搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

PtN2的结构和力学性质的第一性原理计算

李德华 朱晓玲 苏文晋 程新路

引用本文:
Citation:

PtN2的结构和力学性质的第一性原理计算

李德华, 朱晓玲, 苏文晋, 程新路

First-principles calculations for the structure and mechanical properties of PtN2

Li De-Hua, Zhu Xiao-Ling, Su Wen-Jin, Cheng Xin-Lu
PDF
导出引用
  • 采用平面波赝势密度泛函理论方法计算了PtN2的坐标、平衡态的晶格常数、体弹模量、剪切模量和弹性常数,计算结果与已有的实验值和理论值符合较好.通过能量与体积曲线,可知STAA结构比黄铁矿结构具有更低的能量.根据计算结果和Pugh提出的经验判据,PtN2是易脆的硬物质,随着压强增加PtN2的脆性逐渐过渡到延性.两种结构的能带结构和态密度表明了黄铁矿结构的PtN2是半导体而STAA
    We employ ab initio plane-wave pseudopotential density functional theory to calculate the coordinates, equilibrium lattice parameters,bulk modulus,shear modulus and elastic constant of PtN2,and those calculated results agree well with the other experimental data and the published theoretical data. The curve of volume dependence of energy indicates the energy of STAAstructure is lower than that of pyrite structure. According to our result and the experimental criterion raised by Pugh, we come to the conclusion that the PtN2 is a very hard and fragile material. But when the pressure increases, the PtN2 becomes malleable gradually. It is revealed that the pyrite structure of the PtN2 is a semiconductor and the STAA structure of the PtN2 is a conductor by analyzing their density of states and band structure.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号10676025)资助的课题.
    [1]

    [1]Eremet M I, Gavriliuk A G, Trojan I A, Dzivenko D A, Boehler R 2004 Nature Material 3 294

    [2]

    [2]Liu A Y, Cohen M L 1989 Science 245 841

    [3]

    [3]Perlin P, Jauberthie-Carllon C, Paulltie J, Miguel A S, Grzegory I, Polian A 1992 Phys. Rev. B 45 83

    [4]

    [4]Grossman J C, Mizel A, Cote M, Cohen M L 1999 Phys. Rev. B 0 6343

    [5]

    [5]Mattesini M, Ahuja R, Johansson B 2003 Phys. Rev. B 68 184108

    [6]

    [6]Li C B, Li M K, Yin D, Liu F Q, Fan X J 2005 Chin. Phys. 14 2287

    [7]

    [7]Liu Y L, Kong F J, Yang B W, Jiang G 2007 Acta Phys. Sin. 56 5413 (in Chinese)[刘以良、孔凡杰、杨缤维、蒋刚 2007 56 5413]

    [8]

    [8]Liu Y Y, Bauer-Grosse E, Zhang Q Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 6572 (in Chinese)[刘燕燕、E.Bauer-Grosse、张庆瑜 2007 56 6572]

    [9]

    [9]Chung H Y, Weinberger M B, Levine J B, Kavner A, Yang J M, Tolbert S H, Kaner R B 2007 Science 316 436

    [10]

    ]Fan C Z, Zeng S Y, Wang Y X, Yao Y G, Zhang P, Liu R P, Wang W K 2007 Phys. 36 221(in Chinese)[范长增、曾松岩、王渊旭、 姚裕贵、张平、王文魁 2007 物理 36 221]

    [11]

    ]Fu H Z, Liu W F, Peng F, Gao T 2009 Physica B 404 41

    [12]

    ]Chen Z W, Guo X J, Liu Z Y, Ma M Z, Jing Q, Li G, Zhang X Y, Li L X, Wang q, Tian Y J, Liu R P 2007 Phys. Rev. B 75 054103

    [13]

    ]Young A F, Montoya J A, Sanloup C, Lazzeri M, Gregoryanz E, Scandolo S 2006 Phys. Rev. B 73 153102

    [14]

    ]Aberg D, Sadigh B, Crowhurst J, Goncharov A F 2008 Phys. Rev. Lett. 100 095501

    [15]

    ]Hamann D R, Schluter M, Chiang C 1979 Phys. Rev. Lett. 43 20

    [16]

    ]Ceperley D M 1980 Phys. Rev. Lett. 45 7

    [17]

    ]Yu R, Zhan Q, Zhang X F 2006 Appl. Phys. Lett. 88 051913

    [18]

    ]Gou H Y, Hou L, Zhang J W, Sun G F, Gao L H, Gao F M 2006 Appl. Phys. Lett. 89 141910

    [19]

    ]Sung C M, Sung M, 1996 Mater. Chem. Phys. 43 1

    [20]

    ]Haines J, Leger J M, Boequillon G. 2001 Annu. Rev. Mater. Science 31 1

    [21]

