lett. 12 236

    [6]

    Okada H, Koyama K, Hedo M, Uwatoko Y, Watanabe K 2008 Physica B 403 1612

    [7]

    Mishra V, Chaturvedi S 2007 Physica B 393 278

    [8]

    Kalarasse F, Bennecer B 2008 J. Phys. Chem. Solid 69 1775

    [9]

    Biswas K, Muthu D V S, Sood A K, Kruger M B, Chen B, Rao C N R 2007 J. Phys.:Condens. Matt. 19 436214

    [10]

    Hao J H , Wu Z Q, Wang Z, Jin Q H, Li B H, Ding D T 2009 Physica B 404 3671

    [11]

    Cervantes P, Quentin W, Cté M, Rohlfing M, Cohen M L, Louie S G 1998 Phys. Rev. B 58 9793

    [12]

    Luo H, Greene R G, Handehari K G, Li T, Ruoff A L 1994 Phys. Rev. B 50 16232

    [13]

    Zimmer H G, Winzen H, Sayassen K 1985 Phys. Rev. B 32 4066

    [14]

    Charifi Z, Baaziz H, Hassan F E H, Bouarissa N 2005 J. Phys.: Condens. Matt. 17 4083

    [15]

    Khachai H, Khenata R, Haddou A, Bouhemadou A, Boukortt A, Soudini B,Boukabrine F, Abid H 2009 Physics Procedia 2 921

    [16]

    Cortona P, Masri P 1998 J. Phys.: Condens. Matt. 10 8947

    [17]

    Marinelli F, Lichanot A 2003 Chem. Phys. Lett. 367 430

    [18]

    Straub G K, Harrison W A 1989 Phys. Rev. B 39 10325

    [19]

    Witteman W G, Giorgi A L, Vier D T 1960 J. Phys.Chem. 64 434

    [20]

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

    [21]

    Milman V, Winkler B, White J A, Packard C J, Payne M C, Akhmatskaya E V,Nobes R H 2000 Int. J. Quantum Chem. 77 895

    [22]

    Perdew J P, Wang Y 1992 Phys. Rev. B 45 13244

    [23]

    Vanderbilt D 1990 Phys. Rev. B 41 7892

    [24]

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

    [25]

    Fast L, Wills J M, Johansson B, Eriksson O 1995 Phys. Rev. B 51 17431

    [26]

    Zha C S, Mao H K, Hemley R J 2000 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97 13494

    [27]

    Sinko G V, Smirnow N A 2002 J. Phys.: Condens. Matt. 14 6989

    [28]

    Kanoun M B, Merad A E, Cibert J, Aourag H, Merad G 2004 J. Alloys Compound. 366 86

    [29]

    Merad A E, Aourag H, Khalifa B, Mathieu C, Merad G 2001 Superlatt. Microstruct. 30 241

    [30]

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

    [31]

    Francisco E, Blanco M A, Sanjurjo G 2001 Phys. Rev. B 63 094107

    [32]

    Flórez M, Recio J M, Francisco E, Blanco M A, Pendás A M 2002 Phy. Rev. B 66 144112

    [33]

    Li X F, Peng W M, Shen X M, Ji G F, Zhao F 2009 Acta Phys. Sin. 58 2660(in Chinese)[李晓凤、彭卫民、申筱濛、姬广富、赵 峰 2009 物理学报 58 2660]

    [34]

    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]

    [35]

    Li X F, Chen X R, Meng C M, Ji G F 2006 Solid State Commun. 139 197

    [36]

    Hao Y J, Cheng Y, Wang Y J, Chen X R 2007 Chin. Phys. 16 217

    [37]

    Zhou X L, Liu K, Chen X R, Zhu J 2006 Chin. Phys.15 3014

    [38]

    Cheng Y, Lu L Y, Jia O H, Chen X R 2008 Chin.Phys. B 17 1355

    [39]

    Murnaghan F D 1994 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 30 244

    [40]

