高压下二磷化三铍晶体结构与物性的理论研究

发布时间：2021-02-09 01:26

　　高压提供了独立于温度和化学组分之外的更大范围内调控材料晶体结构、化学组分和微观组织并进而优化材料性能的新的手段和途径,在功能材料设计领域已显现出其独特的优势。磷元素是人体组成必备的一种重要轻元素,近期研究发现高压下黑磷从半导体转变为狄拉克半金属的相变,这种奇异的电子性质引起了研究者们对高压下磷及二元磷化物的研究热潮。本文通过基于密度泛函理论的第一性原理的研究方法,对高压下Be3P2可能存在的化合物、晶体结构、电子性质、相图等进行了研究。在0GPa到100 GPa压强范围内,Be3P2晶体发生了 4次结构相变,相变序列为空间群P-421m（α相）→C2/m（β相）→Ibam（γ相）→Cmcm（δ相）→C2/m（ε相）。4次相变均伴随着不同程度的体积缩小,这种体积坍塌现象属于一级相变。同时对预到晶体结构的动力学性质进行了计算,发现我们高压预测的结构都是动力学稳定的,声子谱显示中低频为P原子振动单元贡献,高频为Be原子振动单元贡献。对预测得出Be3P2各相结构的电子性质与弹性常数进行了计算。电子性质计算表明,α相结构在0GPa下是一种带隙为0.408eV的直接带隙半导体,其半导体绝对形变势为... 

【文章来源】：延边大学吉林省 211工程院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高压科学与技术
    1.2 碱土金属磷化物的高压研究
    1.3 本论文的选题目的及意义
    1.4 本文各部分主要内容
第2章 理论依据
    2.1 Hartree-Fock方法
    2.2 密度泛函理论
        2.2.1 Thomas-Fermi模型
        2.2.2 密度泛函理论
    2.3 交换关联泛函
        2.3.1 局域密度近似
        2.3.2 广义梯度近似
        2.3.3 杂化泛函
    2.4 固体能带理论
        2.4.1 布洛赫定理
        2.4.2 赝势方法
    2.5 晶格振动与声子
        2.5.1 绝热近似
        2.5.2 晶格振动
        2.5.3 经典三维振动
3P₂的晶体结构">第3章 预测Be₃P₂的晶体结构
    3.1 计算方法与参数
3P₂的晶体结构">    3.2 Be₃P₂的晶体结构
3P₂晶体结构的动力学稳定性">    3.3 Be₃P₂晶体结构的动力学稳定性
3P₂晶体结构的模拟X射线衍射">    3.4 Be₃P₂晶体结构的模拟X射线衍射
3P₂晶体结构性质的研究">第4章 Be₃P₂晶体结构性质的研究
3P₂晶体结构的电子能带及电子态密度">    4.1 Be₃P₂晶体结构的电子能带及电子态密度
3P₂晶体结构的弹性常数">    4.2 Be₃P₂晶体结构的弹性常数
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果



本文编号：3024818