    ]Wang H.Y, Chen X R, Zhu W J, Cheng Y 2005 Phys. Rev. B 72 172502

    [22]

    ]Zhou O, Zhu Q, Fischer J E, Coustel N, Vaughan G B M, Heiney P A, McCauley J P, Smith A B 1992 Science 255 833

    [23]

    ]Zhu X L, Li D H, Cheng X L 2008 Solid State Communicates 147 301

    [24]

    ]Chen C B, Cui T, Liu Z M, Zou G T, Wei M F, Chen C A 2005 High Pressure Phys. 19 4 (in Chinese)[陈长波、崔田、刘志明、邹广田、韦孟伏、陈长安 2005 高压 19 4]

    [25]

    ]Pugh S F. 1954 Philos Mag 45 823

  • [1]

    [1]Eremet M I, Gavriliuk A G, Trojan I A, Dzivenko D A, Boehler R 2004 Nature Material 3 294

    [2]

    [2]Liu A Y, Cohen M L 1989 Science 245 841

    [3]

    [3]Perlin P, Jauberthie-Carllon C, Paulltie J, Miguel A S, Grzegory I, Polian A 1992 Phys. Rev. B 45 83

    [4]

    [4]Grossman J C, Mizel A, Cote M, Cohen M L 1999 Phys. Rev. B 0 6343

    [5]

    [5]Mattesini M, Ahuja R, Johansson B 2003 Phys. Rev. B 68 184108

    [6]

    [6]Li C B, Li M K, Yin D, Liu F Q, Fan X J 2005 Chin. Phys. 14 2287

    [7]

    [7]Liu Y L, Kong F J, Yang B W, Jiang G 2007 Acta Phys. Sin. 56 5413 (in Chinese)[刘以良、孔凡杰、杨缤维、蒋刚 2007 56 5413]

    [8]

    [8]Liu Y Y, Bauer-Grosse E, Zhang Q Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 6572 (in Chinese)[刘燕燕、E.Bauer-Grosse、张庆瑜 2007 56 6572]

    [9]

    [9]Chung H Y, Weinberger M B, Levine J B, Kavner A, Yang J M, Tolbert S H, Kaner R B 2007 Science 316 436

    [10]

    ]Fan C Z, Zeng S Y, Wang Y X, Yao Y G, Zhang P, Liu R P, Wang W K 2007 Phys. 36 221(in Chinese)[范长增、曾松岩、王渊旭、 姚裕贵、张平、王文魁 2007 物理 36 221]

    [11]

    ]Fu H Z, Liu W F, Peng F, Gao T 2009 Physica B 404 41

    [12]

    ]Chen Z W, Guo X J, Liu Z Y, Ma M Z, Jing Q, Li G, Zhang X Y, Li L X, Wang q, Tian Y J, Liu R P 2007 Phys. Rev. B 75 054103

    [13]

    ]Young A F, Montoya J A, Sanloup C, Lazzeri M, Gregoryanz E, Scandolo S 2006 Phys. Rev. B 73 153102

    [14]

    ]Aberg D, Sadigh B, Crowhurst J, Goncharov A F 2008 Phys. Rev. Lett. 100 095501

    [15]

    ]Hamann D R, Schluter M, Chiang C 1979 Phys. Rev. Lett. 43 20

    [16]

    ]Ceperley D M 1980 Phys. Rev. Lett. 45 7

    [17]

    ]Yu R, Zhan Q, Zhang X F 2006 Appl. Phys. Lett. 88 051913

    [18]

    ]Gou H Y, Hou L, Zhang J W, Sun G F, Gao L H, Gao F M 2006 Appl. Phys. Lett. 89 141910

    [19]

    ]Sung C M, Sung M, 1996 Mater. Chem. Phys. 43 1

    [20]

    ]Haines J, Leger J M, Boequillon G. 2001 Annu. Rev. Mater. Science 31 1

    [21]

    ]Wang H.Y, Chen X R, Zhu W J, Cheng Y 2005 Phys. Rev. B 72 172502

    [22]

    ]Zhou O, Zhu Q, Fischer J E, Coustel N, Vaughan G B M, Heiney P A, McCauley J P, Smith A B 1992 Science 255 833

    [23]

    ]Zhu X L, Li D H, Cheng X L 2008 Solid State Communicates 147 301

    [24]

    ]Chen C B, Cui T, Liu Z M, Zou G T, Wei M F, Chen C A 2005 High Pressure Phys. 19 4 (in Chinese)[陈长波、崔田、刘志明、邹广田、韦孟伏、陈长安 2005 高压 19 4]

    [25]

