Fe-N化合物稳定性和弹性性质的第一性原理研究

发布时间：2021-11-21 17:15

　　过渡金属氮化物已经大量应用于工业制造领域,特别是材料的超硬涂层、材料结构的陶瓷、微电子、超导、物质反应的催化剂以及光电太阳能材料。本文主要运用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究四个过渡金属二元氮化物（γ′′-Fe_N、ζ-Fe₂N、γ′-Fe₄N和α′′-Fe₁6N₂）的结构稳定性、电子结构和弹性性质。本文对应变能-应变曲线进行计算体系的弹性常数方法加以改进,对施加在体系上的应变先做测试后再计算体系的弹性常数,缩短了计算时间并且还减小了计算误差。使用应变能-应变曲线方法计算体系的弹性常数要求施加在体系上的应变使体系发生的形变很小。在外加压下,体系的内部发生的形变较大,不能继续使用应变能-应变曲线方法计算体系的弹性常数。这就需要重新寻找新的方法去计算在外加压下体系的弹性常数。本文通过物质的吉布斯自由能出发,重新寻找到了计算在外加压下体系的弹性常数的方法。为了证明本文方法的正确性,本文运用新的方法计算了具有铁磁性体心立方的铁单质在外加压强下的弹性常数,并且与其他的理论计算结果和实验... 

【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
    1.3 选题依据和主要内容
第二章 理论方法与计算软件
    2.1 多粒子体系的Schr(?)dinger方程
    2.2 Born-Oppenheimer近似
    2.3 Hartree-Fock近似
    2.4 Hohenberg-Kohn定理
    2.5 Kohn-Sham方程
    2.6 局域密度近似与广义梯度近似
    2.7 主要研究方法
        2.7.1 计算弹性常数(C_(ij))的方法
        2.7.2 弹性模量计算方法
        2.7.3 力学稳定性
        2.7.4 加静水压计算弹性模量的方法
第三章 Fe-N化合物的稳定性、电子结构和弹性性质的研究
    3.1 引言
    3.2 计算方法与参数设置
    3.3 晶体结构与优化
    3.4 相稳定性
        3.4.1 结合能与形成焓
    3.5 电子结构
        3.5.1 电荷密度与电子局域密度
        3.5.2 电子态密度
    3.6 弹性性质
        3.6.1 弹性常数
        3.6.2 弹性各向异性
    3.7 本章小结
第四章 对γ′′-FeN和ζ-Fe_2N加压并分析对其弹性性质的影响
    4.1 引言
    4.2 计算方法与参数设置
    4.3 电子态密度
    4.4 相稳定性
    4.5 弹性性质
    4.6 本章小结
第五章 对γ′′-FeN和ζ-Fe_2N掺杂O并分析对其弹性性质的影响
    5.1 引言
    5.2 计算方法与参数设置
    5.3 相稳定性
    5.4 弹性性质
    5.5 电子结构
        5.5.1 O掺杂后的电子态密度
        5.5.2 O掺杂后的电子局域密度
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
博士论文
[1]基于生态设计理念的镍基单晶高温合金中迹量掺杂元素的危害作用分析[D]. 彭黎.湖南大学 2012



本文编号：3509911