【摘要】本文利用第一原理理論和模式守恒贗勢方法，系統(tǒng)研究了局域密度近似（LDA）和廣義梯度近似（GGA）下不同二氧化鉿（Hf02）結(jié)構(gòu)的熱學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)。 介電、振動和彈性熱特性。 同時(shí)，我們使用不同的泛函：-type（TM）、（HGH）進(jìn)行測試。 我們估計(jì)了電子能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度、玻恩有效電荷、介電張量、布里淵區(qū)中心的聲子頻率、聲子色散曲線、聲子態(tài)密度和彈性常數(shù)。 本文的估計(jì)結(jié)果與相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好。 主要研究了不同Hf02結(jié)構(gòu)與其估計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系以及相變過程中特定參數(shù)的變化趨勢。 通過理論估算，得出結(jié)論：（1）LDA-TM泛函更適合研究I(OI)和II(OⅡ)結(jié)構(gòu)的彈性性能，而GGA-TM泛函可以很好地表征兩種低結(jié)構(gòu)的彈性性能。 - 和立方的溫度結(jié)構(gòu)。 。 該估算結(jié)果與相應(yīng)的熱穩(wěn)定性條件一致，也與理論結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)接近，可供參考。 (2)在OⅠ→OⅡ相變過程中，Hf原子的配位數(shù)和彈性常數(shù)B迅速減小，這表明OⅠ結(jié)構(gòu)比OⅡ結(jié)構(gòu)更容易受到壓縮。
這一推論也與OⅠ結(jié)構(gòu)比Oil結(jié)構(gòu)體積更大的實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果相一致。 同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在→三次相變過程中，伴隨著C11、C44和B的減少以及C12的減少。 (3)采用線性響應(yīng)密度泛函(DFPT)方法研究其倒數(shù)變化HfO2 的各向異性。 空間的振動頻率。 估計(jì)結(jié)果與相應(yīng)的對稱性分析相結(jié)合，指定了所有原子的振動特征并識別了光譜中的主峰。 它還解決了實(shí)驗(yàn)中尚未解決的問題：例如模式數(shù)量和模式規(guī)范。 (4)對于室溫下的單斜相結(jié)構(gòu)，LDA-HGH泛函估計(jì)的拉曼頻率與實(shí)驗(yàn)吻合較好，均方根與實(shí)驗(yàn)的偏差僅為7cm-1。 與以往的理論估算結(jié)果相比摩擦力原理探究論文，其估算精度和可靠性大大提高。 首次估計(jì)了該區(qū)域中心的振動位移、振動特征向量、振動強(qiáng)度和拉曼波譜摩擦力原理探究論文，有利于更好地了解該結(jié)構(gòu)的振動特性。 (5)系統(tǒng)分析了HfO2各相在高度對稱方向上的振動以及不等價(jià)原子的振動分布。 同時(shí)還分析了立方結(jié)構(gòu)中的不穩(wěn)定模式以及相變過程中聲子的演化趨勢，為研究相變行為提供了良好的理論基礎(chǔ)。 鑒于Hf02和Zr02化學(xué)和物理性質(zhì)的相似性，我們還估算了不同Zr02結(jié)構(gòu)的彈性常數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩者的彈性變化趨勢完全相同。 因此，本文可為鑭系氧化物的進(jìn)一步研究提供理論數(shù)據(jù)。