ZrB2晶体基态性能的第一性原理计算

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法计算了ZrB2晶体的晶格常数、电子结构、弹性常数以及Debye温度.计算结果表明,采用广义梯度近似交换关联势与超软赝势得到的ZrB2晶格常数分别为a=0.316 81 nm和c=0.35353 nm,与实验值相对误差仅为0.058％.B原子的2p轨道与Zr原子的4d轨道上的共价电子杂化是其产生“赝带隙”的主要原因.Mulliken布居分析表明,Zr原子有部分电子转移到B原子周围,产生了一定的离子键.为了研究应变幅对弹性常数计算结果的影响,采用了4种不同的应变幅,通过预设应力-应变法计算的ZrB2单晶的弹性模量矩阵,结果与实验值一致.通过弹性常数计算得到的Debye温度为927 K,也与实验值910K吻合.

关键词：第一性原理、二硼化锆晶体、基态、晶格常数、弹性常数

所属期刊栏目：44

分类号：O731(晶体物理)

资助基金：国家自然科学基金委创新群体项目11121061,11474136

在线出版日期：2016-07-20（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：521-525