第一性原理计算 栏目所有文章列表

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    二维过渡金属硫族化物MX2-MX-MX2 (M = V, Cr, Mn, Fe; X = S, Se, Te)的计算研究
    丁文杰, 谢文辉
    华东师范大学学报（自然科学版）    2024, 2024 (3): 45-53.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2024.03.005
    摘要 （55）   HTML （2）    PDF （1969KB）（48）   

    采用基于密度泛函理论(density functional theory, DFT)的第一性原理计算, 研究了二维过渡金属硫族化合物MX2-MX-MX2 (M = V, Cr, Mn, Fe; X = S, Se, Te)材料的晶体结构、稳定性、电子结构和磁性质, 并对这些材料的磁耦合机制进行了分析. 计算结果表明, 这些化合物的形成能均为负值, 说明这些化合物有可能被实验合成. 其中, MnS2-MnS-MnS2和MnSe2-MnSe-MnSe2呈现出铁磁半金属性质, 而CrS2-CrS-CrS2在外加应力下能够转变成铁磁半金属.

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    异质固液界面中多界面态的原子模拟研究
    刘娇娇, 梁洪涛, 杨洋
    华东师范大学学报（自然科学版）    2024, 2024 (3): 54-63.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2024.03.006
    摘要 （54）   HTML （6）    PDF （5107KB）（19）   

    在晶界和固体表面系统中, 针对界面“complexion” (或界面相、界面态) 转变及其调控相关的研究, 近年来呈现出持续增长的关注趋势. 与此同时, 这些界面相之间的转变问题, 在异质固液界面体系中尚未得到足够的关注. 使用分子动力学模拟方法预言了处于Pb熔点温度之上, Cu(111)/Pb(L)固液界面体系中存在的多界面相共存的界面状态; 观察到4种单原子层的界面状态, 即2种界面CuPb层状合金液相以及2种界面预凝固的Pb层状固相, 共存于固体Cu和液体Pb之间的双原子界面层内; 通过计算界面相在面内共存的各种性质空间分布, 模拟出了该体系多界面相共存的力学、热力学和动力学性质的不均匀性和面内各向异性; 计算获得的界面态热力学与动力学性质数值显著区别于固相Cu和液相Pb的相应性质. 另外, 测量得到的Cu(111)/Pb(L)固液界面态共存的“相平衡”条件具有共晶二元合金相图特征, 而不是CuPb合金的偏晶相图. 故所报道的数据有望为调节异质形核和润湿过程提供新的理论思路.

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    高压下Th2N2S的结构相变: 第一性原理计算研究
    杜润润, 王珊, 柯学志
    华东师范大学学报（自然科学版）    2024, 2024 (3): 36-44.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2024.03.004
    摘要 （46）   HTML （3）    PDF （2190KB）（25）   

    基于第一性原理计算和粒子群优化算法, 研究了Th2N2S在0~200 GPa压强范围内的晶体结构和物理性质. 研究结果成功再现了常压下的实验相:$P\bar {{3}}m1$相, 同时预测了2个高压下的新结构, 即I4/mmm相和Cmmm相. 确定了一系列由压强诱导的结构相变序列: 由$P\bar {{3}}m1$相转变为I4/mmm相, 然后转变为Cmmm相, 相应的相变压强分别为48.2 GPa和156.2 GPa. Th2N2S材料声子色散曲线及弹性常数的结果表明, Th2N2S的3相是动力学和力学稳定的. 力学性质的计算结果表明,$P\bar {{3}}m1$相、I4/mmm相和Cmmm相均为韧性材料, 其中, Cmmm相的各向异性程度是3相中最大的. 电子结构的计算表明,$P\bar {{3}}m1$相到I4/mmm相的相变是一个半导体–金属相变.

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