六方HfB2晶体的弹性和热力学性质的第一性原理计算

摘要：

”目的”研究六方二硼化铪(HfB2)晶体的弹性和热力学性质.”方法”基于密度泛函理论,运用广义梯度近似超软赝势平面波方法,对六方HfB2晶体的结构进行了几何优化.在压强0～200 GPa范围内,对六方HfB2的弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量随压强的关系进行了第一性原理计算.在零压下,运用模守恒赝势下的有限位移理论计算了六方HfB2晶体的声子色散关系.根据准谐德拜近似,由声子态密度计算六方HfB2的焓、熵、自由能和等容热容随温度的变化关系.”结果”当压强为0时,C11=606.70 GPa,C12 =100.29 GPa,C13 =141.72 GPa,C33=480.01GPa,C44=272.40 GPa,BH=272.70 GPa,GH=244.09 GPa,EH=564.00 GPa,vH=0.115,且所有弹性常量随着外加压强的增大而增大.”结论”0～200 GPa范围内晶体结构稳定,无相变发生.在零压下,由声子色散关系得到的带隙为3.36×1012Hz;焓与熵随温度升高而增大,自由能随温度增加而减小;等容热容随温度的升高而增大,逐渐趋近经典极限值.

关键词：HfB2、第一性原理、弹性性质、热力学性质

所属期刊栏目：34

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：四川省大学生创新创业训练计划项目201510641033;四川省高等学校重点实验室基金JSWL2015KF02;宜宾学院科研基金2015QD14

在线出版日期：2017-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：84-88