【摘要】本文利用第一原理理論和模式守恒贗勢方法,系統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)結構的熱學和熱學性質。 介電、振動和彈性熱特性。 同時,我們使用不同的泛函:-type(TM)、(HGH)進行測試。 我們估計了電子能帶結構、電子態密度、玻恩有效電荷、介電張量、布里淵區中心的聲子頻率、聲子色散曲線、聲子態密度和彈性常數。 本文的估計結果與相關理論和實驗數據吻合較好。 主要研究了不同Hf02結構與其估計參數之間的關系以及相變過程中特定參數的變化趨勢。 通過理論估算,得出結論:(1)LDA-TM泛函更適合研究I(OI)和II(OⅡ)結構的彈性性能,而GGA-TM泛函可以很好地表征兩種低結構的彈性性能。 - 和立方的溫度結構。 。 該估算結果與相應的熱穩定性條件一致,也與理論結果和實驗數據接近,可供參考。 (2)在OⅠ→OⅡ相變過程中,Hf原子的配位數和彈性常數B迅速減小,這表明OⅠ結構比OⅡ結構更容易受到壓縮。
這一推論也與OⅠ結構比Oil結構體積更大的實驗觀察結果相一致。 同時發現,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)采用線性響應密度泛函(DFPT)方法研究其倒數變化HfO2 的各向異性。 空間的振動頻率。 估計結果與相應的對稱性分析相結合,指定了所有原子的振動特征并識別了光譜中的主峰。 它還解決了實驗中尚未解決的問題:例如模式數量和模式規范。 (4)對于室溫下的單斜相結構,LDA-HGH泛函估計的拉曼頻率與實驗吻合較好,均方根與實驗的偏差僅為7cm-1。 與以往的理論估算結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。 首次估計了該區域中心的振動位移、振動特征向量、振動強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構的振動特性。 (5)系統分析了HfO2各相在高度對稱方向上的振動以及不等價原子的振動分布。 同時還分析了立方結構中的不穩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。 鑒于Hf02和Zr02化學和物理性質的相似性,我們還估算了不同Zr02結構的彈性常數,發現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一步研究提供理論數據。