    ]Pugh S F. 1954 Philos Mag 45 823

  • [1] 李巧利, 李慎慎, 肖继军, 陈兆旭. 静水压力作用下(H2dabco)[K(ClO4)3]结构与稳定性的第一性原理研究.  , 2024, 73(14): 143101. doi: 10.7498/aps.73.20240477
    [2] 张硕鑫, 刘士余, 严达利, 余浅, 任海涛, 于彬, 李德军. Ta1–xHfxC和Ta1–xZrxC固溶体的结构稳定性和力学性质的第一性原理研究.  , 2021, 70(11): 117102. doi: 10.7498/aps.70.20210191
    [3] 李君, 刘立胜, 徐爽, 张金咏. 单轴压缩下Ti3B4的力学、电学性能及变形机制的第一性原理研究.  , 2020, 69(4): 043102. doi: 10.7498/aps.69.20191194
    [4] 胡雪兰, 卢睿智, 王智隆, 王亚如. Re对Ni3Al微观结构及力学性质影响的第一原理研究.  , 2020, 69(10): 107101. doi: 10.7498/aps.69.20200097
    [5] 赵玉娜, 丛红璐, 成爽, 于娜, 高涛, 马俊刚. 第一性原理研究Li2NH的晶格动力学和热力学性质.  , 2019, 68(13): 137102. doi: 10.7498/aps.68.20190139
    [6] 付正鸿, 李婷, 单美乐, 郭糠, 苟国庆. H对Mg2Si力学性能影响的第一性原理研究.  , 2019, 68(17): 177102. doi: 10.7498/aps.68.20190368
    [7] 刘汝霖, 方粮, 郝跃, 池雅庆. 金红石TiO2中本征缺陷扩散性质的第一性原理计算.  , 2018, 67(17): 176101. doi: 10.7498/aps.67.20180818
    [8] 胡洁琼, 谢明, 陈家林, 刘满门, 陈永泰, 王松, 王塞北, 李爱坤. Ti3AC2相(A = Si,Sn,Al,Ge)电子结构、弹性性质的第一性原理研究.  , 2017, 66(5): 057102. doi: 10.7498/aps.66.057102
    [9] 薛丽, 任一鸣. CuGaTe2和CuInTe2的电子和热电性质的第一性原理研究.  , 2016, 65(15): 156301. doi: 10.7498/aps.65.156301
    [10] 潘凤春, 林雪玲, 陈焕铭. C掺杂金红石相TiO2的电子结构和光学性质的第一性原理研究.  , 2015, 64(22): 224218. doi: 10.7498/aps.64.224218
    [11] 谢知, 程文旦. TiO2纳米管电子结构和光学性质的第一性原理研究.  , 2014, 63(24): 243102. doi: 10.7498/aps.63.243102
    [12] 程旭东, 吴海信, 唐小路, 王振友, 肖瑞春, 黄昌保, 倪友保. Na2Ge2Se5电子结构和光学性质的第一性原理研究.  , 2014, 63(18): 184208. doi: 10.7498/aps.63.184208
    [13] 曾小波, 朱晓玲, 李德华, 陈中钧, 艾应伟. IrB和IrB2力学性质的第一性原理计算.  , 2014, 63(15): 153101. doi: 10.7498/aps.63.153101
    [14] 代云雅, 杨莉, 彭述明, 龙兴贵, 周晓松, 祖小涛. 金属氢化物力学性能的第一性原理研究.  , 2012, 61(10): 108801. doi: 10.7498/aps.61.108801
    [15] 李青坤, 孙毅, 周玉, 曾凡林. 第一性原理研究bct-C4碳材料的强度性质.  , 2012, 61(9): 093104. doi: 10.7498/aps.61.093104
    [16] 李德华, 苏文晋, 朱晓玲. BC5力学性质的第一性原理计算.  , 2012, 61(2): 023103. doi: 10.7498/aps.61.023103
    [17] 李青坤, 孙毅, 周玉, 曾凡林. 第一性原理研究hcp-C3碳体环材料的力学性质.  , 2012, 61(4): 043103. doi: 10.7498/aps.61.043103
    [18] 余本海, 刘墨林, 陈东. 第一性原理研究Mg2 Si同质异相体的结构、电子结构和弹性性质.  , 2011, 60(8): 087105. doi: 10.7498/aps.60.087105
    [19] 王晓中, 林理彬, 何捷, 陈军. 第一性原理方法研究He掺杂Al晶界力学性质.  , 2011, 60(7): 077104. doi: 10.7498/aps.60.077104
    [20] 刘娜娜, 宋仁伯, 孙翰英, 杜大伟. Mg2Sn电子结构及热力学性质的第一性原理计算.  , 2008, 57(11): 7145-7150. doi: 10.7498/aps.57.7145
计量
  • 文章访问数:  8539
  • PDF下载量:  1410
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-02-18
  • 修回日期:  2009-07-19
  • 刊出日期:  2010-03-15

/

返回文章
返回
Baidu
map