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5d过渡金属二氮化物的第一性原理研究 被引量：2
1
作者 闫新 迟美 +1 位作者 韩培德 许并社 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第S1期23-26,共4页
基于密度泛函理论平面波赝势的第一性原理方法,对5d过渡金属TM(包含Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au元素)二氮化物TMN2的晶格常数、电子结构和力学性能进行了计算。计算结果表明,5d周期纯金属中Os具有最大的体弹性模量和剪切模量;构成的二氮化物... 基于密度泛函理论平面波赝势的第一性原理方法,对5d过渡金属TM(包含Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au元素)二氮化物TMN2的晶格常数、电子结构和力学性能进行了计算。计算结果表明,5d周期纯金属中Os具有最大的体弹性模量和剪切模量;构成的二氮化物中PtN2具有较高的体弹性模量和稳定结构,是可能的超硬材料;态密度分析表明,过渡金属原子的5d轨道与氮原子的2p轨道之间发生了强烈的杂化现象,二者之间形成了共价键。 展开更多
关键词 5d过渡金属 二氮化物 密度泛函理论 稳定性
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5d过渡金属氧化物—Weyl半金属奇异量子物性研究 被引量：3
2
作者 万贤纲 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2014年第1期28-46,共19页
绝缘体系统的拓扑量子行为是当前物理学领域的焦点。那么没有能隙的金属体系是否也有拓扑非平庸行为呢?答案是肯定的,5d过渡金属元素既有着大的自旋轨道耦合,又有着不可忽略的电子关联作用,由其构成的材料体系因而具有奇异的量子物性。... 绝缘体系统的拓扑量子行为是当前物理学领域的焦点。那么没有能隙的金属体系是否也有拓扑非平庸行为呢?答案是肯定的,5d过渡金属元素既有着大的自旋轨道耦合,又有着不可忽略的电子关联作用,由其构成的材料体系因而具有奇异的量子物性。本文先简介人们最近关注的几类5d材料,着重讨论烧绿石结构铱(Ir)氧化物(A2Ir2O7,其中A=Y或稀土元素)。我们通过第一性原理计算结合有效模型成功地预言了这一大类磁阻挫材料的基态磁构型,并预言A2Ir2O7是Weyl半金属。我们发现和拓扑绝缘体一样,作为一种新型拓扑量子态,Weyl半金属态也具有其拓扑性质:Weyl点是受拓扑保护稳定的;Weyl半金属有着受拓扑保护的表面态,即非闭合的费米面(Fermi arc);它对外场的响应也由其拓扑性质决定(只与Weyl点的位置有关,和能带的细节无关)。我们进一步预言尖晶石结构锇(Os)氧化物(AOs2O4,其中A=Ca或Sr)是有着特别磁电响应的Axion绝缘体。最后我们讨论了电子关联、自旋轨道耦合、磁序结构对钙态矿结构锇氧化物的影响,进一步确定NaOsO3是由磁序导致金属–绝缘体相变的Slater绝缘体。 展开更多
关键词 Weyl半金属 Axion绝缘体 5d过渡金属氧化物 Fermi Arc Slater绝缘体 能带计算
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CoSb_2结构5d过渡金属二氮化物力学性质的第一性原理研究
3
作者 迟美 韩培德 +2 位作者 张竹霞 刘旭光 许并社 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期519-522,526,共5页
基于密度泛函理论平面波赝势的第一性原理方法,对具有CoSb2结构5d过渡金属二氮化物TMN2(TM=Hf、Ta、W、Re、OsI、r、Pt、Au)的晶格常数、电子结构和力学性能进行了计算。计算结果表明,对于该结构的二氮化物,除AuN2外,均同时满足热力学... 基于密度泛函理论平面波赝势的第一性原理方法,对具有CoSb2结构5d过渡金属二氮化物TMN2(TM=Hf、Ta、W、Re、OsI、r、Pt、Au)的晶格常数、电子结构和力学性能进行了计算。计算结果表明,对于该结构的二氮化物,除AuN2外,均同时满足热力学和机械稳定性标准;其中OsN2具有最高的体弹性模量和剪切模量分别为418和257GPa;态密度分析表明,过渡金属原子的5d轨道与氮原子的2p轨道之间发生了强烈的杂化现象,二者之间形成了较强共价键。 展开更多
关键词 5d过渡金属二氮化物 密度泛函理论 力学性质
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5d过渡金属碳、氮化合物在超硬材料方面的应用前景
4
作者 雷慧茹 张立宏 《甘肃科技纵横》 2016年第12期28-29,40,共3页
随着科学技术的发展,工业上对各种功能材料的需求越来越多。与此同时,各种计算软件程序的开发使得计算机理论计算的能力也不断提高,因此越来越多的物理、化学和材料等领域的研究分支也日益壮大。近年来,伴随一些过渡金属碳、氮化合物在... 随着科学技术的发展,工业上对各种功能材料的需求越来越多。与此同时,各种计算软件程序的开发使得计算机理论计算的能力也不断提高,因此越来越多的物理、化学和材料等领域的研究分支也日益壮大。近年来,伴随一些过渡金属碳、氮化合物在一定实验条件下的合成,过渡金属碳、氮化合物独特的一些物理性质如高熔点、高硬度及超导性等被人们逐渐重视。在切割工具、扩散障碍层、太阳能电池等工业应用方面过渡金属碳、氮化合物具有广泛的应用前景,因而引起了众多科学家的研究兴趣。 展开更多
