壓強下TaB和TaB2力學和超導(dǎo)性質(zhì)的第一性原理研究.pdf

1、硼化物具有許多優(yōu)良的物理化學特性。目前,各項研究把目光投向了硼化物,包括彈性、機械和熱力學性。硼化物代表了一批具有耐熱、耐腐蝕、耐磨的合金、涂料等新材料。硼化合物在現(xiàn)代化工業(yè)中有著極為重要的地位和意義,廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟各部門。壓強是一個重要的物理特性參數(shù),隨著壓強的增加,物質(zhì)材料會發(fā)生一些變化,呈現(xiàn)出平時所看不到的一些性質(zhì),這對于我們進一步認識物質(zhì)世界的本質(zhì)是極為重要的。在高壓下,物質(zhì)原子的空間位置和電子結(jié)構(gòu)都將發(fā)生變化,最終可能會引起相

2、變轉(zhuǎn)變。前人的工作多涉及在零壓下的材料的結(jié)構(gòu)性能和電子結(jié)構(gòu)等的研究。所以,一方面,我們研究塊體TaB和TaB2在高壓環(huán)境下其力學性質(zhì)的變化。另一方面,壓強下塊體TaB和TaB2的彈性性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)以及電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)還沒有相關(guān)的報道,特別是壓強下超導(dǎo)性質(zhì)的變化。因此,本文也研究了壓強對TaB和TaB2超導(dǎo)性質(zhì)的影響,并且從這兩種化合物的電子結(jié)構(gòu)對其彈性性質(zhì)的差異進行了討論。本文的研究結(jié)果對硼化物材料在壓強下的力學性質(zhì)和超導(dǎo)性質(zhì)的進一步研究工

3、作具有一定的參考意義。本文采用基于密度泛函理論的第一性原理贗勢平面波方法,在廣義梯度近似下研究了TaB和TaB2在不同壓強下的彈性常數(shù)、原子結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)以及超導(dǎo)性質(zhì)及其對兩者物理性質(zhì)不同進行了比較。計算結(jié)果表明隨著壓強的增加,彈性常數(shù)和體彈模量隨之增加,而相對晶格常數(shù)a/ao,b/bo,c/co和相對體積V/V0隨壓強增加而減小。在高壓下,TaB沿著a軸方向的壓縮性要比b軸方向大,而b軸方向的壓縮性要比c軸方向大;TaB2是沿著c軸方