1、原子与分子物理专业优秀论文 MgO 和 MgB高压物性的第一性原理计算关键词：方镁石 二硼化镁 密度泛函 第一性原理 平面波赝势 弹性常数 能带结构摘要：作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁
2、超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩
3、波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及
4、晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。正文内容作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释
5、地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;,0gt;、状态方程以及
6、弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小
7、于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(lt;,S1g
8、t;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转变温度高达
9、39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、剪切模量 G
10、、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在压强 060GPa 下的
11、态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹
12、性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;,0gt;、
13、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差
14、，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(l
15、t;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转
16、变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、
17、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在压强 060
18、GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在
19、，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;
20、,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异
21、性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;
22、和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导
23、电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;
24、,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在
25、压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)
26、结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模
27、量 Blt;,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数
28、、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt
29、;,Pgt;和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼
30、化镁具有超导电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模
31、量 Blt;,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,
32、2gt;)在压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯
33、化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数
34、 、体弹性模量 Blt;,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K
35、 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(MgBlt;,2gt;)在压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)
36、、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。作为地球形成的主要矿物质之一，方镁石(MgO)在压强高达 227GPa 时都始终以氯化钠(B1)结构稳定存在，研究它的弹性性质对解释地幔内部地震波速的变化以及构造地球内部矿物学理论模型具有重要的作用，也是经常用于发展固体物理第一性原理计算的模型材料。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。2001 年 1 月 10 日，日本青山学院大学教授秋
37、光纯宣布二硼化镁具有超导电性，超导转变温度高达 39K。发现二硼化镁超导电性迫使人们重新考虑，在 BCS 理论的框架内是否存在更高临界温度的超导体。二硼化镁结构简单，易于制备和加工，有着广阔的应用前景。本文主要包括两部分内容： 1) 利用平面波赝势密度泛函理论和准谐德拜模型研究了氧化镁(MgO)的晶格常数 、体弹性模量 Blt;,0gt;、状态方程以及弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,11gt;和Clt;,44gt;)等基本性质参数。得到了压强 0130GPa 范围内，温度分别为 300K 和 800K 的弹性常数(Clt;,11gt;、Clt;,12gt;和 Clt;,44gt;)、
38、等温体弹性模量 Blt;,sgt;、剪切模量 G、德拜温度 ?和压缩波速Vlt;,Pgt;、剪切波速 Vlt;,Sgt;。所得到的Clt;,12gt;的等温线不同于 Karki 等人的理论计算结果。由于对材料增加压强和降低温度的效果几乎相同，我们认为本文结果应该更正确。另外，还研究了在 300K、800K 的弹性常数、弹性各向异性以及偏差 ，发现压强小于 20GPa 时，弹性各向异性为正值且随压强增加而降低，在 20GPa 时为零，呈现各向同性。MgO 的偏差 绝对值随压强增加而增加，意味着 MgO 在高压下受到非中心多体力场作用。 2) 利用基于线性缀加平面波的密度泛函理论研究了二硼化镁(M
39、gBlt;,2gt;)在压强 060GPa 下的态密度、能带结构以及晶体的弹性常数。比较分析了体积的压缩和晶格常数 c/a 的减小对能带结构的影响，得出 c/a 对导电性质的影响是主要的。另外，还研究了MgBlt;,2gt;力学性质的各向异性，包括体弹性模量(B、Blt;,agt;和 Blt;,cgt;)、压缩波lt;,Pgt;和剪切波(lt;,S1gt;、lt;,S2gt;)与压强的关系。由于 Mg 原子层与 B 原子层之间的金属键相对 B 原子层内原子之间的共价键相对较弱，所以随着压强的增大呈现晶体力学性质的各向异性。特别提醒 ：正文内容由 PDF 文件转码生成，如您电脑未有相应转换码，则
40、无法显示正文内容，请您下载相应软件，下载地址为 http:/ 。如还不能显示，可以联系我 q q 1627550258 ，提供原格式文档。我们还可提供代笔服务，价格优惠，服务周到，包您通过。“垐垯櫃 换烫梯葺铑?endstreamendobj2x 滌甸?*U 躆 跦?l, 墀 VGi?o 嫅#4K 錶 c#x 刔 彟 2Z 皙笜?D 剧珞 H 鏋 Kx 時 k,褝仆? 稀?i 攸闥-) 荮vJ 釔絓|?殢 D 蘰厣?籶(柶胊?07 姻Rl 遜 ee 醳 B?苒?甊袝 t 弟l?%G 趓毘 N 蒖與叚繜羇坯嵎憛?U?Xd* 蛥?-.臟兄+鮶 m4嵸/E 厤U 閄 r塎偨匰忓tQL 綹 eb?抔搉 ok 怊 J?l?庮 蔘?唍*舶裤爞 K 誵Xr 蛈翏磾寚缳 nE 駔殞梕 壦 e 櫫蹴友搇6 碪近躍邀 8 顪?zFi?U 钮 嬧撯暼坻7/?W?3RQ 碚螅 T 憚磴炬 B- 垥 n 國 0fw 丮“eI?a揦(?7 鳁?H?弋睟栴?霽 N 濎嬄! 盯 鼴蝔 4sxr?溣?檝皞咃 hi#?攊(?v 擗谂馿鏤刊 x 偨棆鯍抰Lyy|y 箲丽膈淢 m7 汍衂法瀶?鴫 C?Q 貖 澔?wC(?9m.Ek?腅僼碓 靔 奲?D| 疑維 d袣箈 Q| 榉慓採紤婏(鞄-h-蜪7I冑?匨+蘮.-懸 6 鶚?蚧?铒鷈?叛牪?蹾 rR?*t? 檸?籕
