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BaF2高压相变行为的第一性原理研究

田城 蓝剑雄 王苍龙 翟鹏飞 刘杰

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BaF2高压相变行为的第一性原理研究

田城, 蓝剑雄, 王苍龙, 翟鹏飞, 刘杰

Phase transition of BaF2 under high pressue studied by a first-principles study

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-21
  • 上网日期:  2021-09-26

BaF2高压相变行为的第一性原理研究

  • 1. 中国科学院近代物理研究所
  • 2. 中科院近代物理研究所
    基金项目: 国家级-国家自然科学基金 (12075290,12035019)

摘要: 本文通过理论计算手段研究了BaF2在高压下的晶体结构及物理性质。结果表明,在3.5和18.3 GPa,BaF2依次经历了Fm3 ?m-Pnma-P63/mmc两次结构相变,相变过程伴随着体积的塌缩,均为一级相变。约15 GP时,Pnma相晶轴压缩性出现异常,表现为随压强增大,晶轴bo轻微增加,ao略微减小。通过对其电子态密度进行分析发现,在16 GPa以后,由于F1原子的py+pz与px轨道电子离域,导致其带隙随压强增加而降低。在约20 GPa时,Pnma相完全转变为P63/mmc相,相变完成。对BaF2的拉曼峰位随压强变化进行了计算,为其高压拉曼光谱行为提供了相应的理论依据。计算了P63/mmc相在不同压强下的声子色散曲线,揭示了其卸压过程中的滞后机制,计算结果还预测该物相至少可以稳定到80 GPa。

English Abstract

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