关键词 超硬材料 5d过渡金属碳氮化合物 体模量 硬度
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5d过渡金属二硼化物的结构和热、力学性质的第一性原理计算 被引量：13
5
作者 赵立凯 赵二俊 武志坚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期375-383,共9页
利用基于密度泛函理论的第一性原理系统地研究了5d过渡金属二硼化物TMB2(TM=Hf—Au)的结构、热学、力学和电学性质.我们考虑了三种结构,分别为AlB2,ReB2和WB2结构.计算得到的晶格常数与先前的理论和实验研究符合得很好.通过计算生成焓... 利用基于密度泛函理论的第一性原理系统地研究了5d过渡金属二硼化物TMB2(TM=Hf—Au)的结构、热学、力学和电学性质.我们考虑了三种结构,分别为AlB2,ReB2和WB2结构.计算得到的晶格常数与先前的理论和实验研究符合得很好.通过计算生成焓预测了化合物的热力学稳定性;从HfB2到AuB2,生成焓的整体趋势是逐渐增加的.在所考虑的结构中,对HfB2和TaB2,AlB2结构是最稳定的;对WB2,ReB2,OsB2,IrB2和AuB2,ReB2结构是最稳定的;对PtB2,WB2结构是最稳定的.在所考虑的化合物中,ReB2结构的ReB2具有最大的剪切模量(295GPa),是最硬的化合物,与先前的理论和实验结果相符.计算得到的总态密度显示所有结构都具有金属特性.讨论了系列化合物的变化趋势. 展开更多
关键词 弹性性质 热力学性质 第一性原理 5d过渡金属二硼化物
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5d过渡金属原子掺杂氮化硼纳米管的第一性原理计算 被引量：4
6
作者 张召富 耿朝晖 +3 位作者 王鹏 胡耀乔 郑宇斐 周铁戈 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第24期244-251,共8页
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了当氮化硼纳米管(BNNT)中的B原子和N原子被5d过渡金属原子(Lu,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au,Hg)取代时BNNT的几何结构、电子结构和磁性性质.作为对比,给出了理想BNNT,B缺陷体系(VB)和N缺陷体... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了当氮化硼纳米管(BNNT)中的B原子和N原子被5d过渡金属原子(Lu,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au,Hg)取代时BNNT的几何结构、电子结构和磁性性质.作为对比,给出了理想BNNT,B缺陷体系(VB)和N缺陷体系(VN)的相应结果.研究发现:5d原子取代B(B5d)时体系的局域对称性接近于C3v,但是取代N(N5d)时体系的局域对称性偏离C3v对称性较大;利用相同的5d原子进行掺杂时,B5d的成键能比N5d的成键能大;对于B5d或者N5d,其成键能基本上随着5d原子的原子序数的增大而降低;掺杂体系中出现了明显的杂质能级,给出了态密度等结果;不同掺杂情况的磁矩不同,取代B时体系的总磁矩呈现出较强的规律性.利用对称性和分子轨道理论解释了5d原子取代B时杂质能级的产生和磁性的变化规律. 展开更多
关键词 第一性原理计算 5d过渡金属原子 氮化硼纳米管 密度泛函理论
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拓扑Weyl半金属简介 被引量：3
7
作者 万贤纲 《物理》 CAS 北大核心 2015年第7期427-438,共12页
材料体系的拓扑量子行为是当前凝聚态物理研究的热点。作为一种新型拓扑量子态,Weyl半金属最近引起了人们的关注。文章以烧绿石结构铱氧化物A2Ir2O7(其中A=Y或稀土元素)为例,介绍了Weyl半金属的奇特性质:Weyl点受拓扑保护稳定;Weyl半金... 材料体系的拓扑量子行为是当前凝聚态物理研究的热点。作为一种新型拓扑量子态,Weyl半金属最近引起了人们的关注。文章以烧绿石结构铱氧化物A2Ir2O7(其中A=Y或稀土元素)为例,介绍了Weyl半金属的奇特性质:Weyl点受拓扑保护稳定;Weyl半金属有着受拓扑保护的表面态,即非闭合的费米弧;Weyl半金属的反常霍尔效应与Weyl点的位置有关,和能带的细节无关;Weyl半金属特有的输运性质。文章还介绍了人们预言的几种Weyl半金属以及相关的实验进展。 展开更多
关键词 Weyl半金属 费米弧 Adler-Bell-Jackiw反常 5d过渡金属氧化物
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