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高压下Bi的第一性原理研究
  • ISSN号:1007-791X
  • 期刊名称:《燕山大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O521.21[理学—高压高温物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金创新研究群体资助项目(51121061);河北省自然科学基金资助项目(E2014203243);河北省高等学校自然科学研究重点项目(ZD20131039);中国电子科技集团公司第四十六研究所创新基金(CJ20140404);河北省首批青年拔尖人才资助项目;燕山大学“新锐工程”人才支持计划项目
中文摘要:

利用晶体结构预测软件USPEX找到了一种Bi的高压稳定相C4,其空间群是: .采用投影缀加平面波方法和广义梯度近似的第一性原理计算,研究了该新结构和Bi 的A7 结构、高压下的单斜结构(Bi-Ⅱ相)、Host-guest 结构(Bi-Ⅲ相)和bcc结构(Bi-Ⅴ相)在不同压强下的压缩行为.拟合出了状态方程,得到各相之间的能量压力关系,进而分析了各相发生相变时的压强.对比发现:常压下C4 结构与bcc 结构的能量非常接近,前者仅仅比后者低10 3 eV/atom.随着压强的升高,发现在50 GPa时C4 结构比bcc结构的能量低10 2eV/atom.运用基于密度泛函微扰理论的赝势平面波方法的ESPRESSO 软件包,计算了C4 结构与bcc 结构在10 GPa压强下的电声耦合常数,从而推算出两者相应的超导转变温度分别是5.8K和7.4K.另外发现两者随着压强的升高而均呈现降低的趋势,在50 GPa时, C4 结构与bcc 结构的分别是1.5 K和1.8 K.

英文摘要:

By using the algorithm implanted in USPEX code, a stable orthorhombic C4 structure (S. G.:) of Bismuth is found in high pressure. The compression behaviors of the C4 structure as well as the A7 structure, the monoclinic Bi-Ⅱ, the complex incommensurate host-guest Bi-Ⅲand the bcc Bi-Ⅴunder different pressure are calculated. The equation of states and the phase transitions among the structures are obtained. It is found that the structure at ambient pressure resembles the bcc structure with the former having enthalpy only 10 3 eV/atom lower than that of the latter. As pressure is increased to 50GPa, the enthalpy difference becomes to 10 2 eV/atom. The electron-phonon coupling (EPC) parameter of the C4 and bcc structure under different pressure are calculated, revealing the critical temperatures of superconductivity ( ) of the C4 and bcc structures is 5.8 K and 7.4 K, at ambient pressure and, when the pressure increases to 50 GPa, the temperature becomes 1.5 K and 1.8 K.

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期刊信息
  • 《燕山大学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:河北省教育厅
  • 主办单位:燕山大学
  • 主编:张福成
  • 地址:河北省秦皇岛市燕山大学期刊社
  • 邮编:066004
  • 邮箱:xuebao@ysu.edu.cn
  • 电话:0335-8057043
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-791X
  • 国内统一刊号:ISSN:13-1219/N
  • 邮发代号:18-73
  • 获奖情况:
  • 2009年获2004-2008年度河北省教育系统优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3409