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高压下TiC的弹性、电子结构及热力学性质的第一性原理计算
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2012.5.1
  • 页码:1861-1865
  • 分类:O623.11[理学—有机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]四川大学材料科学与工程学院,成都610065, [2]先进特种材料及制备加工技术教育部重点实验室,成都610065
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51104103)和四川省科学研究项目(批准号:2011GZ0114)资助的课题.
  • 相关项目:微波作用下超细无芯环新结构(Ti,W,Mo,V)(C,N)基金属陶瓷的可控制备与机理研究
中文摘要:

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法并结合准谐德拜模型研究了NaCl结构的TiC在高压下的弹性性质、电子结构和热力学性质.计算所得零温零压下的晶格常数、体弹模量及弹性常数与实验值符合得很好.零温下弹性常数和弹性模量随压强增大而增大.通过态密度和电荷密度的分析,Ti—C键随压强增大而增强.运用准谐德拜模型,成功计算了TiC在高温高压下的体弹模量、熵、热膨胀系数、德拜温度、Griineisen参数和比热容.结果表明压强对体弹模量、热膨胀系数和德拜温度的影响大于温度对其的影响.热容随着压强升高而减小,在高温高压下,热容接近Dulong-Petit极限.

英文摘要:

First-principle investigations of the elastic, electronic and thermodynamic properties of TiC in NaC1 structure under high pressure are conducted by using the plane-wave pseudopotential method and quasi-harmonic Debye model. The obtained lattice parameters, elastic constants and moduli at p = 0 GPa and T = 0 K are in very good agreement with the available experimental data and other theoretical results. According to the analysis of the density of states, the Ti--C bond becomes stronger with pressure increasing. The values of bulk modulus, thermal expansion coefficient, Debye temperature, entropy, Griineisen parameter and heat capacity (Cv) at different pressures and temperatures are obtained successfully by using the quasi-harmonic Debye model. The influence of pressure on bulk modulus, thermal expansion parameter and Debye temperature is greater than that of temperature. The Cv decreases with the increase of pressure under the same temperature and tends to the Dulong-Petit limit at high temperature.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876