    Bouhemadou A, Khenata R, Zegrar F, Sahnoun M, Baltache H, Reshak A H 2006 Comput. Materials Science 38 263

  • [1]

    Heng K L, Chua S J, Wu P 2000 Chem. Mat. 12 1648

    [2]

    Haase M A, Qiu J, DePuydt J M, Cheng H 1991 Appl. Phys.Lett. 59 1272

    [3]

    Mitchell D W, Das T P, Potzel W, Kalvius G M, Karzel H, Schiessl W, Steiner M, Kfferlein M 1993 Phys.Rev. B 48 16449

    [4]

    Colletti L P, Flowers B H, and Stickney J L 1998 J. Electrochem.Soc. 145 1442

    [5]

    Legge M, Bacher G, Bacher S, Forchel A, Lugauer H J, Waag A, Landwehr G 2000 IEEE Photonics Technol. Lett. 12 236

    [6]

    Okada H, Koyama K, Hedo M, Uwatoko Y, Watanabe K 2008 Physica B 403 1612

    [7]

    Mishra V, Chaturvedi S 2007 Physica B 393 278

    [8]

    Kalarasse F, Bennecer B 2008 J. Phys. Chem. Solid 69 1775

    [9]

    Biswas K, Muthu D V S, Sood A K, Kruger M B, Chen B, Rao C N R 2007 J. Phys.:Condens. Matt. 19 436214

    [10]

    Hao J H , Wu Z Q, Wang Z, Jin Q H, Li B H, Ding D T 2009 Physica B 404 3671

    [11]

    Cervantes P, Quentin W, Cté M, Rohlfing M, Cohen M L, Louie S G 1998 Phys. Rev. B 58 9793

    [12]

    Luo H, Greene R G, Handehari K G, Li T, Ruoff A L 1994 Phys. Rev. B 50 16232

    [13]

    Zimmer H G, Winzen H, Sayassen K 1985 Phys. Rev. B 32 4066

    [14]

    Charifi Z, Baaziz H, Hassan F E H, Bouarissa N 2005 J. Phys.: Condens. Matt. 17 4083

    [15]

    Khachai H, Khenata R, Haddou A, Bouhemadou A, Boukortt A, Soudini B,Boukabrine F, Abid H 2009 Physics Procedia 2 921

    [16]

    Cortona P, Masri P 1998 J. Phys.: Condens. Matt. 10 8947

    [17]

    Marinelli F, Lichanot A 2003 Chem. Phys. Lett. 367 430

    [18]

    Straub G K, Harrison W A 1989 Phys. Rev. B 39 10325

    [19]

    Witteman W G, Giorgi A L, Vier D T 1960 J. Phys.Chem. 64 434

    [20]

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

    [21]

    Milman V, Winkler B, White J A, Packard C J, Payne M C, Akhmatskaya E V,Nobes R H 2000 Int. J. Quantum Chem. 77 895

    [22]

    Perdew J P, Wang Y 1992 Phys. Rev. B 45 13244

    [23]

    Vanderbilt D 1990 Phys. Rev. B 41 7892

    [24]

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

    [25]

    Fast L, Wills J M, Johansson B, Eriksson O 1995 Phys. Rev. B 51 17431

    [26]

    Zha C S, Mao H K, Hemley R J 2000 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97 13494

    [27]

    Sinko G V, Smirnow N A 2002 J. Phys.: Condens. Matt. 14 6989

    [28]

    Kanoun M B, Merad A E, Cibert J, Aourag H, Merad G 2004 J. Alloys Compound. 366 86

    [29]

    Merad A E, Aourag H, Khalifa B, Mathieu C, Merad G 2001 Superlatt. Microstruct. 30 241

    [30]

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

    [31]

    Francisco E, Blanco M A, Sanjurjo G 2001 Phys. Rev. B 63 094107

    [32]

    Flórez M, Recio J M, Francisco E, Blanco M A, Pendás A M 2002 Phy. Rev. B 66 144112

