金属钌同素异构体问题的第一性原理计算研究

发布时间：2019-11-29 04:07

【摘要】：针对Ru同素异构问题,先假定Ru可能结构为fcc,hcp,bcc,bct,而后用密度泛函方法计算这些结构的基态能量、晶格常数、弹性系数矩阵等参数。各结构内聚能为hcpfccbccbct,与已有计算一致。晶格常数也与计算和实验一致,计算发现密度为hcpfccbccbct,比值为:1.000∶0.995∶0.967∶0.873。计算得各结构弹性系数矩阵,用Voigt理论计算得0 K的体弹性模量、杨氏模量、剪切模量、泊松比等参量,结合塑脆判据发现bcc和bct是塑形晶体,hcp和fcc为脆性晶体,对hcp结构的结论与实验一致。基于晶体力学稳定性判据首次发现0 K下只有bcc结构是不稳定的,其他结构稳定。从热力学角度研究结构的稳定性,用德拜准简谐理论及公式,结合力学性能计算数据,计算了常压下各结构的Ru的自由能曲线,分析得到常压下0~2343 K内Ru稳定性是:hcpfccbccbct,2343 K至熔点2523 K内Ru稳定性是:hcpbccfccbct。比较已有数据和计算结果,可确定常压下在Ru熔点以下只有hcp结构Ru存在,解决了Ru的同素异构问题。

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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