静水压力下氧化亚铜电子结构的理论研究

发布时间：2017-11-17 09:13

  本文关键词：静水压力下氧化亚铜电子结构的理论研究

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【摘要】：为了理解立方结构氧化亚铜在静水压力下结构变化及驱动机理,本文通过第一性原理计算方法系统地研究了氧化亚铜半导体在静水压力下的行为,如结构相变、弹性稳定性、声子谱曲线等。主要结论如下:(1)氧化亚铜在静水压力作用下由立方结构转变为六角结构。在相变点附近,体积随压力不连续变化,所以该相变类型为一阶相变。(2)弹性方面:立方结构弹性常数C44和C11-C12随压力增大而减小,到最后变为负值,说明在相变前立方结构开始出现弹性不稳定。因此,立方结构的弹性不稳定性导致了立方相到六角相的转变。(3)动力学方面:当压力达到18 GPa时,立方结构的声子谱出现了“虚频”现象,即动力学不稳定。而六角结构的声子谱曲线均无“虚频”现象,即动力学稳定。因此,立方结构的动力学不稳定性导致了立方相到六角相的转变。(4)立方结构导带底和价带顶在Γ点,压力增大导致带隙值增大、导带底简并度由2变为3。而六角结构是类金属相,导带和价带交叠在一起。(5)利用GGA,GGA+U和HSE(GGA+U)方法得到基态Cu原子d轨道的束缚能(e V)、对应带隙和相应态密度与能量之间的函数关系。结果显示,d轨道的束缚能越大,带隙值就越准确。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN304.21;O611.2

【参考文献】

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1 李震宇,贺伟,杨金龙;密度泛函理论及其数值方法新进展[J];化学进展;2005年02期

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本文编号：1195523