    [33]

    Li X F, Peng W M, Shen X M, Ji G F, Zhao F 2009 Acta Phys. Sin. 58 2660(in Chinese)[李晓凤、彭卫民、申筱濛、姬广富、赵 峰 2009 物理学报 58 2660]

    [34]

    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]

    [35]

    Li X F, Chen X R, Meng C M, Ji G F 2006 Solid State Commun. 139 197

    [36]

    Hao Y J, Cheng Y, Wang Y J, Chen X R 2007 Chin. Phys. 16 217

    [37]

    Zhou X L, Liu K, Chen X R, Zhu J 2006 Chin. Phys.15 3014

    [38]

    Cheng Y, Lu L Y, Jia O H, Chen X R 2008 Chin.Phys. B 17 1355

    [39]

    Murnaghan F D 1994 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 30 244

    [40]

    Bouhemadou A, Khenata R, Zegrar F, Sahnoun M, Baltache H, Reshak A H 2006 Comput. Materials Science 38 263

  • [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] 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
    [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] 李鹤龄, 王娟娟, 杨斌, 沈宏君. 由N-E-V分布及赝势法研究弱磁场中弱相互作用费米子气体的热力学性质. 物理学报, 2015, 64(4): 040501. doi: 10.7498/aps.64.040501
    [6] 王金荣, 朱俊, 郝彦军, 姬广富, 向钢, 邹洋春. 高压下RhB的相变、弹性性质、电子结构及硬度的第一性原理计算. 物理学报, 2014, 63(18): 186401. doi: 10.7498/aps.63.186401
    [7] 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
    [8] 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
    [9] 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
    [10] 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
    [11] 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
    [12] 门福殿, 王炳福, 何晓刚, 隗群梅. 强磁场中弱相互作用费米气体的热力学性质. 物理学报, 2011, 60(8): 080501. doi: 10.7498/aps.60.080501
    [13] 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
    [14] 陈怡, 申江. NaZn13型Fe基化合物的结构和热力学性质研究. 物理学报, 2009, 58(13): 141-S145. doi: 10.7498/aps.58.141
    [15] 王海燕, 崔红保, 历长云, 李旭升, 王狂飞. AlAs相变及热动力学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5598-5603. doi: 10.7498/aps.58.5598
    [16] 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
    [17] 袁都奇. 相互作用对玻色气体热力学性质及稳定性的影响. 物理学报, 2006, 55(4): 1634-1638. doi: 10.7498/aps.55.1634
    [18] 门福殿. 弱磁场中弱相互作用费米气体的热力学性质. 物理学报, 2006, 55(4): 1622-1627. doi: 10.7498/aps.55.1622
    [19] 苏国珍, 陈丽璇. 弱相互作用费米气体的热力学性质. 物理学报, 2004, 53(4): 984-990. doi: 10.7498/aps.53.984
    [20] 张雅男, 晏世雷. 随机横场与晶场作用混合自旋系统的热力学性质. 物理学报, 2003, 52(11): 2890-2895. doi: 10.7498/aps.52.2890
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-20
  • 修回日期:  2011-03-18
  • 刊出日期:  2011-07-15

高压下CaPo弹性性质和热力学性质的第一性原理研究

  • 1. 洛阳师范学院物理与电子信息学院,洛阳 471022

摘要: 利用密度泛函理论的平面波赝势方法预测研究了CaPo从岩盐结构(B1结构)到氯化铯结构(B2结构)的相变以及B1结构CaPo高压下的弹性性质以及热力学性质等.通过等焓原理发现B1→B2的相变压力为22.8GPa. 同时计算了B1结构CaPo高压下的弹性常数以及剪切模量、杨氏模量等相关弹性参数,结果发现当压力超过20GPa时,B1结构CaPo开始不稳定了,这和等焓原理所得结果相符合. 最后通过Debye模型成功获取了B1结构C

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