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高压下ZrB_2物性的第一性原理计算
中文名称: 高压下ZrB_2物性的第一性原理计算
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论文编号: 3806285收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: First-Principles Calculations for Properties of ZrB_2 Compound under High Pressure
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 原子与分子物理
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 第一原理 弹性常数 电子结构 热力学性质
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论文摘要: 二硼化锆(ZrB_2)具有陶瓷和金属的双重特性且具有高熔点(3245℃)、高硬度和优良的导电、导热和抗化学腐蚀性等性能,是一种性能优异的高温陶瓷材料,并(略)具有化学惰性.近年来,ZrB_2系复合材料由于独特的高强(略)电、高稳定性等优良性能,使之在高温环境下的应用显示出强大的生命力,特别是能在许多领域起到金属和陶瓷难以胜任的独特作用. 虽然它在技术方面已得到广泛的应用,但是在高压下的某些性质没有得到研究,我们可以预言,由于二硼化锆独特的物理化学性质,在不久的将来,它在高压高温下的应用必定有长足的发展.但是目前在高压下的一些基本问题(包括其几何结构、电子结构(略)等)还未获得解决.本文主要研究内容分为三个部分: 首先,利用平面波赝势密度泛函理论计算了ZrB_2的基本性质参数,包括晶格常数a和c、体弹模量B0(略)压强的一阶导数B0′,这些参数值分别为(略)、3.544A、238.55 GPa、2.32,我们还计算了五个独立的弹性常数C_⒒、C_⒓、C_⒔、C_(33)、C_(44).晶格常数的值与实验及其它理论值相符得比较好,很遗憾的是,弹性常数...
Transition-metal borides ZrB_2 has s(omitted)que properties. For example, both metallic and ceramic property, high melting point 3245oC, high hardness, fine conductivity and thermal condu(omitted)mical stability and so on .They are excellent refractory ceramics material with chemical (omitted)for molten metal. Recently, because of its unique high strength, t(omitted), conductivity, stability, and other fine properties, it has demonstrated the formidable v(omitted)der the environment of high temperature...
目录:
摘要第3-5页
ABSTRACT第5-6页
第1章 引言第9-17页
  ·研究背景第9-12页
    ·计算材料学与计算机模拟技术的发展第9-10页
    ·高压领域研究的现实意义第10-12页
  ·ZrB_2的研究情况和本课题的研究内容第12-17页
    ·ZrB_2的基本性质和研究近况第12-14页
    ·本课题的研究意义、思路和内容第14-17页
第2章 原理方法第17-34页
  ·第一性原理计算方法概述第17-20页
    ·多粒子体系的 Schr?dinger 方程第17-18页
    ·非相对论近似第18页
    ·Born-Oppenheimer 近似第18-19页
    ·轨道近似第19-20页
  ·密度泛函理论第20-24页
    ·HOHENBERG-KOHN 定理第20-21页
    ·Kohn-Sham 方程第21-23页
    ·局域密度近似和广义梯度近似第23-24页
  ·赝势平面波方法第24-27页
    ·模守恒赝势第25-26页
    ·超软赝势第26-27页
  ·弹性性质第27-31页
  ·准谐德拜模型第31-32页
  ·电子结构理论第32-34页
第3章 ZrB_2的结构和弹性性质的第一原理计算第34-41页
  ·引言第34-35页
  ·计算方法第35页
  ·结果与讨论第35-41页
    ·ZrB_2的基本性质参数第35-37页
    ·ZrB_2的弹性常数第37-38页
    ·弹性常数求ZrB_2的体弹模量和德拜温度第38-41页
第4章 ZrB_2热力学性质的第一性原理计算第41-48页
  ·引言第41页
  ·计算方法第41-42页
  ·结果与讨论第42-48页
    ·ZrB_2的热力学性质及状态方程第42-46页
    ·ZrB_2的热容和德拜温度第46-48页
第5章 ZrB_2电子结构及态密度的第一性原理计算第48-56页
  ·引言第48页
  ·理论方法第48-51页
  ·结果与讨论第51-56页
第6章全文总结第56-57页
参考文献第57-61页
致谢第61页
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